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导流洞预应力锚杆施工及试验措施

1概述

本工程地下建筑物进出口段岩石发育多组节理、层间错动带及小断层，各种结

构面相互切割，将岩石切割成块状、碎块状，强风化至弱风化；岩石整体性差，可能发生坍塌、崩落现象。根据设计通知单（堵潘导）字第01号文件要求，初定导流洞进出口洞段各24米布置Φ32预应力锚杆，预应力锚杆间排距为2.5×1.25m，长度为8.5m，垂直岩面，梅花型布置，共计760根。

2预应力锚杆试验方法

2．1主要材料

（1）锚杆：按施工图纸的要求，本预应力树脂锚杆杆体采用Φ32精轧螺纹钢

筋40Si2MnV；其力学性质应符合表1的规定。

精轧螺纹钢筋的力学性能表1

级别

钢铁

公称直径（㎜）

屈服点бs

（MPa）

不小于

抗拉强бb

（MPa）

不小于

伸长率δs

(%)

不小于

冷弯

540/835

40Si2MnV

32

540

835

10

D=5a90°

D=6a90°

8

D=7a90°

（2）水泥：预应力锚杆的水泥砂浆采用标号42.5#的普通硅酸盐水泥。

（3）砂：采用最大粒径小于2.5mm的中细砂。

（4）水泥砂浆：预应力树脂锚杆张拉段进行灌浆浆液采用膨胀水泥砂浆强度

等级M30。

（5）外加剂：按设计施工图纸要求，在注浆锚杆水泥砂浆中添加的膨胀剂，

其品质应不含有对锚杆产生腐蚀作用的成分。

（6）树脂卷采用设计图纸规定的C50树脂锚固剂，存放在阴凉、干燥和温度

在+5～+25。之间的防火仓库内，过期和变质的树脂卷不得使用。

（7）螺母：螺母材料选用45号钢，硬度HRC23~28，抗拉强度860~970MPa。

2．2主要张拉器具

（1）扭力扳手（带有刻度表）。

（2）测力装置。

2．3受力试验

（1）检验树脂材料与被锚固介质的粘接强度。并根据胶结式锚固段所提供的锚固力，确定锚固段长度。锚固段长度可按式（1）确定，其胶结长度的安全系数按表2确定。

Ll=kqm/πDC(1)

式中Ll——锚固段长度；

qm——单根锚杆超张拉力；D——锚杆孔直径；

C——胶结材料同孔壁的粘接强度；

K——锚固段长度的安全系数（按表2选取）

胶结式锚固段安全系数表2

工程性质与锚杆孔方向

永久性锚固工程

临时性锚固工程

仰孔

俯孔

仰孔

俯孔

安全系数k

2.0

1.5

1.6

1.2

（2）预应力锚杆的受力性能试验，必须按设计要求进行，并应在正式开工前完成。

（3）受力性能试验应具有代表性，试验数量为三根。

（4）性能试验的张拉力值应以测力装置读数为准。试验前，测力装置必须与扭力扳手刻度表配套标定。

（5）性能试验锚杆的伸长值、锚杆受力的均匀性和摩阻损失等参数均应在张拉中同步量测。

3施工方法

预应力锚杆采用高强度钢材制成，本工程的预应力锚杆主要用于导流洞边墙和顶拱

的不稳定体，对可能失稳的岩体施压加固。预应力锚杆锚固端选用C50树脂锚固剂。

3．1钻孔

（1）预应力锚杆孔的开孔按施工图纸布置的钻孔位置进行。钻孔的孔深、孔径均不得小于设计值，钻孔的倾角、方位角应符合设计要求。其允许误差值如下：

①有效孔深的超深不得大于20cm；

②孔口坐标误差不得大于10cm。

（2）钻孔过程中，应加强钻具的导向作用；及时检测孔斜误差，并视钻孔需要，合理采用纠偏措施。

（3）钻孔应穿过滑裂面，锚固段应设在较新鲜的岩层中。施工中发现与上述要求不符时，应会同设计商定修正。

（4）为保证钻孔角度的准确，钻孔开始时应采用轻冲击造孔，反复校核钻孔角度，准确无误后再全速钻进。

3．2锚杆安装、插入注浆管

钻孔至设计深度，经检查合格后进行锚杆安装施工。锚杆安装前，先用杆体量测孔深，并作出标记，然后用锚杆杆体将C50树脂锚固剂送至孔底，树脂锚固剂送入孔底后进行搅拌。搅拌树脂时，用多臂钻缓慢推进锚杆杆体，并按厂家产品说明书规定的搅拌时间进行连续搅拌。如没有特殊地质条件，树脂锚固段长度3.0m。树脂搅拌完毕后，立即在孔口处将锚杆临时固定。

锚杆临时固定后立即插入两根塑料管在孔内，供张拉后灌浆和排气。插入时应注意防止注浆管阻塞和弯曲，并注意插入深度，以免插入过深将管口阻塞。

3．3施加预应力、锁定

树脂锚固剂搅拌完毕15分钟后，孔口采用M40干硬性预缩砂浆按设计图进行找平，然后安装经检验合格的垫板和螺母，完成上述锚固工艺