长期服役预应力锚索锈蚀状态检测试验与分析.pdf

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1、广东公路交通Ｖｏl.４３Ｎｏ.５２０１７年第５期ＧｕaｎｇｄｏｎｇHiｇhwaｙＣｏｍｍｕｎiｃatiｏｎｓＯｃt.２０１７文章编号：１６７１－７６１９（２０１７）０５－００４３－０５长期服役预应力锚索锈蚀状态检测试验与分析１２２罗幸平，郝钟钰，杨军（１.广东省高速公路有限公司，广州５１０６２３；２.广东华路交通科技有限公司，广州５１０４２０）摘要：拉力型无粘结预应力锚索是广东省山区高速公路应用十分广泛的一种边坡永久支护结构。在南方多雨湿热这一典型气候的影响下，锚索的长期耐久性能否满足工程设计和应用要求一直是困扰工程界的一大难题。以京港澳高速

2、公路沿线服役１４年的边坡预应力锚索为研究对象，结合现场开挖、锚索拉拔和室内试验等多种方法，对该类锚固结构的病害状况和锈蚀原因进行初步分析和讨论，以期为类似边坡锚固工程的设计和施工提供参考。关键词：公路工程；无粘结预应力锚索；锈蚀中图分类号：Ｕ４１６.１４文献标志码：Ｂ０引言索的合理结构。洪海春和徐卫亚（２００８）推导出锚京港澳高速公路小塘至甘塘段（下简称京珠索体均匀锈蚀导致注浆体开裂时的极限增长量计北高速公路）竣工通车至今已有１４年，是广东乃算公式，得出水利水电工程高边坡的预应力锚索至国内较早大量采用锚索工程结构进行边坡支护开裂时服务年限的估

3、算表达式。刘玉堂（２０１０）回的高速公路之一。该高速公路通过的地段，是广顾和论述了无粘结预应力锚索的产生和发展过程，指出当前防腐蚀设计过于简化，其耐久性难以东省内地质条件、地形地貌非常复杂和高陡的山保证。郑静等（２０１０）通过开展锚索锚筋腐蚀试区之一，沿线高陡边坡、大型滑坡密集分布，预应验，分析了强腐蚀环境条件下锚索锚筋的腐蚀情力锚索结构成为该高速公路广泛应用的一种边坡况、腐蚀速率、力学性能随时间的变化规律。何思支挡结构。由于地质结构复杂，历经多次构造运明等（２０１０）采用电化学方法进行了钢绞线快速锈动，造成沿线岩石破碎，岩层风化严重，并且含

4、有蚀试验和拉伸试验，研究了钢绞线锈蚀对弹性模大量腐蚀性较强的煤系地层，再加上沿线地区大量和荷载传递特性的影响。任爱武等（２０１１，气降水丰沛，雨季时间长且降雨量大，南方沿海雨２０１４）通过开挖一根在漫湾水电站左岸边坡服役水腐蚀性相对较强，该高速公路锚索结构在仅服２０年的拉力集中全长黏结型预应力锚索，对其开役１０余年之后，一些边坡锚索结构已出现锚头松展了现场腐蚀检测和室内试验研究，分析比较了动、断裂以及渗水锈蚀等病害，给高速公路正常通不同有害离子浓度作用下锚索耐蚀性能的演化特行造成了很大的安全隐患。征。孙学毅和甘国荣（２０１６）阐述了压剪筒压力

5、型国际预应力协会搜集的３５例锚索破坏的案锚索、让压锚索和锚索防腐蚀防锈蚀等新技术在例，其中１９例破坏部位均集中在锚头附近，占破坏治理工程中的应用。锚索的一半以上。目前，预应力锚索结构设计主本文以京港澳高速公路Ｋ１９４１＋２４０～＋４４０要考虑锚索安全性和强度方面能否满足要求，对（Ｋ９８＋７００～＋９００）段高边坡已服役１４年的预应其耐久性问题仍重视不够，防腐蚀方面取得的研力锚索结构为分析对象，结合现场开挖、锚索拉拔究成果仍然很少。曾宪明等（２００４）概述了锚固类和室内试验等多种方法，分析锚头的锈蚀特征、水结构的已有破坏实例，评述了国内外的相关

6、研究泥浆包裹体、保护套管及钢绞线的真实性状，探讨进展，对开展锚固类结构使用寿命与防护对策问外界环境、设计和施工等多种因素对锚索耐久性题研究方法进行探讨。刘玉堂等（２００５）论述了锚的影响，并对无粘结预应力锚索防护技术应用提索可能遭到的破坏因素及防护措施，提出永久锚出建议。作者简介：罗幸平（１９７３.０７－），男，大学本科，路桥高级工程师，从事高速公路养护管理工作，E－ｍail：Lｕｏxｐ＠１３９.ｃｏｍ。·４３·２０１７年第５期广东公路交通总第１５２期１锚索长期工作性能检测１.２锚索拉拔试验１.１锚头部位病害检查选取１孔锚索进行拉拔试验，测定

7、其极限抗锚头部位状态良好是保证预应力锚索正常工拉拔力。试验按分级加载，锚索锚具在千斤顶拉作的关键因素。现场敲开锚墩混凝土后发现，部力作用下被缓慢拉升。当拉力达到２５０ｋＮ时，锚分锚头发生轻微锈蚀甚至严重锈蚀，表面分布有具被拉升１０ｍｍ，第一根钢绞线被拉断；继续加载，明显的黄褐色锈斑。根据表面锈迹和水迹分布情当锚具被拉升５０ｍｍ时，第二根钢绞线被拉断，千况推断，锚头位置存在渗水迹象，包括地表水穿过斤顶失去支撑，无法继续加载，试验结束。由图２封锚混凝土渗入锚头，地下水通过锚索孔渗出锚可以看出，第一根钢绞线在锚头位置被拉断，第二头等两种渗流形式，说

8、明封锚混凝土的强度和密根钢绞线在锚头下约１ｍ位置被拉断。断裂的钢实度均不理想。此外，还有部分锚头部位存在钢绞线表面锈蚀严重，局部锈蚀成坑，锈坑最深处达绞线外露段缺失