水下预应力锚索外锚头多重防护体系的制作方法与流程

本发明涉及一种恶劣环境尤其高寒地区水位淹没线以下的边坡、水工建筑物及过流隧洞的预应力锚索外锚头防护的水下预应力锚索外锚头多重防护体系的制作方法。

背景技术：
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水利水电预应力锚索加固工程的设计使用年限长，运行环境复杂，因而锚索锚固体系的耐久性往往成为工程中最薄弱的环节，对施工期和运行期的水工结构安全造成严重威胁。在水流变化区、浪溅区、化学腐蚀等侵蚀严重的环境条件下，锚索锚固效果和耐久性受到了影响和限制，尤其高寒地区的温度低、昼夜温差大、极端天气环境较多，对其涉及的水位淹没线以下的边坡、水工建筑物的锚索外锚头防护和防腐提出了更高的要求，采用常规的混凝土或单纯的金属钢罩防护结构往往适应环境效果差，难以满足施工及运行安全要求。

技术实现要素：
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本发明的目的是为了克服以上不足，提供一种能以达到使恶劣环境尤其高寒地区水位淹没线以下的边坡、水工建筑物及过流隧洞的预应力锚索能有效抵抗环境腐蚀、避免或减少锚固应力损失、发挥建筑物正常使用功能、延长工程使用寿命和减少建筑物使用过程中的维修和加固费用的水下预应力锚索外锚头多重主护体系的施工方法。

本发明的目的是这样来实现的：

本发明水下预应力锚索外锚头多重防护体系的制作方法，该方法是在锚索张拉锁定满足设计力值、切除外露端钢绞线后，首先将制作好的带顶部油嘴的金属防护罩与锚索钢垫板焊接连接密封可靠后、利用金属防护罩上的顶部油嘴向防护罩内部灌注油脂而使金属防护罩内部充填防腐油脂，然后再在金属防护罩外包裹抗渗抗冻混凝土并在锚头部位刷漆防护即制得水下预应力锚索外锚头多重防护体系。由于采取了多重防护体系，从根本上杜绝了索体外露端高应力持力点与腐蚀物接触后产生应力破坏而造成的有效预应力值损失的现象由多种防腐措施组成的多重防护体系的结构形式进行锚索外锚头的防腐，能有效减轻环境侵蚀作用，提高锚固体系的适应性和耐久性。

本发明水下预应力锚索外锚头多重防护体系的制作方法，具体包括以下步骤：

1）制作金属防护罩：

根据相对应吨位锚索的外径要求加工金属防护罩，由钢管、封底钢板和油嘴焊接加工而成，钢管内径大于锚具外径4mm，钢管上预留监测仪器引伸线孔，加工完成清除内部焊渣，金属防护罩防腐体系按t3中等腐蚀环境、长效型要求进行处理；

2）安装金属防护罩：

工作锚板外预应力钢绞线留长100mm处必须用切割机将多余钢绞线切除，并将钢垫板、工作锚板、预应力钢绞线残留的铁锈、污物处理洗刷干净，然后采用电弧焊将钢垫板与金属防护罩焊接，连接成型的金属防护罩轴线与锚索轴线保持一致，金属防护罩焊接密封良好后在与钢垫板接触处涂刷浓水泥素浆，以增加其密封性能；

3）注入防腐油脂：

4）浇筑外锚头封锚混凝土：

浇筑前对封锚区域内锚墩混凝土结构壁面凿毛、冲洗处理，并将金属防护罩外壁上残留的防腐油脂清理干净，在锚墩混凝土表面涂刷浓水泥素浆，将封锚头模板架设固定完成后，浇筑抗渗抗冻外锚头封锚混凝土，将混凝土振捣密实，浇筑完毕后按要求进行养护，达到养护期后拆模；

5）外锚头封锚混凝土刷漆：

对不同吨位的外锚头封锚混凝土用不同颜色油漆进行刷漆或喷漆防护及标识，即制得水下预应力锚索外重防护体系。

本发明方法制作的水下预应力锚索外锚头多重防护体系从根本上规避了因锚索外锚头在高寒地区极端天气、含泥砂高速水流的冲刷、水体不明物撞击和水中长时间浸泡环境下，引发外锚头破坏，进而造成锚具组合件产生腐蚀、导致整根锚索降低或失去锚固功能的现象，既有效确保了整个施工期的边坡或建筑物的安全稳定，对后期边坡或水工建筑物的运行安全亦有决定性作用。本发明制作方法简单，程序简化，安装方便、安全、快捷，适应边界能力强。

附图说明：

图1为预应力锚索外锚头防护体系结构示意图。

图2为预应力锚索外锚头金属防护罩结构示意图。

具体实施方式：

参见图1、图2，本实施例水下预应力锚索外锚头多重防护体系的制作方法，包括以下步骤：

1）制作金属防护罩：

根据相对应吨位锚索的外径要求加工金属防护罩，由钢管1、封底钢板2和油嘴3加工而成，钢管内径宜大于锚具外径4mm；采用壁厚4mm低压流体输送用q235钢管1切割机定长下料（注意预留监测仪器9引伸线孔），钢管下料长度l=锚具长度+钢绞线长度+10mm。封底钢板2用4mm厚的q235钢板截圆（面积同钢管外径），并加工焊接同黄油枪配套的注油嘴3。将钢管1同封底钢板2焊接连接严密，焊接完成清除内部焊渣。钢罩防腐体系按t3中等腐蚀环境、长效型要求进行处理，即：表面进行打磨、抛丸或喷砂除锈、磨料处理后进行防腐油漆涂装，防腐油漆总干膜厚度260μm，其中：底漆1道60μm厚环氧富锌底漆，中层漆1～2道120μm厚漆环氧（云铁）漆，面漆层2道80μm丙烯酸酯放族聚氨脂面漆；

2）安装金属防护罩：

按规范要求，为防止预应力钢绞线6、工作锚板5退火影响锚固质量，工作锚板5外预应力钢绞线6留长100mm处必须用切割机将多余钢绞线切除，并将钢垫板7、工作锚板5、预应力钢绞线6残留的铁锈、污物处理洗刷干净；然后采用电弧焊将钢垫板7与金属防护罩1焊接连接，焊接时应保证管内焊缝平滑、无错台、无焊瘤、管周焊缝严密，无夹渣砂眼。连接成型的金属防所罩1轴线应与锚索轴线保持一致，不得有偏斜现象，且焊接完成后不允许存在漏油、渗水等现象，其线型、强度、刚度和防水性应满足要求。金属防护罩1焊接密封良好后在与钢垫板7接触处涂刷浓水泥素浆，以增加其密封性能；

3）注入防腐油脂：

采用油脂灌注枪将专用防腐油脂8通过注油嘴3注入金属防护罩1，使金属防护罩1内油脂8填充饱满满足要求。注油完成后将注油嘴3及监测仪器9引伸线孔处采用玻璃胶封裹严密，不得留存任何渗漏点；

4）浇筑外锚头封锚混凝土：

上述工作完成后，进行外锚头封锚混凝土11的浇筑施工；浇筑前对封锚区域内锚墩混凝土10结构壁面凿毛、冲洗处理，并将金属防护罩1外壁上残留的防腐油脂清理干净；然后在锚墩混凝土10表面涂刷一道浓水泥素浆，按照尺寸要求利用小型木板将封锚头模板架设固定完成后，浇筑抗渗抗冻外锚头封锚混凝土11；采用小型振捣棒或人工钢筋插捣等方式将混凝土振捣密实，浇筑完毕后按要求进行养护，达到养护期后拆模；

5）外锚头封锚混凝土刷漆：

最后对不同吨位的外锚头封锚混凝土11用不同颜色油漆进行刷漆或喷漆防护及标识，即制得如图1所示的水下预应力锚索外重防护体系。

本发明锚索张拉完成后通过采用专用金属防腐防护罩进行防护，专用防护罩采取内部充填防腐油脂、外部包裹抗渗抗冻混凝土并在锚头部位涂刷防腐油漆进行防护的多种防腐措施组成的多重防护体系的结构形式；该结构形式从根本规避了锚索外锚头在高寒地区极端天气、含泥砂高速水流的冲刷、水体不明物撞击和水中长时间浸泡环境下，引发外锚头破坏，进而造成锚具组合件产生腐蚀、导致整根锚索降低或失去锚固功能的现象，既有效确保了整个施工期的边坡或水工构筑物的安全稳定，对后期边坡或水工建筑物的运行安全亦有决定性作用。

上述实施例是对本发明的上述内容作进一步说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于上述实施例。凡基于上述内容所实现的技术均属于本发明的保护范围。