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中得以應用。由于預應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，在許多行業(yè)的巖體加固工程中得到廣泛應用。按灌漿次數(shù)劃分，預應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自由式兩種。近年來，一次灌漿雙層保護自由式預應力錨索在國外應用較為普遍，但由于其造價較高，在我國除二灘水電站等少數(shù)幾個工程少量應用外，多數(shù)工程仍采用兩次灌漿全長黏結(jié)式錨索。

1 錨索的特點概述

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

2 錨索體設計要點分析

2.1 錨索長度的選擇

用懸吊理論進行支護設計，錨索支護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，錨索越長支護效果越好。不少工程在設計支護參數(shù)時，為找到穩(wěn)定的堅硬巖層，刻意把錨索長度設計到15 m以上。筆者所在單位經(jīng)過試驗，錨索支護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，錨索主要應以擠壓加固理論來設計。安裝錨索時，應掌握其規(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硬穩(wěn)定的巖層中，其長度一般為6～7 m為宜。

2.2 安設錨索時間

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 %，因此不適應較大變形的情況。在掘進工作面過早安設錨索會因巷道圍巖的大變形而造成鋼錨索被拉斷，安設錨索太遲會造成錨桿錨固段與錨索錨固段之間的巖層離合。實踐證明，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；當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)化時是錨索安設的最佳支護期。通過大量的工程實踐及礦壓觀測，我們認為應該離迎頭0.8～2個錨索排距之間的范圍內(nèi)安設錨索。

2.3 錨索施工后的緊固方法

根據(jù)技術(shù)規(guī)范要求，錨索安設后應及時給予100 kN的預緊力，在距離迎頭 20 m時再進行二次緊固，使錨索預緊力達到150 kN，以減少頂板變形。但現(xiàn)場施工時常會不進行二次緊固或存在用非專業(yè)工具安設錨索等問題，預緊力達不到預計要求，失去了支護作用。為此，我們通過強化錨索施工質(zhì)量檢查、隨時抽查已安設錨索的二次緊固質(zhì)量等方法，監(jiān)督施工人員嚴格執(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

錨索安設時用同一種型號樹脂錨固劑卷造成攪拌困難。現(xiàn)場施工時，一些安裝工人對各種樹脂錨固劑卷的速凝時間不了解，安設錨索時使用同一種型號的樹脂錨固劑卷。常用的樹脂錨固劑卷凝固時間為30 s，而錨索鋼絞線在穿過樹脂錨固劑卷攪拌到孔底的時間一般為60 s左右，也就是說如果使用同一種型號的樹脂錨固劑卷，當里面的樹脂錨固劑卷攪拌均勻時，外面的樹脂錨固劑卷已經(jīng)超過凝固時間，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間

錨索安設時會出現(xiàn)安裝工在錨索和錨桿鉆機連接好后就進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到錨固效果。正確的做法為錨索和錨桿鉆機連接好后應緩慢升起錨桿鉆機，把樹脂錨固劑卷推到孔底后再啟動錨桿鉆機開始攪拌樹脂錨固劑卷，邊攪拌邊推進錨索直至孔底，此段攪拌時間應占整個攪拌時間的70%；錨索到達孔底后攪拌一段時間再停機，此段時間應占整個攪拌時間的30%左右。

3 預應力錨索的施工技術(shù)要點

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環(huán)節(jié)，張拉按以下步驟進行：第一步，以壓力計或荷載儀控制，均勻加載至設計工作荷載的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即認為此根錨索合格，即進行第四步工作，否則，進行第二步工作；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間的關(guān)系，如果在荷載峰值時，錨索的彈性變形在上下限之內(nèi)，則認為錨索是合格的，否則，為不合格，需另設置一根代替；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，因此在標書“技術(shù)規(guī)范”中，對錨索的施工作出了嚴格的規(guī)定，以保證錨索達到預期效果，主要內(nèi)容包括以下幾個方面：

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

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

第三，質(zhì)量控制試驗。所有預應力錨索均應按標書“技術(shù)規(guī)范”中的規(guī)定進行檢驗荷載試驗。

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

所有試驗結(jié)果均應以監(jiān)理同意的格式和可以接受的方式記錄，試驗結(jié)果的復印件最遲應在試驗完成的當班結(jié)束時提交給監(jiān)理。對每根預應力錨索的試驗應提供下述資料：荷載與錨索自由端變形的關(guān)系，恒載作用下徐變與時間的對數(shù)坐標關(guān)系，彈性變形和永久變形的分配，各級荷載作用下承壓板的沉降變形與時間的對數(shù)坐標關(guān)系。

4 結(jié)束語

錨索技術(shù)已廣泛應用于建筑工程建設中，錨索技術(shù)的成功推廣應用，為促使工程建設的順利完成，有效地保證工程質(zhì)量，實現(xiàn)工程的經(jīng)濟效益和社會效益都具有重大的現(xiàn)實意義。由于工程建設的特殊性，需要人們在實踐中結(jié)合實際情況，對錨索設計和施工不斷加以探索和完善。