拉杆
拉杆又称锚拉杆。拉杆材料可用钢筋、钢管、钢丝束或钢绞线。一般多采用钢筋(或钢管)做拉杆,有单杆和多杆之分。单杆多用热轧螺纹粗钢筋,直径采用22~32mm,近年发展采用45SiMnV高强钢材,直径为25mm;多杆锚杆直径为16mm,一般为2~4根。锚杆的结构如图5-16所示,承载力很高的土层锚杆多采用钢丝束或钢绞线。
注浆材料
锚杆灌浆一般使用水泥砂浆,并要求砂浆的强度不小于30000kN/m2。小孔径锚杆在必要时才使用纯水泥浆。
灌浆用水泥应采用普通硅酸盐水泥,其质量应符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》规定。其强度不应低于42.5MPa;必须具有防止水和土侵蚀的化学稳定性,为了防止对钢制拉杆的腐蚀,氯盐的总含量不应超过0.10%(锚杆)和0.15%(临时锚杆):不宜采用干缩性大的火山灰水泥和泌水性高的矿渣水泥。
拌合水也应符合要求,硫酸盐含量超过0.1%,氯盐含量超过0.05%,并且含有糖分或有悬浮物有机质的水是不适用的。一般情况下,凡适合于饮用的水均可作为拌合水。
砂一般选用中砂,在拌料前要过筛,以免较粗的砂粒混入。砂的含泥量不得大于3%;砂中云母、有机物、硫化物和硫酸盐等有害物质的含量不得大于1%。
二次注浆法
二次注浆法是把锚杆的锚固段与非锚固段分两次进行灌注。先灌注锚固段,在灌注的水泥砂浆具有一定强度后,对锚固段进行张拉,然后再灌注非锚固段。因此,国外有些国家称二次注浆法为预应力注浆法。二次注浆法可使锚固段与非锚固段界限分明,还便于在锚固段用质量好的水泥砂浆进行压力注浆,而在非锚固段可用一般水泥砂浆不加压力进行灌注。
目前有效的对锚杆锚固段实现高压灌浆的方法就是采用带套环的管子,这些套环管的直径不小于36mm,其侧向小孔用橡胶圈覆盖。将钢制注浆插入套环管内,然后用密封圈把所要求注浆的位置封住。当完成对密封圈限定段的注浆处理并用水冲洗套环管后,再移至下一个侧向孔处注浆。这种方法的主要优点是,在次注满整个锚固段后,借助自由段与锚固段交界处的密封袋,可以两次或多次高压注浆,直至达到所要求的承载力为止。
注浆压力影响锚杆的承载能力,因为锚杆的承载力与锚固体外围土层的抗剪强度直接有关,注浆压力愈高,孔壁周边土压应力σ值愈大,锚固体与周边土结合得愈紧密,c值也随之提高,结果,锚杆承载力值显著增大。如果注浆压力很低或无压力灌浆,锚固体与外围土层抗剪强度c则取决于原状土的物理力学性能和土层的静压力。
注浆时要注意,对于靠近地面的土层锚杆,注浆时如压力过大,可能引起地表面膨胀
隆起,或者影响附近原有的地下构筑物和管道的使用。在确定注浆压力时,每米厚度的注浆压力可按2.2MPa来考虑。
预应力锚索施工工艺措施 预应力锚索支护一般分为自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索(对穿预应力锚索)和普通预应力锚索两种。预应力锚索的施工一般分为施工准备、钻孔、锚索制作、锚索安装、锚墩浇筑(对穿锚索施工)、注浆、锚墩浇筑、张拉锁定和封锚等几个步骤,具体工艺措施如下:
一、施工准备
锚索施工前应完成材料、现场试验、施工设备、测量放线及其它等一系列的施工准备。
1、材料
预应力锚索一般使用的钢绞线采用高强度(1860MPa)低松弛无粘结钢绞线,其性能指标应符合GB/T5224-1995和ASTMA416-98的规定。钢绞线在运输中应防止磨损。预应力锚索所使用的未镀锌的钢绞线应采取防腐措施。所有上述材料均应有出厂合格证书和标牌,经监理人检查合格后方可使用。每批预应力钢绞线均应有材质成份的质量证明书,承包人应按监理人的指示按GB/T5224-1995的规定,对预应力钢绞线抽样进行力学性能试验,并应将试验成果报送监理人。运输和贮存:在运输中应防止磨损和免受雨淋、湿气或腐蚀性介质的侵蚀。存贮期间应架空堆放,如储存时间过长,对未镀锌的钢绞线应使用乳化防锈剂喷涂表面。自由式单孔多锚头防腐型预应力锚头静载锚固性能指标为:极限拉应力≥262KN时,其静载锚固性能应符合 1
GB/T14370-2000的规定(即锚固系数ha≥0.95,总应变
εapv≥2.8%),并应具备良好的防腐性能。
水泥采用标号一般不低于P.O42.5的普通硅酸盐水泥;水泥砂浆标号满足设计图纸要求;砂采用大粒径不大于2.5mm的中细砂;速凝剂和其它外加剂符合施工图纸要求,并不得含有对锚索产生腐蚀作用的成分。