錨桿錨索的砂漿配合比設(shè)計(jì)及其強(qiáng)度檢測(cè)研究

唐子昂 梁畯

摘要：錨桿錨索是圍巖支護(hù)的重點(diǎn)操作內(nèi)容，特別是隨著城市化進(jìn)程的不斷進(jìn)步，對(duì)工藝提出了更高的要求。從應(yīng)用的角度來說，錨桿錨索的砂漿配合比的規(guī)范性有利于提高工程的穩(wěn)定性，降低了由于強(qiáng)度問題而導(dǎo)致的不良影響。本文分析了錨桿錨索的砂漿配合比設(shè)計(jì)要求，并提出檢測(cè)方法的內(nèi)容，以期提高錨桿錨索的砂漿配合比的設(shè)計(jì)精度。

關(guān)鍵詞：錨桿錨索；砂漿；配合比設(shè)計(jì)；強(qiáng)度檢測(cè)

《巖土錨桿與噴射混凝土支護(hù)工程技術(shù)規(guī)范》的設(shè)計(jì)要求中明確規(guī)范了錨桿錨索的砂漿配合比設(shè)計(jì)要求。由此，必須制定系統(tǒng)的操作方案，完善各項(xiàng)設(shè)計(jì)步驟，對(duì)其進(jìn)行規(guī)范的技術(shù)檢測(cè)，優(yōu)化設(shè)計(jì)的精度，有利于提高工程的基礎(chǔ)強(qiáng)度，滿足工程的基本設(shè)計(jì)需求。因此，需要優(yōu)化準(zhǔn)備工作、材料采購工作、設(shè)計(jì)內(nèi)容的核心規(guī)范，促使錨桿錨索技術(shù)切合實(shí)際工程所需，提高工程的整體效益。

一、選材的設(shè)計(jì)規(guī)范

（一）水泥選材要求

在實(shí)際工程中，應(yīng)嚴(yán)格規(guī)范水泥的選材環(huán)節(jié)，基于嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟僮饕?guī)范進(jìn)行技術(shù)檢測(cè)，保證水泥選材切合實(shí)際工程需求。因此，水泥的強(qiáng)度檢測(cè)應(yīng)依據(jù)GB175—2007進(jìn)行檢測(cè)，維系水泥的型號(hào)、強(qiáng)度均達(dá)到工程的最低限度需求[1]。特別是特殊工程中，需要使用抗硫酸鹽材質(zhì)的水泥材料，并維持該種類的水泥強(qiáng)度最小在32。5兆帕以上，承壓型的錨桿錨索應(yīng)維系其強(qiáng)度在42.5兆帕以上，確保基礎(chǔ)材料能達(dá)到水泥材料的最低標(biāo)準(zhǔn)。

（二）用砂要求

需要保證用砂的使用規(guī)范，依據(jù)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臋z測(cè)方法，控制操作技術(shù)的流暢程度。因此，需要精準(zhǔn)地提高骨料的設(shè)計(jì)要求，即：維系用砂的顆粒半徑參數(shù)小于2.5毫米；細(xì)砂、粗砂的含泥量<3.0%；用砂的有害物含量必須維系在1.0%以內(nèi)，確保砂中的有害物含量控制在合理的范圍之內(nèi)。

（三）工業(yè)用水的要求

用水標(biāo)準(zhǔn)具體參照J(rèn)GJ63—2006，保證用水的操作規(guī)范性。同時(shí)，需要對(duì)水源的質(zhì)量進(jìn)行技術(shù)檢測(cè)，維系水體中的有機(jī)物含量在標(biāo)準(zhǔn)體系之內(nèi)，進(jìn)而提高工業(yè)用水的使用精度。另外，需要杜絕使用廢水進(jìn)行拌合，有效防治廢水對(duì)錨桿錨索的腐蝕性危害，提高工程的基本效益。

（四）使用漿液的要求

漿液的設(shè)計(jì)需求應(yīng)按照嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)內(nèi)容進(jìn)行實(shí)踐，提高操作漿液中各類物質(zhì)的配合比精度，合理地選用適合的外加劑，降低漿液對(duì)錨桿的消極影響。因此，需要維系使用漿液中的 “灰砂：水泥”參數(shù)比為1：0.8左右，且最高限值為1：1。同時(shí)，需要保證水泥砂漿的使用精度，確保錨桿的穩(wěn)定性。

在實(shí)際設(shè)計(jì)中，技術(shù)人員應(yīng)完善系統(tǒng)的操作流程，依據(jù)工程計(jì)劃圖紙選取合理的水泥漿材料，對(duì)水泥漿材料的配合比進(jìn)行調(diào)研與測(cè)試，準(zhǔn)確地分析配合比與整體工程質(zhì)量、設(shè)備密實(shí)度之間的關(guān)系，保證水灰比漿液配比的科學(xué)性。若漿液中水灰比配超過配比參數(shù)，則會(huì)促使?jié){液的流動(dòng)性受到嚴(yán)重的影響，進(jìn)而導(dǎo)致管道堵塞現(xiàn)象的發(fā)生；若漿液中水灰比配比達(dá)不到配比參數(shù)，可能會(huì)導(dǎo)致水泥材料發(fā)生離析現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致錨桿錨索的質(zhì)量缺陷。

由此，在配比操作中，應(yīng)選取合理的外加劑進(jìn)行共同作用，有效地控制水泥的膨脹與收縮的現(xiàn)象[2]。同時(shí)，需要基于可視化的管理軟件進(jìn)行3D模擬試驗(yàn)，評(píng)估、預(yù)測(cè)配合比對(duì)工程的影響。通過具體的模擬實(shí)驗(yàn)，確定出一個(gè)系統(tǒng)的配比方案和配比流程，權(quán)衡外加劑的摻入精度。另外，需要確保在實(shí)際配比規(guī)劃中維系兩次注射之間的時(shí)間差，將時(shí)間差控制在240分鐘～360分鐘內(nèi)，提高了錨桿預(yù)應(yīng)力參數(shù)值。最后，需要使用加壓試驗(yàn)?zāi)Ｐ停治鰤毫Νh(huán)境與漿液的兼容度，保證溢出漿液在計(jì)劃范圍內(nèi)。若預(yù)留孔發(fā)生漿液溢出現(xiàn)象，應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)壓操作，維系穩(wěn)壓時(shí)間在1.5分鐘，待預(yù)留孔不再有漿液溢出，方可停止穩(wěn)壓操作。

二、檢測(cè)試驗(yàn)分析

在實(shí)踐錨桿錨索的砂漿配合比試驗(yàn)中，應(yīng)結(jié)合CECS22—2005內(nèi)容檢測(cè)配比流程。為了提高該試驗(yàn)的設(shè)計(jì)精度，需要使用多次測(cè)量的方法，通過數(shù)據(jù)的對(duì)比與綜合，有效提高配合比的檢測(cè)精度。

首先，需要在可視化的軟件中確定系統(tǒng)的砂漿配合比，將這些砂漿導(dǎo)入容量為1L的量筒之中，并對(duì)量筒進(jìn)行甩動(dòng)操作，分析量筒兩端是否發(fā)生砂漿溢出現(xiàn)象。同時(shí)，需要分析砂漿的粘聚性，確保試驗(yàn)的操作流程的合理性，檢測(cè)量筒注漿情況，觀察在注漿操作中量筒的密閉性，確認(rèn)不會(huì)泄漏后進(jìn)行錨桿的安裝操作，特別需要注意及時(shí)監(jiān)測(cè)漏漿與強(qiáng)度之間的關(guān)系，維系錨桿的強(qiáng)度系數(shù)[3]。另外，需要分析砂漿材料配合比對(duì)工程成本支出和成本規(guī)劃的影響，并以此確定水泥化合物的檢測(cè)模型和操作規(guī)范。其次，需要對(duì)當(dāng)?shù)氐臐穸取鉁氐鹊乩砬闆r因素進(jìn)行分析，保證試驗(yàn)的環(huán)境參數(shù)在18℃～22℃之間，且區(qū)域內(nèi)環(huán)境濕度因素在86%以上。另外，需要對(duì)材料進(jìn)行養(yǎng)護(hù)操作，且養(yǎng)護(hù)操作在配比完工后的1.5天內(nèi)開始，保證養(yǎng)護(hù)時(shí)間在35天左右。最后，需要對(duì)砂漿進(jìn)行強(qiáng)度檢測(cè)，分析兩者的兼容性。

經(jīng)過該模擬試驗(yàn)可以得出：水泥稠度為77毫米時(shí)，且水泥與砂子的配合比為3：1時(shí)，其抗壓強(qiáng)度可以達(dá)到30.8兆帕；若錨桿錨索砂漿配合比情況為標(biāo)準(zhǔn)情況，即水泥與工業(yè)用砂的配合比為1：1，且水灰比參數(shù)為0.35，也能有較高的抗壓強(qiáng)度，具體值為42.7兆帕。

三、強(qiáng)度檢測(cè)技術(shù)分析

強(qiáng)度檢測(cè)技術(shù)是對(duì)于錨桿索砂漿抗壓強(qiáng)度的參數(shù)值計(jì)算，以4個(gè)模型為單位，進(jìn)行組值計(jì)算，主要應(yīng)用了：foc=。該公式中，P為元件的最大承載負(fù)荷參數(shù)、A為承壓面積的參數(shù)[4]。通過采用該公式對(duì)承載壓力強(qiáng)度進(jìn)行有效計(jì)算，分析出材料與強(qiáng)度的關(guān)系，依據(jù)相應(yīng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行參數(shù)值的對(duì)比。同時(shí)，需要針對(duì)不同的參數(shù)點(diǎn)進(jìn)行質(zhì)量測(cè)算，保證組值參數(shù)的強(qiáng)度均滿足強(qiáng)度的基本需求。在實(shí)際檢測(cè)過程中，需要對(duì)操作中可能遇到的負(fù)面因素進(jìn)行分析，拓展相關(guān)培訓(xùn)內(nèi)容，讓技術(shù)人員能夠依據(jù)檢測(cè)技術(shù)的基本要求進(jìn)行系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，包括各類操作規(guī)范的體系內(nèi)容，進(jìn)而提高技術(shù)人員的基本素養(yǎng)，對(duì)完善錨桿索砂漿材料的配比精度有積極意義，保證元件的基本強(qiáng)度切合質(zhì)量體系需求。

四、結(jié)束語

綜上所述，完善錨桿索砂漿配合比的基本設(shè)計(jì)規(guī)劃，不僅能提高工程的基本精度，維系工程的綜合性功能，提高材料的穩(wěn)定性，使其達(dá)到預(yù)應(yīng)力的承載需求。因此，需要提高設(shè)計(jì)的基本精度，使用合理的公式模型進(jìn)行檢測(cè)，展現(xiàn)錨桿索砂漿的使用價(jià)值，有效地提高工程的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙文，王浩，陳云，etal.BFRP筋錨桿土質(zhì)邊坡支護(hù)應(yīng)用研究[J].工程地質(zhì)學(xué)報(bào)，2016，24（5）.

[2]康博.困難地層下的抗浮錨桿應(yīng)用及施工技術(shù)研究[J].城市建筑，2016（36）：100-100.

[3]代衛(wèi)林.錨桿（索）支護(hù)巷道冒頂事故的類型及控制措施[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（7）：207-207.

[4]龐銳劍，雷歡.巖土錨索用止?jié){器概述[J].預(yù)應(yīng)力技術(shù)，2016（4）：25-27.

（作者單位：中國水利水電第十二工程局有限公司施工科學(xué)研究院1

貴州烏江水電開發(fā)有限責(zé)任公司東風(fēng)發(fā)電廠2）