3.3 土層錨桿設(shè)計(jì)與施工規(guī)范(CECS 22∶90)
此規(guī)范由中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)批準(zhǔn)的，屬協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)。
關(guān)于錨桿設(shè)計(jì)，規(guī)定使用年限2 a以?xún)?nèi)的錨桿，可按臨時(shí)性錨桿設(shè)計(jì)；使用年限大于2 a的錨桿，應(yīng)按永久性錨桿設(shè)計(jì)。
對(duì)原材料，有以下規(guī)定：
(1) 塑料套管材料應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度，保證其在加工和安裝過(guò)程中不致?lián)p壞，具有抗水性和化學(xué)穩(wěn)定性，且與水泥砂漿和防腐劑接觸無(wú)不良反應(yīng)；
(2) 隔離架應(yīng)由鋼、塑料或其他對(duì)桿體無(wú)害的材料組成，不得使用木質(zhì)隔離架；
(3) 防腐材料應(yīng)滿(mǎn)足∶在錨桿服務(wù)年限內(nèi)，應(yīng)保持其穩(wěn)定性；在規(guī)定的工作溫度內(nèi)或張拉過(guò)程中不得開(kāi)裂，變脆或成為流體；不得與相鄰材料發(fā)生反應(yīng)，應(yīng)保持其化學(xué)穩(wěn)定性和防水性；不得對(duì)錨桿自由段的變形產(chǎn)生任何限制；
(4) 水泥漿體材料應(yīng)滿(mǎn)足：水泥宜使用普通硅酸鹽水泥，必要時(shí)可采用抗硫酸鹽水泥；不得使用高鋁水泥；細(xì)骨料應(yīng)選用粒徑小于2 mm的中細(xì)砂，砂的含泥量按重量計(jì)不得大于3%，砂中所含云母、有機(jī)質(zhì)、硫化物及硫酸鹽等有害物質(zhì)的含量，按重量計(jì)不宜大于1%；
(5) 混合水中不應(yīng)含有影響水泥正常凝結(jié)與硬化的有害物質(zhì)，不得使用污水，永久性錨桿不得使用pH值小于4.0的酸性水和硫酸鹽含量按SO4計(jì)算不超過(guò)水重1%的水；
(6) 水泥漿中氯化物的總含量不得超過(guò)水泥重量的0.1%，一般不宜采用膨脹劑。
本規(guī)范由專(zhuān)章對(duì)錨桿防腐提出了要求，要求對(duì)腐蝕環(huán)境進(jìn)行充分的調(diào)查，防腐方法必須適應(yīng)使用目的，對(duì)錨頭，自由段和錨固段應(yīng)分別對(duì)待，規(guī)定永久性錨桿必須進(jìn)行雙層防腐，當(dāng)腐蝕環(huán)境特別嚴(yán)重時(shí)，臨時(shí)錨桿也應(yīng)采用雙重防腐。
4、國(guó)外關(guān)于預(yù)應(yīng)力錨桿(索)防護(hù)要求
經(jīng)初步查閱有關(guān)文獻(xiàn)，由于起步較晚，我國(guó)巖土錨固規(guī)范對(duì)錨桿(索)防護(hù)的要求與國(guó)際規(guī)范差距主要表現(xiàn)在：
(1)對(duì)地層侵蝕性的檢測(cè)與確定；
(2)錨桿的防腐級(jí)別和方法，尤其表現(xiàn)在永久性防護(hù)措施如灌漿材料和線(xiàn)材要求方面；
(3)施工后防蝕能力確定。
從發(fā)展過(guò)程來(lái)看，美國(guó)已經(jīng)歷了5個(gè)發(fā)展階段
(1)固定段鋼絞線(xiàn)無(wú)保護(hù)；
(2)使用單一波紋管；
(3)使用樹(shù)脂膜包裹鋼絞線(xiàn)，再分兩次灌漿；
(4)使用環(huán)氧樹(shù)脂包裹，再灌滿(mǎn)環(huán)氧樹(shù)脂錨固端；
(5)使用環(huán)氧樹(shù)脂包裹，再灌滿(mǎn)環(huán)氧樹(shù)脂錨固端，再加一層保護(hù)管。
美國(guó)PTI建議地錨分為1級(jí)(防腐蝕)和2級(jí)(非防腐蝕)，其中1級(jí)使用波紋管及環(huán)氧樹(shù)脂等材料保護(hù)。且建議，尤其是水壩工程，應(yīng)使用樹(shù)脂包裹鋼絞線(xiàn)及灌樹(shù)脂漿。
國(guó)際后張預(yù)應(yīng)力協(xié)會(huì)(FIP)1986年規(guī)范規(guī)定，永久性地錨采用單層波紋管內(nèi)灌樹(shù)脂漿或雙層波紋管內(nèi)灌水泥漿保護(hù)。
荷蘭、南非等國(guó)規(guī)范均規(guī)定使用樹(shù)脂漿。英國(guó)BSI規(guī)范、德國(guó)DSI工法、日本SEEE工法等國(guó)規(guī)范規(guī)定使用單一PE波紋管內(nèi)灌樹(shù)脂漿。樹(shù)脂漿的種類(lèi)大體分為3類(lèi)：
(1)不飽和聚酯樹(shù)脂，可加水泥、爐石粉、細(xì)紗、石粉；
(2)環(huán)氧樹(shù)脂；
(3)多元聚乙烯樹(shù)脂，可加水泥、爐石粉、細(xì)紗、石粉。
鋼絞線(xiàn)安裝灌漿后，F(xiàn)IP1996、瑞士1997、歐盟19個(gè)國(guó)家均采用歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN1537∶1999規(guī)范，要求所有工作錨索施工前后均采用數(shù)字高阻計(jì)進(jìn)行絕緣電阻檢測(cè)，以確保其防蝕功能。
5、建議
綜上所述，我國(guó)巖土錨固規(guī)范(即使是最新的國(guó)家規(guī)范)中對(duì)錨桿(索)耐久性的要求相對(duì)較低，可操作性差，與當(dāng)前國(guó)際發(fā)展水平相差較大，結(jié)構(gòu)的安全性重點(diǎn)放在各種結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求上，而對(duì)環(huán)境因素(如工程周?chē)?，土中有害化學(xué)介質(zhì)侵蝕等)下的耐久性要求則相對(duì)考慮較少。這一方面是由于此類(lèi)結(jié)構(gòu)在我國(guó)應(yīng)用時(shí)間不長(zhǎng)，失事幾率較??；另一方面，我國(guó)有關(guān)規(guī)范要求零散，不具體明確。此外，與我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低和國(guó)內(nèi)學(xué)者的不同認(rèn)識(shí)有一定的關(guān)系，導(dǎo)致工程決策時(shí)過(guò)多考慮當(dāng)時(shí)的費(fèi)用所致。
隨著我國(guó)基本建設(shè)的發(fā)展，工程結(jié)構(gòu)耐久性問(wèn)題已經(jīng)引起高度重視，但目前仍主要集中在混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性方面，作為土建結(jié)構(gòu)重要組成部分的巖土預(yù)應(yīng)力錨桿(索)工程的耐久性問(wèn)題的研究和重視，理應(yīng)引起相關(guān)研究、設(shè)計(jì)和實(shí)踐部門(mén)的高度重視。
此規(guī)范由中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)批準(zhǔn)的，屬協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)。
關(guān)于錨桿設(shè)計(jì)，規(guī)定使用年限2 a以?xún)?nèi)的錨桿，可按臨時(shí)性錨桿設(shè)計(jì)；使用年限大于2 a的錨桿，應(yīng)按永久性錨桿設(shè)計(jì)。
對(duì)原材料，有以下規(guī)定：
(1) 塑料套管材料應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度，保證其在加工和安裝過(guò)程中不致?lián)p壞，具有抗水性和化學(xué)穩(wěn)定性，且與水泥砂漿和防腐劑接觸無(wú)不良反應(yīng)；
(2) 隔離架應(yīng)由鋼、塑料或其他對(duì)桿體無(wú)害的材料組成，不得使用木質(zhì)隔離架；
(3) 防腐材料應(yīng)滿(mǎn)足∶在錨桿服務(wù)年限內(nèi)，應(yīng)保持其穩(wěn)定性；在規(guī)定的工作溫度內(nèi)或張拉過(guò)程中不得開(kāi)裂，變脆或成為流體；不得與相鄰材料發(fā)生反應(yīng)，應(yīng)保持其化學(xué)穩(wěn)定性和防水性；不得對(duì)錨桿自由段的變形產(chǎn)生任何限制；
(4) 水泥漿體材料應(yīng)滿(mǎn)足：水泥宜使用普通硅酸鹽水泥，必要時(shí)可采用抗硫酸鹽水泥；不得使用高鋁水泥；細(xì)骨料應(yīng)選用粒徑小于2 mm的中細(xì)砂，砂的含泥量按重量計(jì)不得大于3%，砂中所含云母、有機(jī)質(zhì)、硫化物及硫酸鹽等有害物質(zhì)的含量，按重量計(jì)不宜大于1%；
(5) 混合水中不應(yīng)含有影響水泥正常凝結(jié)與硬化的有害物質(zhì)，不得使用污水，永久性錨桿不得使用pH值小于4.0的酸性水和硫酸鹽含量按SO4計(jì)算不超過(guò)水重1%的水；
(6) 水泥漿中氯化物的總含量不得超過(guò)水泥重量的0.1%，一般不宜采用膨脹劑。
本規(guī)范由專(zhuān)章對(duì)錨桿防腐提出了要求，要求對(duì)腐蝕環(huán)境進(jìn)行充分的調(diào)查，防腐方法必須適應(yīng)使用目的，對(duì)錨頭，自由段和錨固段應(yīng)分別對(duì)待，規(guī)定永久性錨桿必須進(jìn)行雙層防腐，當(dāng)腐蝕環(huán)境特別嚴(yán)重時(shí)，臨時(shí)錨桿也應(yīng)采用雙重防腐。
4、國(guó)外關(guān)于預(yù)應(yīng)力錨桿(索)防護(hù)要求
經(jīng)初步查閱有關(guān)文獻(xiàn)，由于起步較晚，我國(guó)巖土錨固規(guī)范對(duì)錨桿(索)防護(hù)的要求與國(guó)際規(guī)范差距主要表現(xiàn)在：
(1)對(duì)地層侵蝕性的檢測(cè)與確定；
(2)錨桿的防腐級(jí)別和方法，尤其表現(xiàn)在永久性防護(hù)措施如灌漿材料和線(xiàn)材要求方面；
(3)施工后防蝕能力確定。
從發(fā)展過(guò)程來(lái)看，美國(guó)已經(jīng)歷了5個(gè)發(fā)展階段
(1)固定段鋼絞線(xiàn)無(wú)保護(hù)；
(2)使用單一波紋管；
(3)使用樹(shù)脂膜包裹鋼絞線(xiàn)，再分兩次灌漿；
(4)使用環(huán)氧樹(shù)脂包裹，再灌滿(mǎn)環(huán)氧樹(shù)脂錨固端；
(5)使用環(huán)氧樹(shù)脂包裹，再灌滿(mǎn)環(huán)氧樹(shù)脂錨固端，再加一層保護(hù)管。
美國(guó)PTI建議地錨分為1級(jí)(防腐蝕)和2級(jí)(非防腐蝕)，其中1級(jí)使用波紋管及環(huán)氧樹(shù)脂等材料保護(hù)。且建議，尤其是水壩工程，應(yīng)使用樹(shù)脂包裹鋼絞線(xiàn)及灌樹(shù)脂漿。
國(guó)際后張預(yù)應(yīng)力協(xié)會(huì)(FIP)1986年規(guī)范規(guī)定，永久性地錨采用單層波紋管內(nèi)灌樹(shù)脂漿或雙層波紋管內(nèi)灌水泥漿保護(hù)。
荷蘭、南非等國(guó)規(guī)范均規(guī)定使用樹(shù)脂漿。英國(guó)BSI規(guī)范、德國(guó)DSI工法、日本SEEE工法等國(guó)規(guī)范規(guī)定使用單一PE波紋管內(nèi)灌樹(shù)脂漿。樹(shù)脂漿的種類(lèi)大體分為3類(lèi)：
(1)不飽和聚酯樹(shù)脂，可加水泥、爐石粉、細(xì)紗、石粉；
(2)環(huán)氧樹(shù)脂；
(3)多元聚乙烯樹(shù)脂，可加水泥、爐石粉、細(xì)紗、石粉。
鋼絞線(xiàn)安裝灌漿后，F(xiàn)IP1996、瑞士1997、歐盟19個(gè)國(guó)家均采用歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN1537∶1999規(guī)范，要求所有工作錨索施工前后均采用數(shù)字高阻計(jì)進(jìn)行絕緣電阻檢測(cè)，以確保其防蝕功能。
5、建議
綜上所述，我國(guó)巖土錨固規(guī)范(即使是最新的國(guó)家規(guī)范)中對(duì)錨桿(索)耐久性的要求相對(duì)較低，可操作性差，與當(dāng)前國(guó)際發(fā)展水平相差較大，結(jié)構(gòu)的安全性重點(diǎn)放在各種結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求上，而對(duì)環(huán)境因素(如工程周?chē)?，土中有害化學(xué)介質(zhì)侵蝕等)下的耐久性要求則相對(duì)考慮較少。這一方面是由于此類(lèi)結(jié)構(gòu)在我國(guó)應(yīng)用時(shí)間不長(zhǎng)，失事幾率較??；另一方面，我國(guó)有關(guān)規(guī)范要求零散，不具體明確。此外，與我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低和國(guó)內(nèi)學(xué)者的不同認(rèn)識(shí)有一定的關(guān)系，導(dǎo)致工程決策時(shí)過(guò)多考慮當(dāng)時(shí)的費(fèi)用所致。
隨著我國(guó)基本建設(shè)的發(fā)展，工程結(jié)構(gòu)耐久性問(wèn)題已經(jīng)引起高度重視，但目前仍主要集中在混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性方面，作為土建結(jié)構(gòu)重要組成部分的巖土預(yù)應(yīng)力錨桿(索)工程的耐久性問(wèn)題的研究和重視，理應(yīng)引起相關(guān)研究、設(shè)計(jì)和實(shí)踐部門(mén)的高度重視。