預應力錨桿(索)防護要求及建議

一、預應力錨桿(索)防護技術的特點
　　1.在大型硐室的防護中,預應力錨桿(索)既可以改善硐室的受力條件,又能加固硐室、治理邊坡、處理塌方、優化設計、方便施工;
　　2.在高邊坡基礎開挖與隧洞洞眼開挖中,預應力錨桿(索)可以增加邊坡穩定,減少開挖工程的數量,大大縮短開挖工期;
　　3.預應力錨桿(索)可以不增加自重而提高壩體或其他建筑物的抗震、抗沖擊性能;
　　4.在壩基、岸坡抗滑穩定加固中,預應力錨索可以不擾動基巖、不影響水庫的運行的情況下,提供可靠的抗滑力;
　　5.在大壩加高、加固中,預應力錨桿(索)可以不放空水庫、不影響壩區已有布置及水電站運行的情況下,達到加高加固壩體,改善壩體應力的目的;
　　6.預應力錨索可以較好地修補混凝土的裂縫或缺陷,預應力拉錨可以將過大的集中荷載分散到較大的范圍內。
　　總之,預應力錨桿(索)具有設計合理、施工簡便、效益顯著、經濟可行的優點,這些獨特的優點使其在巖土工程中得到了廣泛的應用。
　　二、中國規范中關于預應力錨桿(索)防護要求
　　1.水工預應力錨固設計規范(SLZ12-98)
　　這是國家水利部發布的行業標準:
　　預應力錨固中的錨桿(索),可按表1的標準進行防腐、防銹處理;
　　表1 預應力錨桿(索)的防腐、防銹標準
　　注:A級防護材料,如石灰水、防腐油;
　　B級防護材料,塑態防護,如凝膠、樹脂或防銹油脂;
　　C級防護材料,剛性防護,如水泥裝或水泥砂槳。
　　錨桿(索)體防腐防銹處理時,所使用的材料及其附劑中不得含有硝酸鹽、亞硝酸鹽、硫氰酸鹽等,氯離子含量不得超過重量的0.02%;
　　預應力錨桿(索)采用水泥砂漿或水泥漿作為封孔灌漿或膠結材料時,應符合水工預應力錨固設計規范。摻加的減水劑、早強劑、膨脹劑中對鋼材有腐蝕作用的物質含量也應符合第(2)條的規定;
　　無粘結預應力錨桿(索)錨固段所使用的膠結材料也滿足第(3)條的規定。對于張拉段也必須采用水泥漿或水泥砂漿進行全孔封閉防護;
　　封孔灌漿后,錨索應有大于20mm的保護層厚度。
　　2.錨桿噴射混凝土支護技術規范(GB50086-2001)
　　這是國家建設部和國家質量監督檢驗檢疫總局聯合發布的國家最新統一標準:
　　預應力錨桿的錨固段灌漿體宜選用水泥漿或水泥砂漿,其抗壓強度不宜低于30MPa。壓力分散型錨桿錨固段灌漿體抗壓強度不宜低于40MPa;
　　錨固段內的預應力筋每隔1.5~2.0m應設置隔離架。永久性的拉力型或拉力分散型錨桿錨固段內的預應力筋宜外套波紋管,預應力筋的保護層厚度不應小于20mm。臨時性錨桿預應力筋的保護層厚度不應小于10mm;
　　自由段內預應力筋宜采用帶塑料套管的雙重防腐,套管與孔壁間應灌滿水泥砂漿或水泥凈漿;
　　預應力錨桿體內的綁扎材料不宜采用鍍鋅材料;
　　灌漿料可采用水灰比0.45~0.50的純水泥漿,也可采用灰砂比為1:1,水灰比為0.45一0.50的水泥砂漿;
　　當采用自由段帶套管的預應力筋時,宜在錨固段長度和自由段長度內采取同步灌漿;
　　當采用自由段無套管的預應力筋時,應進行兩次灌漿。第一次灌漿時,必須保證錨固段長度內灌滿,但漿液不得流人自由段。預應力筋張拉錨固后,應對自由段進行第二次灌漿;
　　永久性預應力錨桿應采用封孔灌漿,應用漿體灌滿自由段長度頂部的空隙。
　　三、發展展望與建議
　　我國巖土錨固規范中對錨桿(索)耐久性的要求相對較低,可操作性差,與當前國際發展水平相差較大,結構的安全性重點放在各種結構強度要求上,而對環境因素(如工程周圍水,土中有害化學介質侵蝕等)下的耐久性要求則相對考慮較少。這一方面是由于此類結構在我國應用時間不長,失事幾率較小;另一方面,我國有關規范要求零散,不具體明確。此外,與我國的經濟發展水平較低和國內學者的不同認識有一定的關系,導致工程決策時過多考慮當時的費用所致。
　　今后,我國應致力于在巖土預應力錨索的加固機理、設計方法、施工手段和安全評價方面新理論和新技術的研究,開發出更加安全可靠的新型錨索體系。這里,特別要強調制定相巖土錨固安全評價技術標準的重要性。在推廣預應力錨索過程中,將面臨效益和經濟比較的問題,在設計規范中,應該對不同的錨索體系規定不同的分項系數,使可靠度和長期有效性高的錨索在設計優化過程中真正體現出經濟效益,以促進新型高效錨索在巖土錨固界的推廣和應用。