一、预应力设计简介小峡水电站泄洪闸采用三孔弧门挡水，孔口尺寸13m×15m（宽×高），设有三孔四墩，边墩厚4.0m，中墩厚5.0m。泄洪闸采用预应力混凝土支承结构，简单锚块支承形式，闸墩上布设主锚索，锚块上布置次锚索，弧门推力经锚块支座传递给闸墩。主锚束于立面上呈辐射状沿弧门推力方向分5层对称布置，扩散角14o，共计96束（中墩30束/墩，边墩18束/墩）。中墩每层6束，沿闸墩中心线基本平行、对称布置，边墩每层3束和4束间布。中墩和边墩第1、3、5层靠孔口两束为弯曲锚束，其余均为直锚束。次锚束设于墩尾锚块内主锚束层间，均为水平直锚索，垂直于闸墩方向平行布置，共4层3束，每墩各12束。主锚束设计吨位360t，锁定吨位400t，单束由25根7φs5的钢铰线组成。次锚束设计吨位320t，锁定吨位360t，单束由21根7φs5的钢铰线组成。主次锚束均采用15张锚体系，采取后装后张法一端张拉施工，张拉端设于墩尾锚块。锚块外有50cm厚二期混凝土，以保护锚具不因外露而锈蚀。为使锚块在施加预应力时不受底部闸墩的约束，预应力更有效的作用在颈部，锚块底部与闸墩分开。在闸墩锚束的上游固定端预留竖井以安装锚索，锚束张拉施工完毕后混凝土回填封闭。二、施工工艺艺流程预应力后装后张法工艺流程图三、锚束管及预埋件的加工及架立1、锚束管的加工⑴、主锚索管采用∮159（外径）×6mm普通无缝钢管，锚束管的长度为20.3~23.2m。次锚束管采用内径∮120mm的金属波纹管，管长为6.38m（边墩）和9.76m（中墩）。⑵、锚束管加工包括钢管下料、曲线管弯制和法兰焊接，均于加工厂内进行。所用管材要求平直，并清除内外浮锈。⑶、主锚束管按设计长度分3~4段加工，曲线管单独弯制。⑷、次锚束金属波纹管由厂家根据锚索长度定长切割后运至工地。⑸、加工好的锚束管按安装次序编号并进行试组装，安装时利用汽车运至安装现场，要求运输过程妥善保护不产生变形。⑹、主锚束预埋件（钢垫板、喇叭管、灌浆管、螺旋筋、铁皮罩等）委托本地厂家加工，次锚束则采用厂定型总成产品。⑺、主锚束钢垫板分甲乙两种型号，分别用于主锚束固定端和张拉端，材质为45#钢，要求表面光洁度为25°。2、锚束管架立⑴、支撑排架根据闸墩混凝土分层分块，锚束管支撑排架采用型材分层分节架立、型钢托架、仓内拼装的方法安装。锚束管支撑排架设计另见详图。⑵、锚束管架立安装a、为减少锚索管架立对于闸墩施工的干扰和影响，主锚索管采用分层分节安装方式，在横梁上设置微调系统，以保证锚索管安装精度，另用型钢加固牢靠。b、为了保证各段锚束管连接对中并改善现场作业条件，主锚束管各段接头采用法兰连接。法兰之间设止水线和橡胶垫片。c、锚束管所有接口内壁不能有毛口、毛刺和焊渣，以免穿束时刮伤钢绞线，影响张拉。混凝土浇筑前预先涂抹砂浆封堵，以免在混凝土浇筑中接头漏浆。d、次锚束金属波纹管采用钢筋托架方式支撑固定。e、金属波纹管采用大一号同型波纹接头管连接，接头管长20~30cm，用密封胶带封口。f、灌浆管与波纹管的连接：在波纹管上开洞，其上覆盖海绵垫片和带嘴塑料弧形压板，并用铁丝扎牢，再插入灌浆管引出。⑶、锚束管安装精度要求锚束管是保护预应力束安装位置准确、达到有效的施加预应力的必要手段之一。其安装精度要求如下：a、闸室主、次锚索均为空间锚索，锚束管安装的桩号、高程及相对尺寸依据施工局复核后下发的《预应力锚索施工手册》执行，其坐标点为端部锚垫板外表中心点。b、锚垫板要求安装牢靠，其平面必须垂直于管轴，误差不得大于0.5°，且锚垫板孔道中心线应与管道轴线重合。c、闸墩主锚索上、下游端管心安装点位的误差：水平向&plu***n;10mm，竖直向&plu***n;10mm；左、右闸墩的系统误差：左、右向≤30mm。d、锚块次锚束安装误差：水平、竖直双向均小于20mm。⑷、锚束管及埋件保护a、架立好的锚束钢管及锚垫板必须加固牢靠，并加妥善保护。施工中应严防碰撞拆损。如发现有位移、损伤应及时校正，待修复合格后才能继续浇筑混凝土。b、锚垫板下的加强钢筋网若有干扰，应增设补强钢筋。c、进、回浆灌浆管路要在混凝土浇筑前安装加固好，并确保畅通不漏浆，孔口绑扎彩条布予以临时防护。d、对锚束管管口绑扎双层彩条布进行保护，以免***进入。⑸、测量检查锚束管安装好后，要求进行测量检查，测量检查内容包括：钢排架基础位置；横梁位置、高程；锚束管各控制断面位置、高程等。下层混凝土浇筑完成后，再行复测锚束管管口位置。四、混凝土施工1、混凝土拌制由于仓内锚索管支架、锚索管、钢筋、支铰埋件及卸料平台支撑密集，故计划于锚头部位、埋件密集部位采用二级配混凝土，陷度7~9cm。由于闸墩混凝土处于高温季节施工，根据设计要求，采用预冷混凝土，出机口温度不大于13℃，入仓温度不得大于15℃。2、混凝土分层预应力闸墩混凝土按2.5m高度不等进行浇筑分层，每墩共分七层完成主次锚束管的安装架立和混凝土浇筑。3、模板⑴、按照混凝土分层情况，闸墩大面采用DOKA模板，锚固竖井部位采用小钢模和散装木模，内拉内撑方式加固，要求模板加固牢靠，且需有足够的刚度，以满足混凝土侧压力下变形要求。⑵、为了确保锚束管不受外力扰动，加固模板的拉杆、撑杆严禁连接至锚束管及其架立排架上，也不得共用地锚，应保持各自***受力。⑶、模板应严密不漏浆，特别是主次锚索两端锚垫板周围的模板应采用妥善措施进行加固，不得漏浆和产生浇筑变形。⑷、混凝土浇筑过程中，应有专人值班，负责检查模板是否走样，支撑是否松动，木楔是脱落等，如发现问题，立即处理。4、入仓手段⑴、为保证锚束管及其支撑不受下料冲击，锚头、锚束管布设部位采取“卸料平台+溜筒”方式卸料，严禁吊罐直接入仓。⑵、卸料平台的支撑系统严禁与锚索管架立系统、模板加固系统互相连接，做到“三脱离”。⑶、卸料过程应谨慎操作，严禁吊罐撞击卸料平台、模板及锚索管等。5、混凝土浇筑⑴、仓内采用台阶法浇筑，人工***。每层铺料厚度40~50cm，要求铺料均匀。⑵、锚头及锚束管周边采用∮50软轴振捣器仔细振捣，不得漏振或欠振，***允许出现蜂窝、狗洞、振捣不实等质量缺陷。浇筑过程中严禁振捣器直接碰撞锚索管、支撑排架及其它埋件。五、锚束制作加工1、制作加工场地锚束加工场地规划布置在尾水护段底板，用方木和组合小钢模搭设作业平台和堆放场。2、锚束制作程序：材质检验→调整除锈→下料切割→锚束编排→隔离支架安设→绑扎成束→成品检验→编号存放。2、钢绞线检验⑴、泄洪闸预应力钢绞线采用270k级7φs5高强低松弛钢绞线，其检验验收标准为ASTMA416-87a，极限抗拉强度1860Mpa。⑵、钢绞线到货后以60t为一验收批，从每批钢铰线中抽取3盘进行材料包装、表面质量、直径偏差、捻距和力学性能检验。⑶、表面质量用肉眼检查，要求捻编方向为左捻，成品钢绞线不得有折断、死弯、横裂、劈裂、小刺和交叉等机械损伤现象，并不得带有油渍等降低粘结物质。钢铰线表面允许有轻微浮锈，但用钢丝刷除锈后不得有肉眼可见的锈坑。⑷、直径和捻距用精度为0.02mm的卡尺测量，其偏差应符合规范规定。⑸、从外观检验合格的3盘钢绞线端部各截取一段试样进行拉力试验和松驰试验，校验其破断负荷、屈服负荷、弹性模量和伸长率是否达到规范和设计要求。⑹、钢铰线经抽样检查合格后方可进场投入使用。3、调整除锈保存较好的钢绞线通过***架正确抽头后，一般都是直而完好的，不需过分的调直和除锈，但偶而也会出现弯曲、生锈等，需辅以人工调整除锈。4、切断编束⑴、锚索下料长度L=L1+L2+L3+Δ式中L1--孔道实际长度；L2--固定端外露长度，L2=固定端工作锚厚度+钢铰线外露长度；L3--张拉端工作长度，L3=张拉端工作锚厚度+千斤顶长度+测力计长度+工具锚厚度+钢铰线外露长度；Δ—锚索下料误差，+10mm~-0mm。⑵、钢绞线下料前，人工将钢绞线放在平坦干净的消力池工作平台上理直，根据计算下料长度用钢尺丈量，采用增强型砂轮切割机切割。同一束各根下料长度误差不超过1cm。⑶、为方便锚具安装，避免钢绞线错位，下料时可控制每根钢铰线内圈比外圈每端加长5cm，中心股比内圈再加长5cm，在两端形成凸型台阶状。⑷、下料切割断口两侧各5cm处用20#铅丝绑扎，以免切口松散。下完一束后应立即进行编束。⑸、编束在平整的地坪上进行，将每根钢铰线编号并按顺序顺直摆放，穿入隔离架（按3m间距布设），并每隔2~3m用20#铅丝编织绑扎，锚束两端各3.0m范围内加密至50cm。编束完成后进行编号标记，整齐有序堆放备用。5、防锈处理主次锚束从加工到张拉整个施工过程时间较长，为了避免锚束钢绞线在储存、运输、穿束、张拉过程中产生锈蚀，影响张拉效果，必须对锚束钢绞线进行防锈保护。⑴、预应力钢绞线应储放在仓库内，离开地面适当高度，并保持地面干燥。⑵、如果穿束距张拉时间较长，穿束后对锚索管封闭保护。⑶、尽量缩短锚索加工到张拉灌浆等过程所需的时间，尤其要缩短从张拉到灌浆时间。)