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CN102296571A - 锚固面板堆石坝及其构建方法 - Google Patents

锚固面板堆石坝及其构建方法 Download PDF

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CN102296571A
CN102296571A CN201110150959XA CN201110150959A CN102296571A CN 102296571 A CN102296571 A CN 102296571A CN 201110150959X A CN201110150959X A CN 201110150959XA CN 201110150959 A CN201110150959 A CN 201110150959A CN 102296571 A CN102296571 A CN 102296571A
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Abstract

本发明的锚固面板堆石坝及其构建方法是,分别在坝体上游一侧,或上、下游两侧同时布置多组预应力锚索,预应力锚索的一端固定在坝体堆石体内部,预应力锚索的另一端固定在上游混凝土面板外表面上;或者预应力锚索的另一端固定在下游护坡外表面上;所述的预应力锚索的结构是,包括套管,套管的一端与端部扩大体固定连接;套管的另一端在穿过混凝土面板的部位设置有钢套筒,钢套筒的露出端设置有混凝土台座,混凝土台座的端面连接有千斤顶和锚具,锚具中固定连接多根钢绞线的一端头,钢绞线的另一端头与导向帽固定连接。本发明的锚固面板堆石坝及其构建方法,限制混凝土面板和堆石体的相对错动,提高坝体边坡的稳定性,缩小坝体的体积。

Description

锚固面板堆石坝及其构建方法
技术领域
本发明属于水利工程技术领域,涉及一种锚固面板堆石坝,本发明还涉及该种锚固面板堆石坝的构建方法。
背景技术
面板堆石坝是以堆石为主体材料和支撑结构,以混凝土面板为防渗体的土石坝坝型。该坝型因其断面较小、施工方便、适用性强、造价低等优点,受到国内外坝工界的广泛重视,得到普遍的推广和应用,从目前已建成坝的运行状况来看,大多数坝的运行情况良好。虽然面板堆石坝有着良好的应用前景,但目前面板堆石坝的设计基本上还是经验性的,工作特性在理论上尚有待于进一步论证,并且在实际运行过程中依旧存在一些问题亟待解决,这其中主要包括坝体的受力和变形、坝体的抗震稳定性等方面。
尽管现代的面板堆石坝已经由薄层碾压堆石替代了抛填堆石,其变形模量和密实度较早期面板堆石坝有很大的提高,但坝体变形仍是其主要问题,尤其是高混凝土面板堆石坝,变形问题更为突出。由于堆石体是多种材料组成的散粒体,工程特性决定了在其自重和水荷载作用下会产生较大的变形,沉降变形尤为明显。而混凝土面板是以堆石体的垫层为基础的,因此,堆石体的变形特性决定了面板的变形状况,由于面板刚度相对较大,面板变形不能同堆石体的变形相协调,发生面板与垫层之间的相对错动,导致面板与垫层料脱空,使得在脱空部位面板失去垫层料的支撑,面板的受力状态和工作条件发生改变。当过大的面板脱空超过面板的承受极限时,面板会产生裂缝,对面板的防渗性能和周边缝止水工作性状产生很大影响。
当前针对面板坝的抗震稳定性及其动力特性和破坏机理的深入研究相对较少,多借鉴某些面板堆石坝的设计经验,所采取的抗震措施缺乏必要的理论依据。工程界所流行的看法认为面板堆石坝有着较强的抗震性能,这是由面板堆石坝的结构形式决定的,而事实上,绝大多数已建面板堆石坝均位于中、低地震烈度地区,迄今尚无一座面板堆石坝经受过强烈地震作用。因此,国内外尚缺乏面板堆石坝抗震设计的工程经验,对于面板堆石坝抗震性能还需更深入的研究。
此外,坝址于地震烈度较高地区的面板堆石坝需要对坝体进行坝坡稳定性分析,为满足要求,现有的坝坡设计相对较缓,导致在坝高一定的前提下,坝体底宽较大,这不仅增大了坝体的填筑量,也使得输水建筑物和泄水建筑物长度增加,枢纽布置不够紧凑。
发明内容
本发明的目的是提供一种锚固面板堆石坝,解决了现有坝体由于堆石体与混凝土面板之间变形不协调而发生相对错动,致使面板的受力状态和工作条件发生改变,整体抗震稳定性不够,坝坡设计相对较缓,导致在坝高一定的前提下,坝体底宽较大,这不仅增大了坝体的填筑量,也使得输水建筑物和泄水建筑物长度增加,枢纽布置不够紧凑的问题。
本发明的另一目的是提供上述锚固面板堆石坝的构建方法。
本发明所采用的技术方案是,
第一种,一种锚固面板堆石坝,在坝体上游一侧布置多组预应力锚索,预应力锚索的一端固定在坝体堆石体内部,预应力锚索依次穿过主堆石区、过渡层、垫层区以及混凝土面板后,预应力锚索的另一端固定在混凝土面板外表面上;
所述的预应力锚索的结构是,包括套管,套管的一端与端部扩大体固定连接,该端固定安装在坝体堆石体内部;套管的内部间隔设置有多个隔离架和一个导向帽,导向帽与端部扩大体固定连接;套管的另一端设置有钢套筒,钢套筒穿出混凝土面板,钢套筒的露出端沿圆周包裹有混凝土台座,混凝土台座的外端面通过预埋件连接有承压板,承压板外端面上连接有锚板,锚板外端面上通过限位板安装有千斤顶,千斤顶的外端连接有锚具,锚具中固定连接多根钢绞线的一端头,所有钢绞线的另一端头依次穿过千斤顶、限位板、锚板、承压板后,依次通过套管内部的各个隔离架后与导向帽固定连接,所有钢绞线还编织有多个收缩结;
第二种,一种锚固面板堆石坝,在坝体上、下游两侧同时布置多组预应力锚索,在朝向上游一侧,预应力锚索的一端固定在坝体堆石体内部,预应力锚索依次穿过主堆石区、过渡层、垫层区以及混凝土面板后,预应力锚索的另一端固定在混凝土面板外表面上;在朝向下游一侧,预应力锚索的一端固定在坝体堆石体内部,预应力锚索依次穿过下游堆石区及下游护坡后,预应力锚索的另一端固定在下游护坡外表面上,
所述的预应力锚索的结构是,包括套管,套管的一端与端部扩大体固定连接,该端固定安装在坝体堆石体内部;套管的内部间隔设置有多个隔离架和一个导向帽,导向帽与端部扩大体固定连接;套管的另一端设置有钢套筒,钢套筒穿出混凝土面板,钢套筒的露出端沿圆周包裹有混凝土台座,混凝土台座的外端面通过预埋件连接有承压板,承压板外端面上连接有锚板,锚板外端面上通过限位板安装有千斤顶,千斤顶的外端连接有锚具,锚具中固定连接多根钢绞线的一端头,所有钢绞线的另一端头依次穿过千斤顶、限位板、锚板、承压板后,依次通过套管内部的各个隔离架后与导向帽固定连接,所有钢绞线还编织有多个收缩结。
本发明所采用的另一技术方案是,一种锚固面板堆石坝的构建方法,在坝体上游一侧布置多组预应力锚索,或者在上、下游两侧同时布置多组预应力锚索,在朝向上游一侧,预应力锚索的一端固定在坝体堆石体内部,预应力锚索依次穿过主堆石区、过渡层、垫层区以及混凝土面板后,预应力锚索的另一端固定在混凝土面板外表面上;在朝向下游一侧,预应力锚索的一端固定在坝体堆石体内部,预应力锚索依次穿过下游堆石区及下游护坡后,预应力锚索的另一端固定在下游护坡外表面上,
所述的预应力锚索的结构是,包括套管,套管的一端与端部扩大体固定连接,该端固定安装在坝体堆石体内部;套管的内部间隔设置有多个隔离架和一个导向帽,导向帽与端部扩大体固定连接;套管的另一端设置有钢套筒,钢套筒穿出混凝土面板,钢套筒的露出端沿圆周包裹有混凝土台座,混凝土台座的外端面通过预埋件连接有承压板,承压板外端面上连接有锚板,锚板外端面上通过限位板安装有千斤顶,千斤顶的外端连接有锚具,锚具中固定连接多根钢绞线的一端头,所有钢绞线的另一端头依次穿过千斤顶、限位板、锚板、承压板后,依次通过套管内部的各个隔离架后与导向帽固定连接,所有钢绞线还编织有多个收缩结,
本方法依照前述的结构,按照以下步骤实施:
步骤1.进行坝体堆石体的填筑
按照锚固面板堆石坝技术要求,采用薄层碾压的方法,垫层料、过渡料和主堆石的填筑平起施工,均匀上升;
步骤2.预应力锚索的安装
2.1)预埋套管,当坝体堆石体填筑至预应力锚索的布设位置高程时,进行套管的布设,并将端部扩大体在堆石体中压密,将钢套筒穿过混凝土面板的设置截面;
2.2)将从导向帽一端引出的钢绞线依次穿过套管内的所有隔离架,并且每间隔一定距离编织一个收缩结;
步骤3.锚索注浆
通过灌浆管对锚索进行注浆,注浆完成后,继续进行坝体堆石体的填筑加高直至下一个锚索布置高程处,重复前述工作;坝体填筑完成后,进行混凝土面板的施工;
步骤4.预应力张拉机具的布设
在露出面板端的钢套筒周围设置混凝土台座,混凝土台座外端面通过预埋件连接承压板,承压板外端面上连接锚板,锚板外端面上通过限位板安装千斤顶,千斤顶的外端连接锚具,所有钢绞线的另一端头依次穿过承压板、锚板、限位板、千斤顶、锚具后,通过锚具进行连接;
步骤5.预应力锚索的预应力张拉
利用千斤顶将所有钢绞线一起整体张拉至张拉荷载;通过锚具将钢绞线锁定,保持钢绞线的张拉力,即成。
本发明结构及其构建方法,增强面板堆石坝坝体结构的整体性,减小堆石体在自重及外荷载作用下的变形,控制由堆石体变形引起的面板与垫层的相对错动,改善面板的受力状态。增强坝体结构的整体抗震稳定性,有效地控制在强震作用下堆石坝坝坡的滑移,在保证坝坡稳定的前提下,可以适当增加坝坡坡度,减小坝体底宽,减少坝体填筑料用量,降低工程成本。
附图说明
图1是本发明的锚固面板堆石坝实施例1的结构示意图;
图2是本发明的锚固面板堆石坝实施例2的结构示意图;
图3是本发明锚固面板堆石坝中的预应力锚索结构示意图;
图4是本发明锚固面板堆石坝的构建方法的施工流程图;
图5是本发明锚固面板堆石坝实施例1的计算简图;
图6是本发明锚固面板堆石坝实施例2的计算简图。
图中,1.上游铺盖区,2.盖重区,3.垫层区,4.特殊垫层区,5.过渡层,6.主堆石区,7.下游堆石区,8.下游护坡,9.排水区,10.反滤层,11.混凝土面板,12.预应力锚索,13.锚具,14.千斤顶,15.限位板,16.锚板,17.承压板,18.预埋件,19.灌浆管,20.回浆排气管,21.钢套筒,22.钢绞线,23.混凝土台座,24.隔离架,25.收缩结,26.导向帽,27.套管,28.端部扩大体。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
现有面板堆石坝的结构,根据材料源及对坝料强度、渗透性、压缩性、施工方便和经济合理等要求进行分区,相应确定填筑标准。从坝体的上游一侧向下游一侧依次设置有混凝土面板11、垫层区3、过渡层5、主堆石区6、下游堆石区7、下游护坡8;在坝体的周边缝下游侧设置特殊垫层区4;对于高度较高的坝体,宜在混凝土面板11的底部位处设置上游铺盖区1及盖重区2;另外根据具体要求还可以设置排水区9和反滤层10。
参照图1、图2,本发明锚固面板堆石坝的结构,根据预应力锚索12布置形式的不同分为两种结构进行实施,包括仅在坝体上游一侧布置预应力锚索12的实施例1,以及在坝体上、下游两侧同时布置预应力锚索12的实施例2。
如图1的实施例1中,仅在坝体上游一侧布置多组预应力锚索12,预应力锚索12的一端固定在坝体堆石体内部,预应力锚索12依次穿过主堆石区6、过渡层5、垫层区3以及混凝土面板11后,预应力锚索12的另一端固定在混凝土面板11外表面上。
如图2的实施例2中,分别在坝体上、下游两侧同时布置多组预应力锚索12,在朝向上游混凝土面板11一侧,预应力锚索12的一端固定在坝体堆石体内部,预应力锚索12依次穿过主堆石区6、过渡层5、垫层区3以及混凝土面板11后,预应力锚索12的另一端固定在混凝土面板11外表面上;在朝向下游一侧,预应力锚索12的一端固定在坝体堆石体内部,预应力锚索12依次穿过下游堆石区7及下游护坡8后,预应力锚索12的另一端固定在下游护坡8外表面上。
参照图3,本发明锚固面板堆石坝的结构中所使用的预应力锚索12的结构是,包括套管27,套管27的一端与端部扩大体28固定连接,该端固定安装在坝体堆石体内部;套管27的内部间隔设置有多个隔离架24和一个导向帽26,导向帽26与端部扩大体28固定连接;
套管27的另一端设置有钢套筒21,钢套筒21穿出混凝土面板11,钢套筒21的露出端沿圆周包裹有混凝土台座23,混凝土台座23的外端面通过预埋件18连接有承压板17,承压板17外端面上连接有锚板16,锚板16外端面上通过限位板15安装有千斤顶14,千斤顶14的外端连接有锚具13,锚具13中固定连接多根钢绞线22的一端头,所有钢绞线22的另一端头依次穿过千斤顶14、限位板15、锚板16、承压板17后,依次通过套管27内部的各个隔离架24及收缩结25后与导向帽26固定连接,所有钢绞线22还编织有多个收缩结25;
在穿过混凝土面板11的部位设置有钢套筒21,钢套筒21有助于预应力锚索12的定位并且能够承受混凝土面板11与垫层区3接触处的剪切力。钢套筒21管壁连通有灌浆管19和回浆排气管20,穿出混凝土台座23与外接设备连接。
预应力锚索12包括张拉段和锚固段,钢绞线22设置在套管27内部,钢套筒21露出面板端被混凝土台座23所包围;套管27内部的钢绞线22分别间隔设置有隔离架24和收缩结25,钢绞线22端头通过导向帽26实现与端部扩大体28固定连接,当筑坝的堆石体压密以后,端部扩大体28使预应力锚索12与堆石体更好的粘结为整体,更有利于增强预应力锚索12的挤压加固作用和粘结摩阻的效果。在预应力锚索12与混凝土面板11接触的部位设置有混凝土台座23,起到对预应力锚索12进行端部固定的作用;采用千斤顶14进行钢绞线22的张拉以施加预应力,依靠锚具13、限位板15及锚板16将钢绞线22的预应力传递到承压板17上,进而传递给混凝土台座23,使锚固范围内的堆石体挤压紧密。预应力锚索12的张拉段预留灌浆管19和回浆排气管20;在锚具13以外,应留出一段长度的钢绞线22以便进行预应力张拉,在坝体堆石填筑结束之后,进行混凝土面板11的浇注,可采用无轨滑模进行施工,浇注混凝土过程中,预留出锚头位置以便于对钢绞线22进行张拉。
如图4所示,本发明锚固面板堆石坝的构建方法,依照前述的结构,按照以下步骤实施:
步骤1.进行坝体堆石体的填筑
按照锚固面板堆石坝技术要求,采用薄层碾压的方法,垫层料、过渡料和主堆石的填筑平起施工,均匀上升;
步骤2.预应力锚索12的安装
2.1)预埋套管,当坝体堆石体填筑至预应力锚索12的布设位置高程时,进行套管27的布设,并将端部扩大体28在堆石体中压密,将钢套筒21穿过混凝土面板11的设置截面;
2.2)将从导向帽26一端引出的钢绞线22依次穿过套管27内的所有隔离架24,并且每间隔一定距离编织1个收缩结25;
步骤3.锚索注浆
通过灌浆管19对锚索进行注浆,注浆完成后,继续进行坝体堆石体的填筑加高直至下一个锚索布置高程处;坝体填筑完成后,进行混凝土面板11的施工;
步骤4.预应力张拉机具的布设
在露出面板端的钢套筒21周围设置混凝土台座23,混凝土台座23外端面通过预埋件18连接承压板17,承压板17外端面上连接锚板16,锚板16外端面上通过限位板15安装千斤顶14,千斤顶14的外端连接锚具13,所有钢绞线22的另一端头依次穿过承压板17、锚板16、限位板15、千斤顶14、锚具13后,通过锚具13进行连接;
步骤5.预应力锚索12的预应力张拉
通过千斤顶14将所有钢绞线22一起整体张拉至张拉荷载;将锚具13与钢绞线22锁定,保持钢绞线22的张拉力,即成。
上述步骤是设置一组预应力锚索12的步骤,设置多组预应力锚索12的步骤按照高程和上述程序循环进行。
本发明锚固面板堆石坝的构建施工,是在现有面板堆石坝布置分区的基础之上改进的结构形式,即在堆石体中布设预应力锚索12形成堆石体与锚固体协同工作、共同抵抗荷载的坝体结构,以增强坝体的整体稳定性。锚固面板堆石坝从上游向下游分为垫层区、过渡区、主堆石区、下游堆石区,在周边缝下游侧设置特殊垫层区。采用薄层碾压的方法,垫层料、过渡料和主堆石的填筑平起施工,均匀上升。坝体内的预应力锚索12采用埋管法成孔,当填筑至锚索布设位置高程时,进行套管27的布设,套管27的质量应符合设计要求,内径应大于锚索体直径4mm以上,且应大于隔离架直径2mm,套管27管壁厚度不应小于3mm,金属螺旋管壁厚不应小于0.3mm。套管27采用缩节管连接,以确保接头严密,套管27应具有化学稳定性、耐久性以及抗腐蚀的能力,其壁厚应能承受后续填筑施工所产生的外力冲击和摩擦损伤。在完成锚索编制、安装及注浆的工作之后,经过一段时间的养护,继续下一级坝体的填筑施工,当填筑至下一个锚索布设高程时,重复上述工作。当坝体填筑完成后,采用滑动模板进行上游混凝土面板的浇筑,并安装锚头进行锚索张拉,锚索张拉前应先对单根钢绞线进行预紧,以使锚索各钢绞线受力均匀,再将所有钢绞线一起整体张拉至张拉荷载,将锚头锁定进而完成对锚索施加预应力的工作。钢套筒与锚垫板的连接采用焊接的形式,锚垫板均预留灌浆排气孔,安装时严格控制锚垫板的中心线与钢管中心线相重合。
本发明的坝体边坡稳定性计算根据瑞典圆弧法,在不考虑布设锚索时,作用在任意土条上的力包括自身的重力Wi、土条底部法向作用力N以及切向作用力T,其安全系数可表示为:
Figure BDA0000066767220000101
当布置锚索之后,作用在任意土条上的除了上述的力之外,还包括由于预应力锚索的存在而在土条之间产生的相互挤压的作用力,全部锚索产生的合力,用Fi表示,在考虑考虑布置锚索情况下,坝坡的安全系数为:
Figure BDA0000066767220000102
由(1)、(2)式可以看出,锚索提供的锚固力体沿滑弧切向的分力有阻碍土条向下滑动的作用,沿法向的分力增加了土条与下部土层间的压力,起到了增大坝坡土体抗滑力的作用。当布设了锚索之后,由于预应力锚索挤压加固作用和粘结摩阻作用的存在,使得土体之间的结合更为紧密,整体性更强,坝体边坡安全系数相对较高。在稳定性提高的前提下,可以考虑适当增大上、下游面坝坡的倾角,以减小坝体底宽,缩小坝体的体积,这样对于枢纽的协调布置和减少坝体填筑料的工程量有重要作用,建造成本显著降低。(1)、(2)式针对实施例1即仅在上游面布置预应力锚索的情况进行了计算分析,实施例2中,同时在上、下游两侧布置锚索,计算方法与结果与实施例1中基本相同,计算简图如图5、图6所示。
本发明在分层碾压过程中,在坝体内预设锚索,在坝体填筑结束后,对预应力锚索12进行张拉以施加预应力,并配合上游面面板的浇筑及下游护坡的铺设。预应力锚索12的存在增强了坝体结构的整体性,有效减小堆石体在自重及外荷载作用下所产生的变形。同时,预应力锚索12将面板和垫层很好地组合在一起,能有效地减小二者之间的相对错动和滑移。此外,注浆体的存在对增强坝体结构的整体抗震稳定性有着重要作用,有利于增强坝坡的稳定性,能有效的控制在强震作用下堆石坝边坡的滑移。在保证坝坡稳定的前提下,能够适当增加坝坡的坡度,坝体底宽相对减小,坝体填筑料用量随之减少,降低了工程成本。

Claims (5)

1.一种锚固面板堆石坝,其特征在于:在坝体上游一侧布置多组预应力锚索(12),预应力锚索(12)的一端固定在坝体堆石体内部,预应力锚索(12)依次穿过主堆石区(6)、过渡层(5)、垫层区(3)以及混凝土面板(11)后,预应力锚索(12)的另一端固定在混凝土面板(11)外表面上;
所述的预应力锚索(12)的结构是,包括套管(27),套管(27)的一端与端部扩大体(28)固定连接,该端固定安装在坝体堆石体内部;套管(27)的内部间隔设置有多个隔离架(24)和一个导向帽(26),导向帽(26)与端部扩大体(28)固定连接;套管(27)的另一端设置有钢套筒(21),钢套筒(21)穿出混凝土面板(11),钢套筒(21)的露出端沿圆周包裹有混凝土台座(23),混凝土台座(23)的外端面通过预埋件(18)连接有承压板(17),承压板(17)外端面上连接有锚板(16),锚板(16)外端面上通过限位板(15)安装有千斤顶(14),千斤顶(14)的外端连接有锚具(13),锚具(13)中固定连接多根钢绞线(22)的一端头,所有钢绞线(22)的另一端头依次穿过千斤顶(14)、限位板(15)、锚板(16)、承压板(17)后,依次通过套管(27)内部的各个隔离架(24)后与导向帽(26)固定连接,所有钢绞线(22)还编织有多个收缩结(25)。
2.根据权利要求1所述的锚固面板堆石坝,其特征在于:所述的钢套筒(21)管壁连通有灌浆管(19)和回浆排气管(20),灌浆管(19)和回浆排气管(20)分别穿出混凝土台座(23)与外接设备连接。
3.一种锚固面板堆石坝,其特征在于:在坝体上、下游两侧同时布置多组预应力锚索(12),
在朝向上游一侧,预应力锚索(12)的一端固定在坝体堆石体内部,预应力锚索(12)依次穿过主堆石区(6)、过渡层(5)、垫层区(3)以及混凝土面板(11)后,预应力锚索(12)的另一端固定在混凝土面板(11)外表面上;在朝向下游一侧,预应力锚索(12)的一端固定在坝体堆石体内部,预应力锚索(12)依次穿过下游堆石区(7)及下游护坡(8)后,预应力锚索(12)的另一端固定在下游护坡(8)外表面上,
所述的预应力锚索(12)的结构是,包括套管(27),套管(27)的一端与端部扩大体(28)固定连接,该端固定安装在坝体堆石体内部;套管(27)的内部间隔设置有多个隔离架(24)和一个导向帽(26),导向帽(26)与端部扩大体(28)固定连接;
套管(27)的另一端设置有钢套筒(21),钢套筒(21)穿出混凝土面板(11),钢套筒(21)的露出端沿圆周包裹有混凝土台座(23),混凝土台座(23)的外端面通过预埋件(18)连接有承压板(17),承压板(17)外端面上连接有锚板(16),锚板(16)外端面上通过限位板(15)安装有千斤顶(14),千斤顶(14)的外端连接有锚具(13),锚具(13)中固定连接多根钢绞线(22)的一端头,所有钢绞线(22)的另一端头依次穿过千斤顶(14)、限位板(15)、锚板(16)、承压板(17)后,依次通过套管(27)内部的各个隔离架(24)后与导向帽(26)固定连接,所有钢绞线(22)还编织有多个收缩结(25)。
4.根据权利要求3所述的锚固面板堆石坝,其特征在于:所述的钢套筒(21)管壁连通有灌浆管(19)和回浆排气管(20),灌浆管(19)和回浆排气管(20)分别穿出混凝土台座(23)与外接设备连接。
5.一种锚固面板堆石坝的构建方法,其特征在于,
在坝体上游一侧布置多组预应力锚索(12),或者在上、下游两侧同时布置多组预应力锚索(12),
在朝向上游一侧,预应力锚索(12)的一端固定在坝体堆石体内部,预应力锚索(12)依次穿过主堆石区(6)、过渡层(5)、垫层区(3)以及混凝土面板(11)后,预应力锚索(12)的另一端固定在混凝土面板(11)外表面上;在朝向下游一侧,预应力锚索(12)的一端固定在坝体堆石体内部,预应力锚索(12)依次穿过下游堆石区(7)及下游护坡(8)后,预应力锚索(12)的另一端固定在下游护坡(8)外表面上,
所述的预应力锚索(12)的结构是,包括套管(27),套管(27)的一端与端部扩大体(28)固定连接,该端固定安装在坝体堆石体内部;套管(27)的内部间隔设置有多个隔离架(24)和一个导向帽(26),导向帽(26)与端部扩大体(28)固定连接;套管(27)的另一端设置有钢套筒(21),钢套筒(21)穿出混凝土面板(11),钢套筒(21)的露出端沿圆周包裹有混凝土台座(23),混凝土台座(23)的外端面通过预埋件(18)连接有承压板(17),承压板(17)外端面上连接有锚板(16),锚板(16)外端面上通过限位板(15)安装有千斤顶(14),千斤顶(14)的外端连接有锚具(13),锚具(13)中固定连接多根钢绞线(22)的一端头,所有钢绞线(22)的另一端头依次穿过千斤顶(14)、限位板(15)、锚板(16)、承压板(17)后,依次通过套管(27)内部的各个隔离架(24)后与导向帽(26)固定连接,所有钢绞线(22)还编织有多个收缩结(25),
本方法依照前述的结构,按照以下步骤实施:
步骤1.进行坝体堆石体的填筑
按照锚固面板堆石坝技术要求,采用薄层碾压的方法,垫层料、过渡料和主堆石的填筑平起施工,均匀上升;
步骤2.预应力锚索(12)的安装
2.1)预埋套管,当坝体堆石体填筑至预应力锚索(12)的布设位置高程时,进行套管(27)的布设,并将端部扩大体(28)在堆石体中压密,将钢套筒(21)穿过混凝土面板(11)的设置截面;
2.2)将从导向帽(26)一端引出的钢绞线(22)依次穿过套管(27)内的所有隔离架(24),并且每间隔一定距离编织一个收缩结(25);
步骤3.锚索注浆
通过灌浆管(19)对锚索进行注浆,注浆完成后,继续进行坝体堆石体的填筑加高直至下一个锚索布置高程处,重复前述工作;坝体填筑完成后,进行混凝土面板(11)的施工;
步骤4.预应力张拉机具的布设
在露出面板端的钢套筒(21)周围设置混凝土台座(23),混凝土台座(23)外端面通过预埋件(18)连接承压板(17),承压板(17)外端面上连接锚板(16),锚板(16)外端面上通过限位板(15)安装千斤顶(14),千斤顶(14)的外端连接锚具(13),所有钢绞线(22)的另一端头依次穿过承压板(17)、锚板(16)、限位板(15)、千斤顶(14)、锚具(13)后,通过锚具(13)进行连接;
步骤5.预应力锚索(12)的预应力张拉
利用千斤顶(14)将所有钢绞线(22)一起整体张拉至张拉荷载;通过锚具(13)将钢绞线(22)锁定,保持钢绞线(22)的张拉力,即成。
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