錨桿錨索的砂漿配合比設(shè)計及其強度檢測研究

唐子昂 梁畯

摘要：錨桿錨索是圍巖支護的重點操作內(nèi)容，特別是隨著城市化進程的不斷進步，對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)計要求，并提出檢測方法的內(nèi)容，以期提高錨桿錨索的砂漿配合比的設(shè)計精度。

關(guān)鍵詞：錨桿錨索；砂漿；配合比設(shè)計；強度檢測

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

一、選材的設(shè)計規(guī)范

（一）水泥選材要求

在實際工程中，應(yīng)嚴格規(guī)范水泥的選材環(huán)節(jié)，基于嚴謹?shù)牟僮饕?guī)范進行技術(shù)檢測，保證水泥選材切合實際工程需求。因此，水泥的強度檢測應(yīng)依據(jù)GB175—2007進行檢測，維系水泥的型號、強度均達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度最小在32。5兆帕以上，承壓型的錨桿錨索應(yīng)維系其強度在42.5兆帕以上，確?；A(chǔ)材料能達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)嚴謹?shù)臋z測方法，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)計要求，即：維系用砂的顆粒半徑參數(shù)小于2.5毫米；細砂、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JGJ63—2006，保證用水的操作規(guī)范性。同時，需要對水源的質(zhì)量進行技術(shù)檢測，維系水體中的有機物含量在標(biāo)準(zhǔn)體系之內(nèi)，進而提高工業(yè)用水的使用精度。另外，需要杜絕使用廢水進行拌合，有效防治廢水對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)計需求應(yīng)按照嚴謹?shù)臉?biāo)準(zhǔn)內(nèi)容進行實踐，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，需要保證水泥砂漿的使用精度，確保錨桿的穩(wěn)定性。

在實際設(shè)計中，技術(shù)人員應(yīng)完善系統(tǒng)的操作流程，依據(jù)工程計劃圖紙選取合理的水泥漿材料，對水泥漿材料的配合比進行調(diào)研與測試，準(zhǔn)確地分析配合比與整體工程質(zhì)量、設(shè)備密實度之間的關(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)，則會促使?jié){液的流動性受到嚴重的影響，進而導(dǎo)致管道堵塞現(xiàn)象的發(fā)生；若漿液中水灰比配比達不到配比參數(shù)，可能會導(dǎo)致水泥材料發(fā)生離析現(xiàn)象，進而導(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，需要基于可視化的管理軟件進行3D模擬試驗，評估、預(yù)測配合比對工程的影響。通過具體的模擬實驗，確定出一個系統(tǒng)的配比方案和配比流程，權(quán)衡外加劑的摻入精度。另外，需要確保在實際配比規(guī)劃中維系兩次注射之間的時間差，將時間差控制在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?zāi)Ｐ?，分析壓力環(huán)境與漿液的兼容度，保證溢出漿液在計劃范圍內(nèi)。若預(yù)留孔發(fā)生漿液溢出現(xiàn)象，應(yīng)進行穩(wěn)壓操作，維系穩(wěn)壓時間在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、檢測試驗分析

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

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，并對量筒進行甩動操作，分析量筒兩端是否發(fā)生砂漿溢出現(xiàn)象。同時，需要分析砂漿的粘聚性，確保試驗的操作流程的合理性，檢測量筒注漿情況，觀察在注漿操作中量筒的密閉性，確認不會泄漏后進行錨桿的安裝操作，特別需要注意及時監(jiān)測漏漿與強度之間的關(guān)系，維系錨桿的強度系數(shù)[3]。另外，需要分析砂漿材料配合比對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模型和操作規(guī)范。其次，需要對當(dāng)?shù)氐臐穸取鉁氐鹊乩砬闆r因素進行分析，保證試驗的環(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，需要對材料進行養(yǎng)護操作，且養(yǎng)護操作在配比完工后的1.5天內(nèi)開始，保證養(yǎng)護時間在35天左右。最后，需要對砂漿進行強度檢測，分析兩者的兼容性。

經(jīng)過該模擬試驗可以得出：水泥稠度為77毫米時，且水泥與砂子的配合比為3：1時，其抗壓強度可以達到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度，具體值為42.7兆帕。

三、強度檢測技術(shù)分析

強度檢測技術(shù)是對于錨桿索砂漿抗壓強度的參數(shù)值計算，以4個模型為單位，進行組值計算，主要應(yīng)用了：foc=。該公式中，P為元件的最大承載負荷參數(shù)、A為承壓面積的參數(shù)[4]。通過采用該公式對承載壓力強度進行有效計算，分析出材料與強度的關(guān)系，依據(jù)相應(yīng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進行參數(shù)值的對比。同時，需要針對不同的參數(shù)點進行質(zhì)量測算，保證組值參數(shù)的強度均滿足強度的基本需求。在實際檢測過程中，需要對操作中可能遇到的負面因素進行分析，拓展相關(guān)培訓(xùn)內(nèi)容，讓技術(shù)人員能夠依據(jù)檢測技術(shù)的基本要求進行系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，包括各類操作規(guī)范的體系內(nèi)容，進而提高技術(shù)人員的基本素養(yǎng)，對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，使其達到預(yù)應(yīng)力的承載需求。因此，需要提高設(shè)計的基本精度，使用合理的公式模型進行檢測，展現(xiàn)錨桿索砂漿的使用價值，有效地提高工程的社會效益與經(jīng)濟效益。

參考文獻：

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（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）