管縫式錨桿與常規(guī)錨桿在破碎圍巖中的應(yīng)用對比

張平

（陜西省石頭河水庫灌溉管理局引紅濟(jì)石公司 陜西太白 721600）

管縫式錨桿與常規(guī)錨桿在破碎圍巖中的應(yīng)用對比

張平

（陜西省石頭河水庫灌溉管理局引紅濟(jì)石公司 陜西太白 721600）

陜西引紅濟(jì)石工程施工至樁號1+809時，地下水突增，圍巖破碎，傳統(tǒng)的藥卷式錨桿很難施工，為快速通過該段不良地質(zhì)段，施工單位引進(jìn)了管縫式摩擦錨桿，由于其對圍巖的要求低，安裝簡便，使得工程能順利進(jìn)行。

管縫式；藥卷式；錨桿；對比

引言

陜西引紅濟(jì)石調(diào)水工程是《陜西省水資源開發(fā)利用規(guī)劃》和《渭河流域近期重點治理規(guī)劃》中推薦優(yōu)先實施的省內(nèi)南水北調(diào)工程。工程位于陜西省太白縣，穿越秦嶺五里坡梁與太白盆地邊緣，全長19.76km。由于太白盆地特殊的壓扭運動，使得地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，軟弱圍巖多，工程進(jìn)度緩慢。

由中鐵十五局承建的引紅濟(jì)石調(diào)水工程Ⅰ標(biāo)段施工至樁號1+809時，地下水突增，圍巖及其破碎，圍巖在水的作用下劇烈變形，施工難度大大加大。

引紅濟(jì)石工程輸水隧洞由于受調(diào)水量及坡比限制，成洞尺寸僅3×2.85m，斷面狹小，混凝土二次襯砌只能等到隧洞貫通后倒退施工。為保證洞室掘進(jìn)時的洞室穩(wěn)定和安全，設(shè)計對隧洞的初期支護(hù)進(jìn)行了系統(tǒng)設(shè)計，包括隨機(jī)錨桿、系統(tǒng)錨桿等，初期的錨桿設(shè)計多為φ22的藥卷式鋼筋錨桿。由于卡鉆，塌孔等現(xiàn)象，常規(guī)的藥卷式錨桿很難按照圖紙施工，出現(xiàn)錨桿裝不進(jìn)去，錨桿長度不夠，錨固力降低等質(zhì)量下降，再加之藥卷式錨桿施工工藝相對復(fù)雜，孔內(nèi)錨固劑達(dá)到一定的強(qiáng)度后方可進(jìn)行臨近掌子面的開挖，且放炮震動會影響錨固劑凝結(jié)，在圍巖較破碎，要求錨桿隨開挖掌子面跟進(jìn)時，錨桿施工與掘進(jìn)工作干擾較大，不利于提高進(jìn)度。為了能安全快速地通過不良地質(zhì)段，施工單位引進(jìn)了管縫式摩擦錨桿，這種錨桿安裝方便，對圍巖地質(zhì)狀況要求不高，通過拉拔試驗分析，各項力學(xué)指標(biāo)均滿足設(shè)計施工的需要，取得了理想的支護(hù)效果。

1 管縫式錨桿和常規(guī)錨桿應(yīng)用對比

管縫式摩擦錨桿是一種全長摩擦錨固型錨桿，是由薄壁鋼板卷成的中空有縫的桿體和托盤組成，桿體后端焊接一個擋環(huán)，托盤呈碟型，中間打一圓孔。桿體長按不同的錨固要求分1.7m，2.0m，2.4m，2.5m等不同的規(guī)格，管外經(jīng) 4.4mm，壁厚 3mm，縫寬 10～15mm，托盤 130×130×4.5mm，基本的工作原理是利用外力將錨桿打入小于桿體外徑的鉆孔內(nèi)，利用鋼管的彈性對孔壁產(chǎn)生的徑向壓力使錨桿和孔壁產(chǎn)生摩擦，起到錨固的作用。

1.1 安裝工藝對比

1.1.1 藥卷式鋼筋錨桿

定位并標(biāo)記→材料準(zhǔn)備→打孔→掃孔→藥卷浸泡→藥卷入孔→鋼筋植入。

1.1.2 管縫式摩擦錨桿

定位并標(biāo)記→材料準(zhǔn)備→打孔→鋼管打入→安裝托盤。

從以上兩種錨桿的施作工藝來看，傳統(tǒng)的藥卷式錨桿在施工中有掃孔、藥卷浸泡及放入環(huán)節(jié)，此環(huán)節(jié)由于遇不良地質(zhì)成孔難、藥卷存放等問題質(zhì)量難以保證，再就是當(dāng)錨桿在隧洞頂部施工時操作難度較大。

1.2 優(yōu)點

筆者對1+809～1+841不良地質(zhì)段摩擦錨桿從施工安裝，拉拔試驗等方面進(jìn)行了觀察研究，并和傳統(tǒng)的藥卷式鋼筋錨桿進(jìn)行了對比，發(fā)現(xiàn)了管縫式摩擦錨桿的一些優(yōu)點，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1.2.1 質(zhì)量穩(wěn)定

管縫式摩擦錨桿由錨桿生產(chǎn)企業(yè)批量加工生產(chǎn)，規(guī)格統(tǒng)一，質(zhì)量穩(wěn)定，而傳統(tǒng)的鋼筋錨桿在施工現(xiàn)場由工人根據(jù)施工圖紙在線材上截取，當(dāng)遇到塌孔等現(xiàn)象時，施工單位就有可能將鋼筋截斷后安裝，還可能出現(xiàn)鋼筋型號不對等現(xiàn)象，表面看這些錨桿和其他錨桿沒有區(qū)別，而實際上已經(jīng)改變了錨桿的設(shè)計意圖，降低了錨桿的設(shè)計錨固力，出現(xiàn)了較為隱蔽的質(zhì)量安全隱患。

1.2.2 安裝方便

管縫式摩擦錨桿只需要用鉆桿打一個比錨桿管壁外徑稍小，長度比桿體短5mm左右的鉆孔，只要鉆桿能拔出，就在外力的作用下推入至托盤壓緊巖面即可。而常規(guī)的藥卷式鋼筋錨桿必須先成孔，浸泡錨固劑藥卷，清孔，裝填藥卷，送入桿體等多道工序，安裝復(fù)雜，工序多，由于工人的操作熟練程度，經(jīng)驗，以及錨固劑本身的質(zhì)量問題，錨桿的質(zhì)量參差不齊，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)很難掌握。

1.2.3 對圍巖的適應(yīng)性強(qiáng)

管縫式錨桿不論那種圍巖，只要能將鉆頭拔出，無論塌孔與否，都可以在外力的作用下打入，而傳統(tǒng)的藥卷式錨桿必須成孔，而且在遇到地下水豐富時藥卷很難安裝和凝固，遇到塌孔時安裝不進(jìn)去，必須重新造孔，有時施工單位為了方便，有可能將鋼筋截斷安裝，質(zhì)量沒保證。

1.2.4 錨固力強(qiáng)

傳統(tǒng)的藥卷式錨桿的錨固力在50～70kN之間，而摩擦錨桿可以達(dá)到120～140kN。

1.3 缺點

以上是管縫式摩擦錨桿的優(yōu)越之處，但其和傳統(tǒng)的錨桿相比，也有自己的一些缺點，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）相對與普通錨桿，成本較高。拿2m的錨桿為例，普通的φ22鋼筋錨桿90元左右，而2m的管縫式錨桿就得150元左右，相對成本較高。

（2）由于不能彎曲，所以管縫式摩擦錨桿不能用在鋼拱架鎖腳錨桿等需要錨桿末端彎曲的地方。

（3）做拉拔試驗時必須在其托盤上焊接加長桿，否則拉拔儀的夾具無法夾持。

2 結(jié)論

總之，管縫式摩擦錨桿由于對圍巖的適應(yīng)性強(qiáng)，安裝簡便等優(yōu)點應(yīng)用越來越廣，但在具體施工時采用那種錨桿，應(yīng)視地質(zhì)，成本，以及設(shè)計等綜合考慮而定，況且在一個大型工程中使用一種錨桿也很難做到。

U455

A

1004-7344（2016）10-0126-01

2016-3-7

張平（1979-），男，助理工程師，大專，主要從事水利工程技術(shù)方面的工作。