江 超

（安慶市公路局直屬分局，安徽 安慶 246000）

隨著近年來我國建筑事業(yè)的發(fā)展，各種新技術(shù)新手段不斷在工程建設(shè)中得以應(yīng)用。由于預(yù)應(yīng)力錨索具有施工方便快捷、占用場地少和加固效果好等特點(diǎn)，在許多行業(yè)的巖體加固工程中得到廣泛應(yīng)用。按灌漿次數(shù)劃分，預(yù)應(yīng)力錨索可分為兩次灌漿全長黏結(jié)式和一次灌漿雙層保護(hù)自由式兩種。近年來，一次灌漿雙層保護(hù)自由式預(yù)應(yīng)力錨索在國外應(yīng)用較為普遍，但由于其造價(jià)較高，在我國除二灘水電站等少數(shù)幾個(gè)工程少量應(yīng)用外，多數(shù)工程仍采用兩次灌漿全長黏結(jié)式錨索。

1 錨索的特點(diǎn)概述

相對于全長粘結(jié)式錨索而言，雙層保護(hù)預(yù)應(yīng)力錨索具有如下特點(diǎn)：①防腐能力強(qiáng)；②張拉段錨索體受力均勻；③可重復(fù)張拉；④灌漿工藝簡單；⑤可監(jiān)測邊坡變形。

2 錨索體設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

2.1 錨索長度的選擇

用懸吊理論進(jìn)行支護(hù)設(shè)計(jì)，錨索支護(hù)的主要作用是將下部不穩(wěn)定巖層懸吊在上部穩(wěn)定巖層中，錨索越長支護(hù)效果越好。不少工程在設(shè)計(jì)支護(hù)參數(shù)時(shí)，為找到穩(wěn)定的堅(jiān)硬巖層，刻意把錨索長度設(shè)計(jì)到15 m以上。筆者所在單位經(jīng)過試驗(yàn)，錨索支護(hù)的主要作用是通過錨固段與錨索托板之間的作用對巷道上方不穩(wěn)定巖層起到預(yù)防性擠壓加固作用，而懸吊僅僅起到次要作用，最好不讓錨索起到懸吊作用，因此，錨索主要應(yīng)以擠壓加固理論來設(shè)計(jì)。安裝錨索時(shí)，應(yīng)掌握其規(guī)律，工人操作熟練后，不需一定將錨索錨固在巷道上覆頂板堅(jiān)硬穩(wěn)定的巖層中，其長度一般為6～7 m為宜。

2.2 安設(shè)錨索時(shí)間

筆者所在單位目前使用的是直徑15.24 mm的鋼絞線錨索，這種錨索的延伸率僅為3.5 %，因此不適應(yīng)較大變形的情況。在掘進(jìn)工作面過早安設(shè)錨索會(huì)因巷道圍巖的大變形而造成鋼錨索被拉斷，安設(shè)錨索太遲會(huì)造成錨桿錨固段與錨索錨固段之間的巖層離合。實(shí)踐證明，在圍巖表面與錨桿錨固段之間巖層急劇變形期內(nèi)，錨索不宜支護(hù)；當(dāng)圍巖表面與錨桿錨固段之間巖層變形由急劇向緩慢變形轉(zhuǎn)化時(shí)是錨索安設(shè)的最佳支護(hù)期。通過大量的工程實(shí)踐及礦壓觀測，我們認(rèn)為應(yīng)該離迎頭0.8～2個(gè)錨索排距之間的范圍內(nèi)安設(shè)錨索。

2.3 錨索施工后的緊固方法

根據(jù)技術(shù)規(guī)范要求，錨索安設(shè)后應(yīng)及時(shí)給予100 kN的預(yù)緊力，在距離迎頭 20 m時(shí)再進(jìn)行二次緊固，使錨索預(yù)緊力達(dá)到150 kN，以減少頂板變形。但現(xiàn)場施工時(shí)常會(huì)不進(jìn)行二次緊固或存在用非專業(yè)工具安設(shè)錨索等問題，預(yù)緊力達(dá)不到預(yù)計(jì)要求，失去了支護(hù)作用。為此，我們通過強(qiáng)化錨索施工質(zhì)量檢查、隨時(shí)抽查已安設(shè)錨索的二次緊固質(zhì)量等方法，監(jiān)督施工人員嚴(yán)格執(zhí)行技術(shù)規(guī)范要求，使錨索的緊固值控制在規(guī)定的范圍之內(nèi)。

2.4 樹脂錨固劑卷的選用

錨索安設(shè)時(shí)用同一種型號(hào)樹脂錨固劑卷造成攪拌困難?，F(xiàn)場施工時(shí)，一些安裝工人對各種樹脂錨固劑卷的速凝時(shí)間不了解，安設(shè)錨索時(shí)使用同一種型號(hào)的樹脂錨固劑卷。常用的樹脂錨固劑卷凝固時(shí)間為30 s，而錨索鋼絞線在穿過樹脂錨固劑卷攪拌到孔底的時(shí)間一般為60 s左右，也就是說如果使用同一種型號(hào)的樹脂錨固劑卷，當(dāng)里面的樹脂錨固劑卷攪拌均勻時(shí)，外面的樹脂錨固劑卷已經(jīng)超過凝固時(shí)間，因而造成錨固效果降低。因此我們要求使用快速型和中速型兩種不同型號(hào)的樹脂錨固劑卷，把快速型樹脂錨固劑卷放在里面，從而解決攪拌困難的問題，提高錨固效果。

2.5 樹脂錨固劑卷攪拌時(shí)間

錨索安設(shè)時(shí)會(huì)出現(xiàn)安裝工在錨索和錨桿鉆機(jī)連接好后就進(jìn)行攪拌或者直接把錨索穿過樹脂錨固劑卷推到錨索孔底后再開始攪拌的現(xiàn)象，前者因樹脂錨固劑卷過早攪拌造成大量的樹脂附著在孔壁上，有效錨固長度減少；后者造成錨固劑攪拌不充分，兩者都不能很好地達(dá)到錨固效果。正確的做法為錨索和錨桿鉆機(jī)連接好后應(yīng)緩慢升起錨桿鉆機(jī)，把樹脂錨固劑卷推到孔底后再啟動(dòng)錨桿鉆機(jī)開始攪拌樹脂錨固劑卷，邊攪拌邊推進(jìn)錨索直至孔底，此段攪拌時(shí)間應(yīng)占整個(gè)攪拌時(shí)間的70%；錨索到達(dá)孔底后攪拌一段時(shí)間再停機(jī)，此段時(shí)間應(yīng)占整個(gè)攪拌時(shí)間的30%左右。

3 預(yù)應(yīng)力錨索的施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 張拉和鎖定

錨索張拉和鎖定是錨索施工中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，張拉按以下步驟進(jìn)行：第一步，以壓力計(jì)或荷載儀控制，均勻加載至設(shè)計(jì)工作荷載的1.25倍，加載速率保持在40 kN/min左右；第二步，保持荷載20 min，并測量20 min內(nèi)錨索的徐變位移量，如果位移量不超過2 mm即認(rèn)為此根錨索合格，即進(jìn)行第四步工作，否則，進(jìn)行第二步工作；第三步，繼續(xù)保持荷載45 min，并測量錨索的徐變位移量，監(jiān)理檢查荷載與位移及位移與時(shí)間的關(guān)系，如果在荷載峰值時(shí)，錨索的彈性變形在上下限之內(nèi)，則認(rèn)為錨索是合格的，否則，為不合格，需另設(shè)置一根代替；第四步，將荷載降到要求值鎖定。

3.2 施工質(zhì)量的控制

在影響錨索加固邊坡效果的諸多因素中，錨索的施工質(zhì)量是主要因素，因此在標(biāo)書“技術(shù)規(guī)范”中，對錨索的施工作出了嚴(yán)格的規(guī)定，以保證錨索達(dá)到預(yù)期效果，主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：

第一，提交文件。巖石開挖前少于60 d承包商應(yīng)向監(jiān)理提交各種類型錨索及其安裝方法等的詳細(xì)資料；錨索加工開始前少于20 d承包商應(yīng)將加工錨索所用鋼絞線的工廠試驗(yàn)證明提交給監(jiān)理工廠，試驗(yàn)證明包括鋼絞線的極限強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、屈服延伸率、彈性模量；試驗(yàn)開始l0 d前和重新率定后5 d內(nèi)，承包商應(yīng)向監(jiān)理遞交泵和張拉設(shè)備、荷載儀率定證明的復(fù)印件。

第二，現(xiàn)場試驗(yàn)。承包商至少應(yīng)在巖石開挖之前60 d進(jìn)行預(yù)應(yīng)力錨索的現(xiàn)場原型試驗(yàn)，以確定在現(xiàn)場現(xiàn)有巖石條件下預(yù)應(yīng)力錨索是否與規(guī)定要求相符合。現(xiàn)場試驗(yàn)應(yīng)在監(jiān)理選定的、即將支護(hù)的、小同巖石類型的典型坡面上進(jìn)行，直到有一根錨索試驗(yàn)破壞為止。

第三，質(zhì)量控制試驗(yàn)。所有預(yù)應(yīng)力錨索均應(yīng)按標(biāo)書“技術(shù)規(guī)范”中的規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn)荷載試驗(yàn)。

第四，記錄對每一開挖循環(huán)。承包商應(yīng)對所有預(yù)應(yīng)力錨索的施工進(jìn)行記錄，最遲應(yīng)在安裝后的第二天向監(jiān)理提交一份記錄的復(fù)印件。對預(yù)應(yīng)力錨索的安裝應(yīng)提供下述資料：①日期、時(shí)間、位置、預(yù)應(yīng)力錨索的類型、鉆孔及安裝程序以及鉆孔所遇巖層記錄；②鉆孔詳細(xì)資料，包括鉆孔直徑和長度、鉆孔方法、鉆孔的特殊情況、鉆機(jī)和鉆頭類型，以及鉆機(jī)沖孔方法；③漿液類型和成份、灌漿日期、注漿量及灌漿壓力。

所有試驗(yàn)結(jié)果均應(yīng)以監(jiān)理同意的格式和可以接受的方式記錄，試驗(yàn)結(jié)果的復(fù)印件最遲應(yīng)在試驗(yàn)完成的當(dāng)班結(jié)束時(shí)提交給監(jiān)理。對每根預(yù)應(yīng)力錨索的試驗(yàn)應(yīng)提供下述資料：荷載與錨索自由端變形的關(guān)系，恒載作用下徐變與時(shí)間的對數(shù)坐標(biāo)關(guān)系，彈性變形和永久變形的分配，各級(jí)荷載作用下承壓板的沉降變形與時(shí)間的對數(shù)坐標(biāo)關(guān)系。

4 結(jié)束語

錨索技術(shù)已廣泛應(yīng)用于建筑工程建設(shè)中，錨索技術(shù)的成功推廣應(yīng)用，為促使工程建設(shè)的順利完成，有效地保證工程質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)工程的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益都具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。由于工程建設(shè)的特殊性，需要人們在實(shí)踐中結(jié)合實(shí)際情況，對錨索設(shè)計(jì)和施工不斷加以探索和完善。