我国预应力锚杆(索)防护要求及建议总结

摘要]预应力杆(索)防护技术是岩土加固中的关键技术,在工程得到了广泛应用。文章分析论述了预应力杆(索)防护技术的特点和要求,并对其发展提出了展望与建议,希望能对今后工程实践有所指导意义。

[关键词]预应力杆(索)防护要求建议

一、预应力杆(索)防护技术的特点

1.在大型硐室的防护中,预应力杆(索)既可以改善硐室的受力条件,又能加固硐室、治理边坡、处理塌方、优化设计、方便施工;

2.在高边坡基础开挖与隧洞洞眼开挖中,预应力杆(索)可以增加边坡稳定,减少开挖工程的数量,大大缩短开挖工期;

3.预应力杆(索)可以不增加自重而提高坝体或其他建筑物的抗震、抗冲击性能;

4.在坝基、岸坡抗滑稳定加固中,预应力索可以不扰动基岩、不影响水库的运行的情况下,提供可靠的抗滑力;

5.在大坝加高、加固中,预应力杆(索)可以不放空水库、不影响坝区已有布置及水电站运行的情况下,达到加高加固坝体,改善坝体应力的目的;

6.预应力索可以较好地修补混凝土的裂缝或缺陷,预应力拉可以将过大的集中荷载分散到较大的范内。

总之,预应力杆(索)具有设计合理、施工简便、效益显著、经济可行的优点,这些独特的优点使其在岩土工程中得到了广泛的应用。

二、中国规范中关于预应力杆(索)防护要求

1.水工预应力固设计规范(SLZ12-98)

这是国家水利部发布的行业标准:

预应力固中的杆(索),可按表1的标准进行防腐、防锈处理;

表1 预应力杆(索)的防腐、防锈标准

注:A级防护材料,如石灰水、防腐油;

B级防护材料,塑态防护,如凝胶、树脂或防锈油脂;

C级防护材料,刚性防护,如水泥装或水泥砂桨。

杆(索)体防腐防锈处理时,所使用的材料及其附剂中不得含有硝酸盐、亚硝酸盐、硫氰酸盐等,氯离子含量不得超过重量的0.02%;

预应力杆(索)采用水泥砂浆或水泥浆作为封孔灌浆或胶结材料时,应符合水工预应力固设计规范。掺加的减水剂、早强剂、膨胀剂中对钢材有腐蚀作用的物质含量也应符合第(2)条的规定;

无粘结预应力杆(索)固段所使用的胶结材料也满足第(3)条的规定。对于张拉段也必须采用水泥浆或水泥砂浆进行全孔封闭防护;

封孔灌浆后,索应有大于20mm的保护层厚度。

2.杆喷射混凝土支护技术规范(GB50086-2001)

这是国家建设部和国家质量监督检验检疫总局联合发布的国家最新统一标准:

预应力杆的固段灌浆体宜选用水泥浆或水泥砂浆,其抗压强度不宜低于30MPa。压力分散型杆固段灌浆体抗压强度不宜低于40MPa;

固段内的预应力筋隔1.5~2.0m应设置隔离架。永久性的拉力型或

拉力分散型杆固段内的预应力筋宜外套波纹管,预应力筋的保护层厚度不应小于20mm。临时性杆预应力筋的保护层厚度不应小于10mm;

自由段内预应力筋宜采用带塑料套管的双重防腐,套管与孔壁间应灌满水泥砂浆或水泥净浆;

预应力杆体内的绑扎材料不宜采用镀锌材料;

灌浆料可采用水灰比0.45~0.50的纯水泥浆,也可采用灰砂比为1:1,水灰比为0.45一0.50的水泥砂浆;

当采用自由段带套管的预应力筋时,宜在固段长度和自由段长度内采取同步灌浆;

当采用自由段无套管的预应力筋时,应进行两次灌浆。第一次灌浆时,必须保证固段长度内灌满,但浆液不得流人自由段。预应力筋张拉固后,应对自由段进行第二次灌浆;

永久性预应力杆应采用封孔灌浆,应用浆体灌满自由段长度顶部的空隙。

三、发展展望与建议

我国岩土固规范中对杆(索)耐久性的要求相对较低,可操作性差,与当前国际发展水平相差较大,结构的安全性重点放在各种结构强度要求上,而对环境因素(如工程周水,土中有害化学介质侵蚀等)下的耐久性要求则相对考虑较少。这一方面是由于此类结构在我国应用时间不长,失事几率较小;另一方面,我国有关规范要求零散,不具体明确。此外,与我国的经济发展水平较低和国内学者的不同认识有一定的关系,导致工程决策

时过多考虑当时的费用所致。

今后,我国应致力于在岩土预应力索的加固机理、设计方法、施工手段和安全评价方面新理论和新技术的研究,开发出更加安全可靠的新型索体系。这里,特别要强调制定相岩土固安全评价技术标准的重要性。在推广预应力索过程中,将面临效益和经济比较的问题,在设计规范中,应该对不同的索体系规定不同的分项系数,使可靠度和长期有效性高的索在设计优化过程中真正体现出经济效益,以促进新型高效索在岩土固界的推广和应用。