自进式中空注浆锚杆在班多水电站施工中的应用

'2O徐有琪，董彬．自进式中空注浆锚杆在班多水电站施工中的应用文章编号：1006-2610(2011)05—0020—03自进式中空注浆锚杆在班多水电站施工中的应用徐有琪，董彬(青海黄河上游水电开发有限责任公司工程建设分公司，青海省贵德县811700)摘要：水利工程及各类地下工程中普遍存在着软弱围岩、断层破碎带等复杂地质条件，给岩锚施T带来了极大的难，特别是在塌孔严重和需要特长锚杆的情况下，普通的砂浆锚杆施工难度大。文章结合班多水电站导流明渠边坡开挖支护施工，阐述了自进式中空注浆锚杆在岩石破碎、黏土岩等复杂地质条件下替代普通砂浆锚杆，能够克服普通砂浆锚杆施工进度缓漫、无法插杆、塌孔等问题，保证围岩的整体稳定。关键词：班多水电站；导流明渠；边坡；中空注浆锚杆；自进式中图分类号：TV554．12文献标识码：AApplicationofself-feedinggroutedhollowrockboltsinconstructionofBanduohydropowerprojectXUYou—qi，DONGBin(EngineeringConstructionBranchofYellowRiverUpstreamHydropowerDevelopmentCo．Ltd．，Guide811700，China)Abstract：Inwaterconservancyprojectsandvariousundergroundworks，therearegenerallycomplicatedgeologicalconditionssuchassoftandweaksurroundingrocksandfaultfracturezones，whichcausegreatdKfieuhyforconstructionofrockbolts．Especiallyincaseolseriousholecollapseandneedofextremelongrockbolts，theconstructionofordinarymortarrockhohsisvct"ydificuh．BasedontheconstructionofslopeexcavationsupportofthediversionchannelforBanduohydropowerproject，thepaperdescribesthattherc[)lacclllCll|ofordinarymortarrockboltswithselffeedinggroutedhollowrockboltsincaseofbrokenrocksandclayrocksovelc()lYlestheproblen~ssuchasslowconstructionprogress，impossibleinsertionofbolts，andholecollapse，andensurestheoverallstabilityotsuroundingFO(‘ks．Keywords：Banduohydropowerproject；diversionchannel；slope；grouledhollowrockbolt；self—feeding2719．0113，明渠全长480．0131，在：程后期，导流叫1丁程概述渠在坝址处回填成左岸副坝。泄洪闸设3孔，孔L]黄河班多水电站为黄河干流龙羊峡以上、海拔尺寸为7m×13．3m，进口底板高程2720．0m。3000m以下水电规划的第2个梯级电站。坝址位本工程于2007年8月正式开]二，计划完TEj期于青海省海南州兴海县与同德县交界处的茨哈峡谷为2011年6月底，预计2008年3月下旬进行俄流出口处，距上游茨哈峡水电站约6．5km，距下游羊戗堤预进占，3月底完成主河床截流。曲水电站、龙羊峡水电站分别为75km和176km。班多水电站导流明渠边坡开挖支护施二r中，mr班多水电站枢纽建筑物从右至左依次布置有：岩石条件比较差，破碎现象严重，并且部分岩体为黏右岸副坝、厂房坝段、安装间坝段、泄洪闸坝段、左岸土岩，锚杆施工时塌孔、无法插杆、注浆不饱满等难题副坝(导流明渠)。坝顶高程2764．O0m，最大坝高突出，因此由业主、监理、设计及施工单位现场协商后79．72m。设计正常蓄水位2760．O0m，厂内安装3确定，导流明渠两侧边坡黏土岩质边坡及岩体破碎部台轴流转桨式水轮发电机，总装机容量360MW，总位采用自进式中空注浆锚杆进行支护施一卜库容1535万In。左岸布置枯水期导流明渠，底宽2工程地质情况9．8m，进口底板高程为2720．0m，出口底板高程为班多水电站导流明渠部位上部为含漂石砂卵砾收稿日期：2011-03-28石层，厚度6～11Ill。基岩面高程2744～2745m，作者简介：徐有琪(1978一)，男，青海省乐都县人，工程师，从事岩性主要为薄层板岩夹砂岩层，次为花岗岩脉，顺层水利水电工程建设管理工作．产出，厚度13～25I13_，在薄层板岩夹砂岩层顶部随 西北水电·2011年·第5期21古地形分布有少量第三系砂质黏土岩，厚度2～3(3)由于各配件的作用，杆体的居中性很好，砂nl。岩层走向与导流明渠走向夹角较小，左侧为逆浆可以将锚杆体全长包裹，避免了锈蚀的危险，达到向坡，右侧为顺向坡，岩体中层间错动断层较发育，长期支护的目的。顺层延伸较远，破碎带一般宽5～20em，破碎带组(4)安装方便。不需现场加工螺纹，就可方便成物为糜棱岩、碎裂岩、片状岩、断层泥等，挤压紧的安设垫板、螺母。密，未胶结。强风化带下限埋深8—10m，弱风化带(5)结合配套的锚杆专用注浆泵和注浆工艺，下限埋深40～43m。是目前国内彻底解决传统锚固支护诸多问题的主要锚固体系之一。3中空注浆锚杆设计参数5施工措施导流明渠边坡采用成都路辉金属制品厂生产的LZ系列自进式中空注浆锚杆，本工程采用LZ27及5．1施工材料LZ32两种型号，具体设计参数，见表1。锚杆的材料为成都路辉金属制品厂生产的高强表1注浆锚杆具体设计参数表自进式中空注浆锚杆。LZ27每段长1．5m，每3段接长形成1根4．5m锚杆，需2个连接套。LZ32每段长2．01TI，每3段接长形成1根6．0m锚杆，需2个连接套。5．2施工流程自进式中空注浆锚杆施工工艺流程如下：坡面清理一搭设操作平台一锚杆钻进一吹孔一4中空注浆锚杆结构及特点注浆一待凝保护。4．1中空注浆锚杆结构5．3施工工艺(1)球形螺母：能将围岩应力集中传递到垫板(1)坡面清理上。开挖工序完成后，及时将坡面危岩体、浮石及松(2)拱形垫板：能承受更大的围岩应力。动岩块等清理干净。(3)止浆塞：在注浆过程中保持一定压力，使浆(2)搭设操作平台液充分填充进围岩缝隙。严格按照施工规范利用048mm钢管搭设脚手(4)锚杆体：全长国际标准波形连接螺纹，便于架，并在脚手架上形成操作平台。安装钻头、联结套、紧固螺母，并能任意切割和连接(3)锚杆体组装加长。将钎尾和锚杆体用连接套连接，具体如图1所(5)锚杆联结套：使锚杆能边钻进边加长至设示，组装完成后安装至YT一28手风钻上。计的深度。(4)锚杆体钻进(6)合金钻头：具有很强的硬度和韧性，穿透力按设计图纸中的位置进行测量布好孔位，并用可使锚杆能穿过各类围石。红漆做好孔位标记，采用YT一28手风钻按照设计的4．2中空注浆锚杆特点深度开始钻进，钻进时须加注冷却水。冷却水量以LZ型中空注浆锚杆将锚杆和注浆管的功能合达到冷却钻头及降低粉尘效果为宜，否则，会对导流二为一。注浆时它是注浆管，注完浆后无需将它拨明渠施工期的边坡稳定不利。出即成为1根锚杆。相对于传统的锚固工艺，它具有如下特点：(1)中空设计，使锚杆实现了注浆管的功能，避免了传统施工工艺注浆管拨出时造成的砂浆流失J。lJ—=d钻头——／(2)注浆饱满，并可实现压力注浆，提高了工程图I锚杆杆体组装结构图单位：mm质量。 22徐有琪，董彬．自进式中空注浆锚杆在班多水、乜站施工、P的应J}](5)锚杆体接长75％为合格，注浆密实度<75％不合格；检测长度不锚杆体接长采用锚杆体连接套接长，具体见图2。小于设计长度的95％为合格。-＼}||螺母图3注浆器结构图图2锚杆杆体接长结构图单位：mm导流明渠自进式中空注浆锚杆现场抽样检测结(6)高压空气吹孑L果(见表2)表明：检测结果能满足规程、规范、设计锚杆钻进长度达到设计要求后，对钻孔采用高要求及班多水电站关于锚杆密实度的有关规定。压空气进行吹孔，将孑L内石渣以及岩粉吹干净。表2导流明渠自进式中空注浆锚杆现场抽样检测结果表(7)注浆部位单元数总检测数合格数不合格数合格率注浆前拆除钎尾和钎尾连接套，安装止浆塞、垫导流明渠左边坡75803根781根22根97．26％导流明渠右边坡19133根126根7根94．73％片和螺母，并安装快速注浆接头，如图3所示。通过快速注浆接头将锚杆尾端与注浆泵相连。开动机器注浆，待注浆饱满且压力达到设计值时停机。注浆班多水电站导流明渠边坡开挖支护施1，采川压力根据设计参数和注浆机性能确定。白进式中空注浆锚杆克服r普通砂浆锚杆对岩仃破本工程锚杆注浆为纯水泥浆，水灰比为0．45～碎、黏土岩质边坡遇到的施进度缓慢、无法插杆、0．5：1，用注浆泵灌注，注浆压力不低于0．3MPa。塌孔等问题，有效发挥了锚杆支护的作用，提岛r_韦I水泥浆严格按试验确定的配合比进行配料，利用砂岩的承载能力，保证了嗣岩的整体稳定。实施结果浆搅拌机现场拌制，随用随拌，一次拌和水泥浆在初表明自进式中空锚杆具有较好的应用价值，达到r凝前用完。理想的支护效果。并且在导流明渠T期紧、支护1注浆过程中若灌浆压力达不到要求时，可能发程量大的情况下，保证了2008年3月底达到过流条生漏浆或串浆现象。发现漏浆时，应视具体情况采件及班多水电站按期实现主河床截流。自进式中用加浓浆液、间歇注浆和降低压力等方法处理。发注浆锚杆在班多水电站的成功应用为类似T稗积累现串浆时，如果被串孔正在钻进，应立即停钻；如果了宝贵的经验。被串孔钻进已经完成，串浆量不大时可于注浆的同参考文献：时在被串孔内通人稀浆(浓度高于水灰比2：1)，使[1]杨永涛．自进式锚杆在小湾水电站坝肩堆积体中的J、Hj【J]．水泥浆不致于充填钻孑L，当串浆量大时可与被串孔西北水电，2006．(1)：35—37．同时注浆。[2]罗建兴．n进式锚朴在隧洞塌方处理中的应用[J]．}f肃水利水电技术，2OJ1，(2)：54—55．(8)锚杆待凝保护[3]王洪亮，蒋礼明白进式中李注浆铺杆存边坡吏护中的应用t自进式中空注浆锚杆注浆完成后至水泥浆凝固IJ]．小水电，2009，(5)：57—59．[4，1【5胜勇，傅菁俊，寿忠华．门进式中夺注浆锚朴在隧道岩殳护前，不得敲击、碰撞、拉拔锚杆及悬挂重物，以防锚杆中的应辟j[J]．浙江交通职业技术学院学报，2010，(I)：17—19．质量受到影响。[5]赵永红．自进式中注浆锚杆施1_试验及探讨lJ]．水电施I技术，2O10，(3)：10—12．(9)锚杆注浆密实度检测[61王娟娟，刘有科，邓军涛．预应力铺杆格构梁内力分析及it算班多水电站锚杆密实度和长度检测采用快速无力‘法研究[J]．两北水电，2009，(4)：21—24．损检测技术，预应力锚杆抽检数量为总数的10％，7]郗良．fJ进式中注浆锚杆含水体}】的JHj『J]．科技情报7F发与经济，2009，(26)：200—20I系统锚杆抽检数量为总数的5％。注浆密实度≥'