摘要：由于裂縫開展與鋼筋混凝土結構的耐久性有緊密聯系，直接影響工程安全，因此，工程界對于水工混凝土結構中的裂縫控制要求越來越嚴格。考慮到結構應力狀態較復雜，為優化閘室結構受力狀態，結合工程發展的趨勢進行設計優化，錦屏二級水電站攔河閘壩在經過綜合比較研究后采用了500T錨索預應力閘墩方案。本文主要介紹了500T噸位預應力錨索在錦屏水電站攔河閘壩預應力閘墩上的成功應用，為今后類似的工程提供了借鑒經驗。
　　關鍵詞：錦屏，預應力，閘墩，施工
　　一、工程概況
　　錦屏二級水電站攔河閘壩工程位于雅礱江下游，主要由泄洪閘和兩岸重力式擋水壩段組成，全長165m，最大壩高34m。其中，攔河閘主要由泄洪閘和兩岸混凝土重力式擋水壩段組成，全長165m，其中泄洪閘段長100m。泄洪閘采用平底寬頂堰型式，最大閘高34m，共設5孔閘孔，每孔凈寬13m，堰頂高程1626m，閘頂高程1654m。
　　本工程泄洪閘工作弧門尺寸較大，閘墩弧門支座需承受巨大的水推力。《水工預應力錨固設計規范》(SL212-98)6.1.1條規定，當弧形閘門承受的水推力達到35000KN以上，閘墩中混凝土出現較大拉應力時，應采用預應力式閘墩。根據計算，本工程弧門總推力最大值為38659.2KN，略超出規范要求采用預應力閘墩的推力下限值。通過經濟技術比較，最終選用預應力閘墩方案。
　　二、預應力閘墩施工技術應用
　　（一）預應力閘墩錨索布置
　　根據設計，每個閘墩設主錨索15根，次錨索12根。每束主錨索由34根7Φ5鋼絞線構成，每束次錨索由10根7Φ5鋼絞線構成。其中主索設計鎖定噸位5000KN，超張拉噸位5300KN，永存噸位4200KN。次索鎖定噸位1600KN，超張拉噸位1500KN，永存噸位1200KN。閘墩預應力錨索布置圖詳見附圖1。
　　
　　附圖1.閘墩預應力錨索布置圖
　　（二）施工工藝流程
　　閘墩預應力錨索的施工流程主要包括：錨索預埋鋼管成孔、錨墊板、螺旋筋等錨具組件及預埋件的保護和防銹蝕工作，此后進行錨索編束及安裝、張拉、灌漿等工作。具體施工工藝流程包括：錨索組件埋設、錨索孔檢查清理、編索、錨具就位、錨索入孔就位、錨索張拉、錨固力檢測、灌漿、灌漿檢查、封錨等工序。
　　
　　（三）施工重點
　　1.材料準備及檢驗
　　（1）預應力鋼絞線采用公稱直徑15.24mm高強度低松馳預應力鋼絞線，抗拉強度為1860MPa，其質量符合«預應力混凝土用鋼絞線»（GB/T5224-2003）的有關規定。
　　（2）錨具及其組件
　　閘墩預應力錨索采用OVM群錨體系，主錨索采用OVM.M15-34錨具及其組件，次錨索采用OVM.M15-10錨具及其組件。錨固性能滿足：靜載錨固效率系數ηa≥0.95,實測極限拉力時的總應變εapu≥2.0％，且夾具的靜載錨固性能應符合ηa≥0.92。
　　2.錨索組件埋設、保護
　　錨索組件包括錨墊板、螺旋筋、預埋鋼管、灌漿管，安裝原則是保證埋件位置準確、穩固。
　　預應力錨索孔道的形成是錨索施工的基礎和重點，本工程采用埋管法成孔，孔道采用鋼管，鋼管安裝控制精度：主錨索管軸兩端點管中心安裝點位誤差：水平向≤5mm，豎直向≤5mm；次錨索管軸誤差：水平向≤10mm，豎直向≤10mm。由于本工程主錨索采用斜孔扇形布置，間距較小，混凝土倉位準備時沿孔管全長設置定位鋼筋或井形定位支架，以確保孔道管線型、方向符合設計要求。
　　安裝灌漿管時先在鋼管上鉆孔，把灌漿管焊接在鋼管上，注意灌漿管不要伸入鋼管內，焊縫處不漏漿。
　　3.錨索制作、安裝
　　鋼絞線下料長度按設計長度進行，其長度計算公式為：鋼絞線下料長度＝計算長度＋2.2m（張拉端1.5m,非張拉端0.7m）+0.3m（如有觀測儀器）＋0.1m（下料誤差不大于0.1m）。
　　為保證每根鋼絞線的相對位置準確，避免鋼絞線互相交叉、內外層交錯。編索時將錨索的每根鋼絞線兩端均用油漆作對應標記，按順序排列編號，并依次用無鋅鉛絲綁扎成一束，綁扎間距為1m。編束后應及時掛牌分類編號、注明日期，以免混亂。
　　4.錨索張拉
　　本工程主錨索布置在EL.1633~EL.1648m高程之間，當錨索孔道全部形成后，即可進行錨索體的安裝。錨索安裝前應對孔道、錨索進行核查，確保索體的鋼絞線順直。當閘墩和錨塊的混凝土強度達到設計要求，即可進行錨索張拉，張拉順序為先次錨后主錨，在閘門安裝前，相應部位的主錨索必須完成張拉。錨索均采用整束張拉，主次錨索均采用一端張拉，主錨索張拉端設在混凝土錨塊位置。所有張拉設備在投入使用之前均需率定檢校。張拉過程中為了減少預應力損失和受力均勻，錨索可采用分級加載、分序跳束、對稱張拉、間歇張拉等措施。錨索張拉后，按設計要求進行孔道注漿，注漿結束后進行預留平孔的混凝土回填和錨塊錨固端防護施工。
　　
　　附圖2.次索布置細部圖
　　束體經預張拉后，即可進行整束張拉。閘墩主錨束分級張載和張拉程序為：
　　主錨索：錨索預緊→穩壓持荷時間5min→分級加荷→超張拉噸位5300KN→穩壓持荷時間20min→頂壓錨固。
　　次錨索：錨索預緊→穩壓持荷時間5min→分級加荷→超張拉噸位1600KN→穩壓持荷時間20min→頂壓錨固。
　　5.灌漿
　　錨索張拉結束后，必須在24小時以內進行封孔灌漿，灌漿前檢查灌漿系統，確保進回漿管路暢通。灌漿前對孔道進行清潔處理，必要時應以0.2PMa的壓力水沖洗清除管道內的有害材料。
　　灌漿前進行抽真空試驗。啟動真空泵，觀察真空壓力表的讀書，達到-0.07~-0.1MPa即可。孔道內真空度保持穩定時，停泵1min，若壓力降低小于0,02MPa，即可認為孔道基本達到并維持真空；如未滿足此數據，則表示孔道未能完全密封，需再進行檢查及時更正；當孔道內真空度達到并維持在-0.08MPa左右時，直接進行灌漿。
　　主、次錨索灌漿采用兩次進漿、兩次屏漿的標準。控制灌漿壓力0.4MPa～0.5Mpa。
　　三、工程實施進度分析
　　與原規劃方案中的常規砼閘墩方案相比，預應力閘墩在混凝土澆筑過程中增加了鋼管埋設，砼澆筑完成后還需要進行錨索的張拉，錨孔的注漿，最后還需進行錨頭防護等施工，增加了多道施工工序。因本項目施工期采用過水圍堰方案，增加的工序進一步加大了工期壓力。據對施工期的測算，在完成次錨施工的情況下，一根主錨索從下索、張拉、注漿、完成防護，約需要7~10天時間，到混凝土防護具備過水條件，整個過程需要23天左右。因此為了降低進度風險，在施工過程中必須對于已完成孔道施工的閘墩，及時進行錨索的下索和張拉施工。
　　四、小結
　　預應力閘墩通過錨索施加預壓應力在閘墩上，以此抵消弧門推力產生的拉應力，閘墩基本處于受壓狀態，僅局部范圍內有拉應力出現，拉應力范圍較小，拉應力極值也不大，對閘墩長期運行有利。從目前已經建成的預應力閘墩的運行情況看，該工程運行情況良好，未出現應力集中導致的裂縫等問題。與國內采用預應力技術的類型工程相比，本項目閘墩預應力錨索噸位更大，施工周期更短，工序銜接緊密，并在預計工期內順利完成了項目建設，運行效果良好，對今后類似工程的應用有借鑒指導意義。