溶液法聚乙烯工藝反應(yīng)前移后移現(xiàn)象分析論文

溶液法聚乙烯工藝反應(yīng)前移、后移現(xiàn)象分析任曉兵，李逸（撫順石化公司乙烯化工廠，撫順，113004）摘要：撫順石化公司乙烯化工廠聚乙烯裝置所用的催化劑是由鈦和釩為基礎(chǔ)的齊格勒鈦－釩催化劑。催化劑的注入量以及助、主催化劑的比例直接影響到反應(yīng)的前移和后移，不僅造成了催化劑的消耗增加，而且直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。反應(yīng)前移和后移的調(diào)整對(duì)于聚合反應(yīng)至關(guān)重要。關(guān)鍵詞：催化劑；反應(yīng)前移、后移；聚合撫順石化公司乙烯化工廠的聚乙烯裝置是1989年從加拿大引進(jìn)杜邦公司（現(xiàn)NOVA化學(xué)）的Sclairtech專利技術(shù)，該裝置是我國(guó)唯一的一套采用溶液法聚合工藝路線生產(chǎn)聚乙烯的生產(chǎn)裝置，該工藝采用齊格勒鈦－釩催化劑，按陰離子配位機(jī)理生產(chǎn)熔融狀態(tài)全密度聚乙烯樹(shù)脂。1流程敘述及工藝特點(diǎn)[1]聚合級(jí)乙烯和丁烯-1溶解在循環(huán)環(huán)己烷溶劑中，在200~300℃、10~14MPa條件下由催化劑引發(fā)聚合反應(yīng)。生成的聚合物溶液經(jīng)兩步減壓閃蒸分離，閃蒸出來(lái)的溶劑環(huán)已烷和少量未反應(yīng)的乙烯（約4wt％～7wt％）返回到回收區(qū)進(jìn)行回收循環(huán)使用，而熔融狀樹(shù)脂則直接進(jìn)入擠壓機(jī)進(jìn)行水下造粒。該工藝具有生產(chǎn)靈活、切換牌號(hào)容易，產(chǎn)品牌號(hào)多，產(chǎn)品性能覆蓋面廣等特點(diǎn)。圖1聚合工段流程簡(jiǎn)圖Fig.1DraftProcessDiagramofPolymerizationSection2聚合反應(yīng)的控制該工藝可以改變1#反應(yīng)器（釜式反應(yīng)器）和3#反應(yīng)器（管式反應(yīng)器）的多種組合方式來(lái)生產(chǎn)不同牌號(hào)的樹(shù)脂。聚合反應(yīng)溫度直接反應(yīng)出聚合反應(yīng)程度的好壞，反應(yīng)溫度分布不合理可表現(xiàn)為反應(yīng)前移、后移。反應(yīng)前移、后移是溶液法聚乙烯工藝中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題，只有控制好反應(yīng)器中各部位聚合反應(yīng)進(jìn)行的程度并及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，才可以使聚合反應(yīng)處于最優(yōu)化的狀態(tài)，對(duì)于降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。2.1本次聚合反應(yīng)的生產(chǎn)條件本文僅已1#反應(yīng)器方式和STD催化劑系統(tǒng)生產(chǎn)2911注塑料為例，進(jìn)行反應(yīng)的控制分析。聚合反應(yīng)在最佳反應(yīng)狀態(tài)下時(shí)，乙烯單程轉(zhuǎn)化率在94％～95％左右。2.1.1生產(chǎn)所用催化劑型號(hào)本次選用的STD催化劑系統(tǒng)中，主催化劑（下面簡(jiǎn)寫(xiě)為CAB）為80%TiCl4＋20%VOCl3，助催化劑（下面簡(jiǎn)寫(xiě)為CT）為三乙基鋁。CT一小部分用來(lái)消除反應(yīng)進(jìn)料中的雜質(zhì)，絕大部分使CAB中的Ti4+、V5+還原生成Ti3+和V3+。2.1.2聚合反應(yīng)具體控制條件本次反應(yīng)控制以生產(chǎn)2911牌號(hào)樹(shù)脂，15噸/小時(shí)乙烯進(jìn)料為例來(lái)進(jìn)行分析研究，具體反應(yīng)條件見(jiàn)表1。表1聚合反應(yīng)主要控制參數(shù)條件Tab.1PrimeParameters&SettingsforPolymerizationReaction乙烯濃度wt%低壓氫氣濃度ppm高壓氫氣濃度ppmCT/CABCAB濃度ppm總轉(zhuǎn)化率wt%20.425~3028~331.4~1.610~1594~953#反應(yīng)器入口溫度℃1#反應(yīng)器平均溫度℃1#反應(yīng)器底部溫度℃1#反應(yīng)器出口溫度℃調(diào)整反應(yīng)器出口溫度℃預(yù)熱器出口溫度℃36252227~235272~280290~295295~300熔融指數(shù)MFR樹(shù)脂密度g/cm3系統(tǒng)壓力MPa1#反應(yīng)器入口溫度℃脫活劑PG與CAB比例脫活劑PD與CAB比例20.00.962010.4363.03.02.2聚合反應(yīng)的前移、后移的具體表現(xiàn)在聚合反應(yīng)的控制操作中，需要經(jīng)常對(duì)CAB濃度和CT/CAB進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化。在不同的催化劑條件下聚合反應(yīng)進(jìn)行的程度也不同。針對(duì)三種不同催化劑條件下的聚合反應(yīng)，下文進(jìn)行了列舉。a.在CAB濃度為12.8ppm、CT/CAB為1.48時(shí)，聚合反應(yīng)呈現(xiàn)最佳化時(shí)，1#反應(yīng)器的反應(yīng)溫度分布見(jiàn)圖2。圖2在“a”控制條件下1#反應(yīng)器的反應(yīng)溫度Fig.2#1ReactionTemperatureIntheCaseof“a”b.在CAB濃度為13.8ppm、CT/CAB為1.59時(shí)，聚合反應(yīng)呈現(xiàn)前移現(xiàn)象，1#反應(yīng)器的反應(yīng)溫度分布如下：圖3在“b”控制條件下1#反應(yīng)器的反應(yīng)溫度Fig.3#1ReactionTemperatureIntheCaseof“b”c.在CAB濃度為14.1ppm、CT/CAB為1.40時(shí)，聚合反應(yīng)呈現(xiàn)后移現(xiàn)象，1#反應(yīng)器的反應(yīng)溫度分布如下：圖4在“c”控制條件下1#反應(yīng)器的反應(yīng)溫度Fig.4#1ReactionTemperatureIntheCaseof“c”從圖2、圖3、圖4中可以看出，a反應(yīng)條件下反應(yīng)溫度分布最好，反應(yīng)既不超前也不滯后，而且反應(yīng)比較平穩(wěn)。3反應(yīng)前移、后移現(xiàn)象的分析在上述a、b、c三種反應(yīng)條件下，催化劑消耗量和未反應(yīng)乙烯返回量都各不相同，具體見(jiàn)圖5、圖6的比較。

圖5、三種反應(yīng)條件下催化劑消耗比較Fig.5ComparisonofCatalystConsumptioninThreeDifferentCases圖6、未反應(yīng)乙烯返回量比較Fig.6ComparisonofRecycledEthyleneFlowRates從圖5中三種反應(yīng)條件下催化劑消耗比較，可以看出在a條件下催化劑的總消耗量最少。從圖6中可以看出b條件下，乙烯轉(zhuǎn)化率最低，為92.7wt％；c條件下，乙烯轉(zhuǎn)化率最高，為95.7wt％；a條件下，乙烯轉(zhuǎn)化率較適中，為94.5wt％。3.1反應(yīng)前移、后移現(xiàn)象形成原因及后果[2]1）.反應(yīng)前移現(xiàn)象也稱反應(yīng)靠前，即反應(yīng)溫度（見(jiàn)b條件下反應(yīng)溫度分布）在反應(yīng)器前段快速增高，后部增加緩慢，甚至無(wú)明顯變化。這是由于高的催化劑比例導(dǎo)致的，在STD催化劑系統(tǒng)中，CT/CAB過(guò)高，導(dǎo)致乙烯環(huán)己烷溶液一進(jìn)入反應(yīng)器（1#反應(yīng)器方式和3#→1#反應(yīng)器方式原理相同）就發(fā)生劇烈的聚合反應(yīng)，使反應(yīng)溫度快速增高。然而，過(guò)高的溫度會(huì)導(dǎo)致催化劑過(guò)早衰變、失去活性，大大降低調(diào)整反應(yīng)器中催化劑的活性，使反應(yīng)器后段，尤其是調(diào)整反應(yīng)器的轉(zhuǎn)化率大大降低，使總的轉(zhuǎn)化率降低?？偟霓D(zhuǎn)化率降低會(huì)使聚合反應(yīng)對(duì)反應(yīng)進(jìn)料中雜質(zhì)或CAB流量很敏感，若轉(zhuǎn)化率再降低會(huì)使進(jìn)入溶液閃蒸分離器物料溫度過(guò)低而發(fā)生相分離問(wèn)題，并且擾亂回收區(qū)塔的操作，同時(shí)大大增加了未反應(yīng)乙烯返回量，從而導(dǎo)致單位聚乙烯加工成本的增加及回收區(qū)處理的難度。另外，催化劑、脫活劑量消耗增大，這又直接影響到成品樹(shù)脂的色澤，CT/CAB比例過(guò)高，導(dǎo)致了CAB的過(guò)還原，催化劑活性中心減少，使總的催化劑的耗量增加。2）.反應(yīng)后移現(xiàn)象即反應(yīng)前段溫升較慢（見(jiàn)c條件下反應(yīng)溫度分布），而后段溫升較快，尤其是在1#反應(yīng)器方式中，調(diào)整反應(yīng)器中溫差過(guò)大，反應(yīng)后移將導(dǎo)致總的轉(zhuǎn)化率過(guò)高，油脂量（乙烯低聚物，分子量在2000～10000之間）急劇增加。反應(yīng)后移是由于低催化劑比例導(dǎo)致的，在STD催化劑系統(tǒng)中，低CT/CAB將使主催化劑CAB還原、烷基化變得緩慢，使反應(yīng)后移，甚至欠還原，欠烷基化，同時(shí)導(dǎo)致CAB注入量增加。反應(yīng)后移是催化劑比例比正常最佳值偏低導(dǎo)致的。若CT/CAB過(guò)低，將使得反應(yīng)困難，甚至反應(yīng)出現(xiàn)死亡。這時(shí)，為了防止反應(yīng)死亡，催化劑的注入量會(huì)提高，導(dǎo)致脫活劑量大增，反應(yīng)不好導(dǎo)致系統(tǒng)壓力出現(xiàn)波動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)，可出現(xiàn)黑料。總轉(zhuǎn)化率的增高使得多余的油脂無(wú)法在中低壓分離器中脫出，油脂中很多很短聚合鏈的低聚物便會(huì)殘留在產(chǎn)品聚乙烯中，這些很段鏈的低聚物在冷卻后將直接影響到產(chǎn)品質(zhì)量，給下游用戶帶來(lái)生產(chǎn)加工的困難。短鏈太多的聚乙烯會(huì)表現(xiàn)出樹(shù)脂的多脂性，尤其在薄膜吹塑過(guò)程中發(fā)生冒煙而影響吹塑薄膜的光學(xué)性能。油脂量增加還使返回循環(huán)使用的乙烯量減少，增加單位聚乙烯產(chǎn)品成本。3.2對(duì)反應(yīng)前移、后移的調(diào)整在聚合反應(yīng)的調(diào)整中，隨時(shí)需要根據(jù)聚合反應(yīng)進(jìn)行的程度，催化劑的注入量及其比例，和乙烯、環(huán)己烷凈化床在線時(shí)間等因素來(lái)控制好聚合反應(yīng)進(jìn)行的程度，才可以使聚合反應(yīng)在最佳的條件下進(jìn)行，用最低的成本來(lái)獲取高質(zhì)量的產(chǎn)品。1）.發(fā)現(xiàn)反應(yīng)前移時(shí)，適當(dāng)小幅降低CT/CAB比例，穩(wěn)定20min后，觀察反應(yīng)前移情況，等到平均反應(yīng)溫度上升，超過(guò)該牌號(hào)工藝規(guī)定正常值有3～4℃時(shí)，可適當(dāng)?shù)慕档虲AB的注入量0.2～0.3ppm。繼續(xù)上述操作，直至調(diào)整到反應(yīng)開(kāi)始后移時(shí)，再小幅提些比例，即可達(dá)到反應(yīng)最佳狀態(tài)。2）.發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后移時(shí)，適當(dāng)小幅提高CT/CAB比例，穩(wěn)定10min左右后，觀察反應(yīng)后移情況，等到平均反應(yīng)溫度上升，超過(guò)該牌號(hào)工藝規(guī)定正常值有3～4℃時(shí)，可適當(dāng)?shù)慕档虲AB的注入量0.2～0.3ppm。繼續(xù)上述操作，直至調(diào)整到反應(yīng)開(kāi)始前移時(shí)，再小幅降些比例，即可達(dá)到反應(yīng)最佳狀態(tài)。3）.在進(jìn)行催化劑比例調(diào)整時(shí)，按常規(guī)操作，在最佳CT/CAB比例下，反應(yīng)平穩(wěn)。但是，通過(guò)實(shí)際操作總結(jié)得出：按略大于最佳CT/CAB運(yùn)行時(shí)的反應(yīng)要比按最佳CT/CAB或小于最佳CT/CAB運(yùn)行反應(yīng)更加平穩(wěn)。因?yàn)楫?dāng)進(jìn)料原料雜質(zhì)突然增高時(shí)，高的比例可以消除雜質(zhì)對(duì)反應(yīng)的影響。若反應(yīng)器內(nèi)整體溫度偏高，在降低催化劑含量時(shí)應(yīng)先降低主催化劑CAB，然后再降低助催化劑CT，這樣才能使助主催化劑比例保持偏高的值，防止意外降的太低，影響聚合反應(yīng)的進(jìn)行。在對(duì)CT/CAB的最佳化調(diào)整時(shí)，應(yīng)堅(jiān)持盡量少用CAB的原則，并保證乙烯轉(zhuǎn)化率不變，否則高的CAB量會(huì)嚴(yán)重影響產(chǎn)品樹(shù)脂的色澤。4深入思考1）.正常生產(chǎn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)有下列情況之一或幾個(gè)同時(shí)存在時(shí)，即可進(jìn)行上述調(diào)整。⑴、聚合反應(yīng)溫度分布不正常，⑵、聚合反應(yīng)轉(zhuǎn)化率不正常，⑶、中低壓分離器返回操作不正常，⑷、回收區(qū)油脂塔不正常。在調(diào)整中要根據(jù)調(diào)整情況逐步優(yōu)化，不可一蹴而就。尤其在降催化劑比例時(shí)，CT/CAB一定不要小于1.25-1.30，否則小的波動(dòng)即可導(dǎo)致反應(yīng)迅速死亡。2）.在系統(tǒng)開(kāi)車(chē)時(shí)，由于系統(tǒng)雜質(zhì)含量高，可適當(dāng)提高比例，在STD催化劑系統(tǒng)中，提高CT/CAB量至1.5-1.6，視情況可更高些，因開(kāi)車(chē)時(shí)系統(tǒng)中雜質(zhì)含量高使得更多CT犧牲，使Ti、V還原不到+3價(jià)。同時(shí)適當(dāng)提高CT/CAB，可使乙烯快速反應(yīng)，避免長(zhǎng)時(shí)間不反應(yīng)導(dǎo)致系統(tǒng)超壓。當(dāng)反應(yīng)趨于正常后比例調(diào)至最佳略偏高，在調(diào)整比例的同時(shí)，需調(diào)整好注氫量來(lái)保證MFR、SE等指數(shù)的合格。參考文獻(xiàn)：[1]洪定一.塑料工業(yè)手冊(cè).化學(xué)工業(yè)出版社，1999年：453～454[2]周其鳳，胡漢杰.高分子化學(xué).化學(xué)工業(yè)出版社，2001年：143～151作者簡(jiǎn)介：任曉兵（1977-），男，工程師，山西省孝義市人，2001年畢業(yè)于沈陽(yáng)化工學(xué)院化學(xué)工程與工藝專業(yè)，現(xiàn)在撫順石化公司乙烯化工廠技術(shù)發(fā)展部從事技術(shù)管理工作。聯(lián)系方式：013081319237772799；E-MAIL：rxb@StudyonreactorlengthofSCLAIRTECHsolutionprocessRenXiaobingLiYi(FushunEthylenePlantofPetrochina)AbstractThecatalystsystemsusedinFushunPEprocessisbasedonZiegler-Nattaco-ordinationtypecatalysts.Thecatalystsystemscomponentisactuallyamixtureoftwotransitionmetalcompounds,Titaniumtetrachloride(CA)andVanadiumoxytrichloride(CB).However,theamountofcatalystadditionandtherelativeproportionsofthetwoplayanimportantroleinpolymerreaction.Aproperhold-uptimeisessentialforpolymerreaction.KeyWords:catalyst,reactorlength,polymerizationRenXiaobingLiYi.EthylenePlantofFushunPetrochemicalCompany,Fushun,P.C.113004附錄資料：不需要的可以自行刪除預(yù)應(yīng)力錨索樁板墻施工工法一、前言在山嶺陡峭、地形復(fù)雜、山高谷深的地區(qū)，高等級(jí)公路通過(guò)的地段造成大量的高填深挖，高橋及隧道處處可見(jiàn)。在山谷深、地面橫坡陡峭的地段，路基難于填筑，旱橋跨越在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上造成較大的浪費(fèi)，同時(shí)也給路基穩(wěn)定及橋梁的橋樁、墩柱帶來(lái)隱患。采用新型高擋墻跨越不僅開(kāi)挖面小，也可消耗廢方，起到安全、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的作用。個(gè)舊至冷墩二級(jí)公路預(yù)應(yīng)力錨索樁板墻工程是采用40米高預(yù)應(yīng)力錨索樁板墻進(jìn)行邊坡治理的項(xiàng)目，穩(wěn)定了高填方路基，減少了陡坡旱橋，預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)由于其合理的受力機(jī)理以及在軟弱巖體中能更有效的發(fā)揮土體承載力而提供了較大錨固力，通過(guò)施工經(jīng)總結(jié)形成本工法。二、工法特點(diǎn)1.采用MG-50A型潛孔沖擊鉆跟套管無(wú)水干鉆，能有效的預(yù)防塌孔，保證水泥漿與孔壁巖體的粘結(jié)強(qiáng)度。2.錨索材料選用低松弛環(huán)氧噴涂無(wú)粘結(jié)鋼絞線（ASTMT416-88a標(biāo)準(zhǔn)270級(jí)，強(qiáng)度Rby=1860Kpa，松弛率為3.5%，Φj=15.24mm），配套OVM15型錨具，鋼絞線強(qiáng)度高，性能好，可以在張拉結(jié)束后有效的進(jìn)行放張或補(bǔ)償張拉且彌補(bǔ)了鋼絞線在特殊環(huán)境下中長(zhǎng)久防腐的問(wèn)題。3.該體系能主動(dòng)提供抗滑力，有效的控制巖體的位移，在錨索的錨固范圍內(nèi)產(chǎn)生亞應(yīng)力帶，從而從根本上改善巖體的力學(xué)性能。4.根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地質(zhì)情況，大噸位錨索主要錨于碎石土、亞粘土中，鑒于土體破碎，抗剪強(qiáng)度低，在錨索結(jié)構(gòu)上，通過(guò)對(duì)拉力型錨索與分散壓縮型錨索工作性能的比較，采用分散壓縮型錨索結(jié)構(gòu)有突出優(yōu)點(diǎn)。拉力型錨索與分散壓縮型錨索工作性能的比較見(jiàn)表1。表1拉力型錨索與分散壓縮型錨索工作性能的比較項(xiàng)目拉力型錨索分散壓縮型錨索巖體—水泥漿體間的粘結(jié)摩阻應(yīng)力分布狀況沿錨固體長(zhǎng)度分布極不均勻，應(yīng)力集中嚴(yán)重，易發(fā)生漸進(jìn)性破壞沿錨固長(zhǎng)度分布較均勻巖體—水泥漿體間的粘結(jié)摩阻應(yīng)力值總拉力大，粘結(jié)摩阻應(yīng)力值大總拉力可分散成幾個(gè)較小的壓力，粘結(jié)摩阻應(yīng)力值顯著減小粘結(jié)摩阻強(qiáng)度灌漿體受拉不會(huì)引起水泥漿體橫向擴(kuò)張而增大粘結(jié)摩阻強(qiáng)度灌漿體受壓產(chǎn)生橫向擴(kuò)張而使粘結(jié)摩阻強(qiáng)度增大錨索承載力錨固長(zhǎng)度超過(guò)一定值后，承載力增長(zhǎng)極其微弱錨索承載力隨錨固段長(zhǎng)度增加而增加耐久性灌漿體受拉，易開(kāi)裂，防腐性差灌漿體受壓，不易開(kāi)裂，預(yù)應(yīng)力筋外有油脂、PVC涂層及水泥漿體多層防腐，耐久性好三、適用范圍本工法適用于公路、鐵路、水利、城市建設(shè)等相關(guān)領(lǐng)域的淺、中、深層土石混合滑坡、土滑坡、巖石滑坡的防治工程。四、工藝原理穿過(guò)邊坡滑動(dòng)面的預(yù)應(yīng)力錨索，外端固定于抗滑樁上，另一端錨固在穩(wěn)定整體巖體土石混合體中。錨索的預(yù)應(yīng)力使不穩(wěn)定巖體處于較高圍壓的三向應(yīng)力狀態(tài)，巖體強(qiáng)度和變形比在單軸壓力及低圍壓條件下好的多，結(jié)構(gòu)面處于壓緊狀態(tài)，使結(jié)構(gòu)面對(duì)巖體變形消極影響減弱，顯著提高了巖體的整體性，錨索的錨固力直接改變了滑動(dòng)面上的應(yīng)力狀態(tài)和滑動(dòng)穩(wěn)定條件。五、施工工藝（一）施工工藝流程（見(jiàn)圖1）錨索預(yù)應(yīng)力施作、樁位監(jiān)測(cè)錨索預(yù)應(yīng)力施作、樁位監(jiān)測(cè)回填土壓密、樁位監(jiān)測(cè)坡面整修樁位定位放樣工作平臺(tái)搭設(shè)挖孔、澆樁、放板回填土壓密至一定高度、樁位監(jiān)測(cè)樁上錨孔造孔、制索樁上錨孔鉆孔、制索錨索安裝、注漿錨索安裝、注漿錨索預(yù)緊錨索預(yù)應(yīng)力施作、樁位監(jiān)測(cè)回填土到位、樁上錨索張拉鎖定封錨圖1預(yù)應(yīng)力錨索樁板墻施工工藝流程（二）施工要點(diǎn)1.樁板墻施工（1）樁基施工時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)確核對(duì)平面位置，結(jié)合地形做好樁區(qū)地面截、排水及防滲工作。（2）樁基采用挖孔樁施工，施工方法主要有：碎石土開(kāi)挖用洋鎬和鋼釬；軟、風(fēng)化巖石用風(fēng)鎬，；灰?guī)r、板巖人工用鋼釬硬鑿；有地下水用7.5KW，20—40米揚(yáng)程的淺水泵抽水人工鑿后，整體板巖和弧石用靜態(tài)爆破進(jìn)行鑿除。提升采用人工轆轤和電動(dòng)葫蘆。挖孔及支撐護(hù)壁連續(xù)作業(yè)，護(hù)壁1米為一節(jié)，采用孔內(nèi)現(xiàn)澆，一天后拆模，嚴(yán)格按隔樁開(kāi)挖的方法進(jìn)行。（3）挖孔到位后，清理孔底，重新進(jìn)行樁位放樣，復(fù)查準(zhǔn)確后開(kāi)始綁軋鋼筋。在綁扎過(guò)程中若發(fā)現(xiàn)鋼筋籠位置偏差，應(yīng)及時(shí)將其調(diào)整準(zhǔn)確。（4）鋼筋的焊接和綁扎應(yīng)嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)范要求進(jìn)行。綁扎成型經(jīng)檢驗(yàn)合格后，轉(zhuǎn)入下道工序——模板安裝。（5）由于樁板墻結(jié)構(gòu)的特殊性，采用標(biāo)準(zhǔn)化的組合鋼模。模板支架與腳手架分離，避免引起模板變形。在混凝土澆筑之前，用同一種脫模劑涂刷模板，且不得污染鋼筋。安裝完畢后，對(duì)其平面位置、頂部標(biāo)高、節(jié)點(diǎn)聯(lián)系及縱橫向穩(wěn)定性進(jìn)行檢查。澆筑時(shí)發(fā)現(xiàn)模板有超過(guò)允許變形值的可能時(shí)，及時(shí)糾正。（6）樁板墻樁長(zhǎng)均大于10米，為防止離析，利用串桶傾卸，且在中途設(shè)置一至兩道減速裝置。由于鋼筋密度大，用4臺(tái)插入式振動(dòng)器同時(shí)進(jìn)行搗固，澆筑層厚度15cm左右。澆筑混凝土，必須一次性全樁澆成，否則視為斷樁。當(dāng)澆筑至預(yù)留錨孔處時(shí)，仔細(xì)振搗，以保證錨孔處的強(qiáng)度。在混凝土澆筑期間，設(shè)專人檢查支架、模板、鋼筋和預(yù)埋件等穩(wěn)固情況，發(fā)現(xiàn)松動(dòng)、變形、移位時(shí)及時(shí)處理。專人填寫(xiě)混凝土澆筑記錄。（7）擋土板為鋼筋混凝土矩形板，預(yù)制時(shí)兩側(cè)留有吊裝孔，同時(shí)作為泄水孔。擋土板采用直接搭接樁身的形式，樁、板連接的縫隙不用處理，若縫隙過(guò)大可采用瀝青麻絮填塞。擋土板采用平面堆放，受力面朝上（受力面按設(shè)計(jì)圖紙標(biāo)識(shí)），其堆積高度不宜超過(guò)5塊，板塊間用木塊等支墊，并置于設(shè)計(jì)支點(diǎn)位置，運(yùn)輸過(guò)程要輕搬輕放。安裝時(shí)，應(yīng)豎向起吊，用手牽引，防止與樁相撞，將擋土板正確就位，同時(shí)應(yīng)做好防排水設(shè)施及填筑墻被填料，擋土板頂面不齊時(shí)，可用砂漿或現(xiàn)澆混凝土調(diào)整。2.樁后回填樁板墻段路基填土嚴(yán)格按照公路工程技術(shù)規(guī)范和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)施工，在填料選材和路基填筑工程中加強(qiáng)了試驗(yàn)工作，從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，在填土與樁板之間填一層50cm厚的碎石深水層，從而使?jié)B入填土路基中的雨水從擋板泄水孔排出，以保證錨索長(zhǎng)久不受雨水的侵蝕，從而保證路基的工程質(zhì)量。3.預(yù)應(yīng)力錨索施工（1）施工準(zhǔn)備將預(yù)應(yīng)力的造孔設(shè)備、注漿設(shè)備、張拉設(shè)備調(diào)至工作面附近，待工作面完成后，馬上吊運(yùn)至工作面，所有施工材料均應(yīng)由出廠證明、合格證，鋼絞線應(yīng)檢測(cè)合格，做好施工場(chǎng)地的排水工作，材料、機(jī)械的防雨、防水工作，水、電等在前期施工中已接到位，稍做處理即可滿足施工要求。（2）回填土、壓密至一定高度。填土高度按錨索張拉控制程序施工。隨時(shí)進(jìn)行樁位監(jiān)測(cè)。（3）鉆孔鉆孔是預(yù)應(yīng)力錨索施工中控制工期的關(guān)鍵工序，為提高鉆孔效率和保證鉆孔質(zhì)量，采用MG-50A潛孔沖擊鉆機(jī)。該鉆機(jī)所配鉆桿是統(tǒng)一規(guī)格，按錨索設(shè)計(jì)長(zhǎng)度將鉆機(jī)所需鉆桿擺放整齊，鉆桿用完孔深也恰好到位，由于鉆桿長(zhǎng)度均有±5mm的誤差，要求實(shí)際鉆孔深度超出設(shè)計(jì)孔深0.5m左右。為防止惡化邊坡巖體的工程地質(zhì)條件和降低孔壁的粘結(jié)性，嚴(yán)禁開(kāi)水鉆進(jìn)。鉆進(jìn)過(guò)程中應(yīng)對(duì)每個(gè)孔的地層變化，鉆進(jìn)狀態(tài)（鉆進(jìn)、鉆壓）地下水及一些特殊情況做好現(xiàn)場(chǎng)記錄，如遇地層松散、破碎時(shí)應(yīng)用跟套管鉆進(jìn)技術(shù)，以使鉆孔完整不坍。如遇坍孔或地下水豐富時(shí)，應(yīng)立即停鉆，進(jìn)行固壁灌漿處理（灌漿壓力0.2～0.4Mpa），待水泥漿凝固后，再重新掃孔鉆進(jìn)。鉆孔到位后，用高壓風(fēng)（風(fēng)壓大于0.4Mpa）將孔內(nèi)的巖粉清干凈，然后，用預(yù)先做好的探孔裝置，進(jìn)行深孔，若探孔時(shí)輕松將探孔器送入孔底，鉆孔深度符合設(shè)計(jì)要求，經(jīng)驗(yàn)收同意后即可轉(zhuǎn)入下道工序——錨索安裝。（4）錨索制作錨索制作工藝流程編束通知單下料、清洗安裝承載體、擠壓P錨編束安裝支撐環(huán)安裝注漿管驗(yàn)收庫(kù)存穿束在預(yù)先平整好的下料場(chǎng)地上（場(chǎng)地要求寬4m、長(zhǎng)40m左右）按下料長(zhǎng)度進(jìn)行下料，每根絞線長(zhǎng)度誤差控制在10cm左右。下料長(zhǎng)度計(jì)算L下=∑Li+Lf+Lw式中L下——下料長(zhǎng)度Li——各分段錨固長(zhǎng)度Lf——錨索自由段長(zhǎng)度Lw——錨索工作段長(zhǎng)度下料要求用砂輪切割機(jī)切割好以后，鋼絞線一端剝除PE15cm，對(duì)剝除部分絞線除污洗凈，下好料以后，按要求設(shè)置承壓板、支撐環(huán)，支撐環(huán)每1m放1個(gè)，用GYJ60A型擠壓機(jī)對(duì)剝除部分?jǐn)D壓上P錨。索體要求綁扎牢固，絞線應(yīng)平行順直。對(duì)不同位置處的承載體相應(yīng)的絞線外露端做出臨時(shí)和永久性標(biāo)記。灌漿管綁扎在錨索體上，灌漿管頭部距孔底5～10cm，灌漿管使用前，要檢查有無(wú)破裂、堵賽。綁扎好的錨索頂部要安裝導(dǎo)向帽，以方便穿索。錨索制好后應(yīng)將承壓板、P錨外部涂上防腐油漆。檢查合格后的錨索標(biāo)識(shí)好以后分區(qū)存放，同時(shí)做好防雨、防曬工作。（5）錨索安裝向錨索孔安索前，要核對(duì)錨索編號(hào)是否與孔號(hào)一致，確認(rèn)無(wú)誤后，即可將錨索用人工抬至工作面，用人工將錨索平順穿入錨孔，當(dāng)外露部分滿足工作長(zhǎng)度時(shí)即到位，停止穿索。錨索往孔內(nèi)穿時(shí)，索體必須平順，不得扭絞，同時(shí)應(yīng)避免損傷PE管及支撐環(huán)脫落。錨索安裝工作結(jié)束后即可進(jìn)行灌漿工作。（6）注漿注漿采用3SNS系列注漿泵，攪拌采用灰漿攪拌機(jī)進(jìn)行。漿液要攪拌均勻，隨絞隨用，并在初凝前用完。嚴(yán)防石塊等雜物混入漿液。注漿材料為純水泥漿，水泥選用普通硅酸鹽525＃，水灰比為0.38，外加10%UEA-Z型復(fù)合膨脹劑和0.6%的高效早強(qiáng)減水劑。漿體強(qiáng)度不小于40MPa，注漿壓力大于0.3MPa。邊注漿邊緩慢抽拔注漿管，保證注漿管口處于漿液面一下。并保證漿體密實(shí)、飽和，達(dá)到設(shè)計(jì)漿體強(qiáng)度。待孔口溢出清晰的漿體即可停止注漿。注漿過(guò)程中要做好相關(guān)記錄，并做好試驗(yàn)塊。（7）錨索的張拉待錨孔注漿體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，（按上述配合比施工一般七天就可達(dá)到40MPa以上）根據(jù)回填土的高程（一般高于相應(yīng)錨孔4米）和監(jiān)理工程師書(shū)面通知即可進(jìn)行張拉。張拉前須對(duì)張拉機(jī)具進(jìn)行配套標(biāo)定，計(jì)算出千斤頂受力與油壓的線性方程，用于張拉油壓與張拉力的控制。安裝錨板前，要用棉紗擦凈錨板內(nèi)的泥沙油污。鋼絞線穿入錨板的順序，力求與鋼絞線束綁扎的順序一致，防止交叉纏繞。張拉前，鋼絞線外包的PE護(hù)管用鋸條割掉（注意不要傷著鋼絞線），不得用火燒鋼絞線，剝除PE后要清除防腐油脂。錨索張拉應(yīng)根據(jù)填土情況、錨孔數(shù)分次分級(jí)進(jìn)行。張拉方式用小千斤頂對(duì)每個(gè)承載體按由內(nèi)向外的順序?qū)ΨQ進(jìn)行張拉，第一級(jí)觀測(cè)時(shí)間需穩(wěn)定10分鐘外，其余每一級(jí)需穩(wěn)定2—5分鐘，分別記錄每一級(jí)鋼絞線的預(yù)應(yīng)力施作情況。張拉過(guò)程中必須進(jìn)行樁位監(jiān)測(cè)和錨索應(yīng)力的測(cè)試工作。張拉結(jié)束后，將錨板外的鋼絞線處理好，不能松散，以備再進(jìn)行張拉。為防止外錨頭的長(zhǎng)期暴露，每次結(jié)束后應(yīng)作相應(yīng)的防護(hù)。每級(jí)張拉的穩(wěn)定時(shí)間必須保證，張拉時(shí)以張拉油壓為主，伸長(zhǎng)值進(jìn)行校核。當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，必須停止作業(yè)進(jìn)行檢查，查明原因后方可繼續(xù)進(jìn)行作業(yè)。預(yù)應(yīng)力施作時(shí)，對(duì)每一次控制應(yīng)力Nji應(yīng)進(jìn)行如下施作方式：①對(duì)每一孔錨索的每一次Nji的施作均應(yīng)按承載體由內(nèi)向外的順序進(jìn)行。且每一次的施作Nji針對(duì)每一個(gè)承載體上的鋼絞線又須按兩步來(lái)完成：（設(shè)控制應(yīng)力為Nji）測(cè)量、記錄持續(xù)2min第一步：00.1Nji0.25Nji0.5Nji（測(cè)量記錄后不頂壓鎖定）每根錨索的每一個(gè)承載體上的鋼絞線采用小千斤頂按第一步的步驟對(duì)稱張拉結(jié)束后進(jìn)行第二步的操作。測(cè)量、記錄持續(xù)2min測(cè)量、記錄第二步：00.5Nji0.75Nji1.0Nji不頂壓鎖定穩(wěn)壓3min②當(dāng)填土到位時(shí)，預(yù)應(yīng)力最終控制應(yīng)力的施作按①中第一步、第二步完成后對(duì)每根鋼絞線進(jìn)行頂壓鎖定。（8）再回填、壓密、造孔預(yù)應(yīng)力施作后再進(jìn)行回填、壓密工作（同時(shí)要進(jìn)行樁位的監(jiān)測(cè)），至一定的高度后，再造樁上上部錨索孔，如此循環(huán)5、6、7的工作。（9）張拉鎖定、封錨按以上工序循環(huán)進(jìn)行到回填土填滿到位后，對(duì)樁上所有錨索進(jìn)行張拉鎖定，每次張拉需對(duì)樁位進(jìn)行監(jiān)測(cè)。預(yù)應(yīng)力張拉完成后，用手提砂輪機(jī)切除多余鋼絞線，外留長(zhǎng)度20cm。最后樁上保護(hù)罩，填充好油脂進(jìn)行封錨，封錨后保持樁面整潔美觀。4.軸力監(jiān)測(cè)樁、錨支擋體系的受力涉及到兩個(gè)方面，一是樁自身提供的抗力，一是錨索提供的抗力。兩者應(yīng)有一個(gè)合適的力度，錨索受力過(guò)大則設(shè)計(jì)安全性降低，樁身受力過(guò)大同樣對(duì)樁的安全性也構(gòu)成影響。我國(guó)《土層錨桿設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》中規(guī)定，對(duì)預(yù)應(yīng)力錨索軸力的永久觀測(cè)數(shù)量應(yīng)不少于5%，同時(shí)規(guī)定對(duì)應(yīng)力損失超過(guò)10%最終控制應(yīng)力時(shí)應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償，而大于最終控制應(yīng)力15%時(shí)應(yīng)進(jìn)行應(yīng)力放松。要確切知道預(yù)應(yīng)力施加后錨索軸力的實(shí)際大小以便進(jìn)行相應(yīng)的處理，就須對(duì)錨索軸力進(jìn)行監(jiān)測(cè)。錨索軸力的監(jiān)測(cè)方法：錨索軸力施加之前選擇具有代表性的錨孔，在選定的錨孔處裝上特殊的傳感器元件，然后裝上錨具，通過(guò)預(yù)應(yīng)力的施作和觀測(cè)，即可測(cè)出不同時(shí)期錨索軸力的變化情況，從而進(jìn)行有關(guān)的處理，軸力讀數(shù)時(shí)應(yīng)與填土的情況以及樁身位移情況相對(duì)應(yīng)進(jìn)行觀測(cè)。由于樁上錨具采用特殊OVM產(chǎn)品，故傳感器元件應(yīng)與之相配套，個(gè)冷公路預(yù)應(yīng)力錨索樁板墻選用的是遼寧丹東市三達(dá)測(cè)試儀器廠生產(chǎn)的GW型鋼弦式巖土錨測(cè)力計(jì)和GPC—1型袖珍式鋼弦頻率測(cè)定儀組成的測(cè)量系統(tǒng)（見(jiàn)圖2）。六、機(jī)具設(shè)備（見(jiàn)表2）表2機(jī)具設(shè)備序號(hào)機(jī)具名稱規(guī)格單位臺(tái)備注1鉆機(jī)MG-50A臺(tái)52壓風(fēng)機(jī)臺(tái)53注漿泵SNS200/100臺(tái)14灰漿攪拌機(jī)臺(tái)25油泵ZB4/500臺(tái)4帶S閥6千斤頂YCW250A臺(tái)17千斤頂YCW150A臺(tái)18千斤頂YDC240Q臺(tái)4帶頂壓頭4個(gè)9沉漿桶只210潛水泵臺(tái)211千分表只212擠壓機(jī)臺(tái)113砂輪切割機(jī)臺(tái)114對(duì)講機(jī)臺(tái)415手提砂輪機(jī)切割機(jī)臺(tái)216氧割設(shè)備套117配電盤(pán)個(gè)5181噸葫蘆個(gè)619小型電焊機(jī)臺(tái)120單根測(cè)力傳感器臺(tái)621精密液壓油壓表塊1022擠壓模套223單孔工作錨套12帶25副工作夾片七、勞力組織（見(jiàn)表3）表3勞力組織序號(hào)項(xiàng)目工種人數(shù)備注1樁板墻工程現(xiàn)場(chǎng)指揮12技術(shù)兼質(zhì)檢13板合司機(jī)34電工15振搗工46配料37試驗(yàn)員18電焊工39鋼筋工810修理工111架子模板工1512普工3313鉆孔現(xiàn)場(chǎng)指揮114技術(shù)兼質(zhì)檢115鉆機(jī)司機(jī)516電工117吊車(chē)司機(jī)118空壓機(jī)司機(jī)219普工1520電焊工121錨索、注漿現(xiàn)場(chǎng)指揮122技術(shù)兼質(zhì)檢123電工124試驗(yàn)員125電焊工126制索、安索827注漿528張拉9