国内预应力锚杆(索)防护要求与存在的问题

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1、国内预应力锚杆(索)防护要求与存在的问题中国三峡总公司航建项目部吴海斌摘  要：国际学术界和工程界对岩石锚固预应力锚杆（索）的防护进行了大量的研究，制定了一系列强制性规定。我国岩土锚固规范中对锚杆（索）耐久性的要求相对较低，且可操作性较差，结构的安全性重点放在各种强度要求上，而对环境因素（如工程周围水、土中有害化学介质侵蚀等）下的耐久性要求则考虑较少。随着我国基本建设的发展，作为土建结构重要组成部分的岩土预应力锚杆（索）工程的耐久性应引起相关研究、设计和施工部门的高度重视。 关键词：预应力；锚杆(索)；腐蚀；防护 

2、    1、引言     近10年来，预应力锚索加固技术已广泛应用于建筑结构物加固、边坡治理、大型地下洞室及深基坑支护等工程。随着我国基础工程建设项目的迅猛发展，可以预见，预应力锚索加固技术将获得更为广泛的应用。     然而，根据国际后张预应力协会(FIP)的35例锚杆锚索腐蚀破坏实例的分析及我国近30a国内预应力锚杆(索)防护要求与存在的问题中国三峡总公司航建项目部吴海斌摘  要：国际学术界和工程界对岩石锚固预应力锚杆（索）的防护进行了大量的研究，制定了一系列强制性规定。我国岩土锚固规范中对锚杆（索）耐久性的要

3、求相对较低，且可操作性较差，结构的安全性重点放在各种强度要求上，而对环境因素（如工程周围水、土中有害化学介质侵蚀等）下的耐久性要求则考虑较少。随着我国基本建设的发展，作为土建结构重要组成部分的岩土预应力锚杆（索）工程的耐久性应引起相关研究、设计和施工部门的高度重视。 关键词：预应力；锚杆(索)；腐蚀；防护     1、引言     近10年来，预应力锚索加固技术已广泛应用于建筑结构物加固、边坡治理、大型地下洞室及深基坑支护等工程。随着我国基础工程建设项目的迅猛发展，可以预见，预应力锚索加固技术将获得更为广泛的应用。

4、     然而，根据国际后张预应力协会(FIP)的35例锚杆锚索腐蚀破坏实例的分析及我国近30a预应力锚索应用情况的调查，在高拉应力作用下，预应力筋会出现应力腐蚀，如法国米克斯坝，有几根13000kN承载力的锚杆仅使用几个月就发生断裂。我国梅山水电站的无粘结监测锚索(924绝缘胶浸泡及2～3层沥青麻袋包裹)在运行4～6a，先后有3束锚索因应力腐蚀兼氢脆而导致钢丝断裂。     国际学术界和工程界进行了大量的研究，制定了一系列强制性规定，我国学术和工程界起步较晚，设计、施工和使用均存在一定的随意性，各部门各行业的规定

5、也不同，与国际规范的差距较大。     2、岩土锚杆(索)的腐蚀特点     岩土锚杆(索)所在的特定介质环境和高拉应力特点，使未经防腐或防腐不当的锚杆(索)发生腐蚀，甚至导致破坏。根据钢筋腐蚀的不同机理，一般分为应力腐蚀、氢脆、化学腐蚀和电化学腐蚀。     国际后张预应力协会(FIP)地锚工作小组收集到了35例预应力锚杆(索)腐蚀破坏实例，并对其破坏的原因进行了统计分析。     可以看出，其中永久锚杆(索)占69%，临时锚杆占31%，锚杆使用期在2 a以内和2 a以上发生腐蚀断裂的各占一半。     锚索破坏

6、的原因分析如下：     （1）锚固段问题 两例都是由于锚固段内灌浆不足所致，其中一例是3m长的钢绞线受含硫酸盐和氯化物的地下水侵蚀，灌浆施工缺少压水检查和施工不当导致锚固段灌浆不足。     （2）自由段问题 大致分为以下5种破坏形式：(a)地层运动造成拉筋超应力，使其产生裂纹；(b)在有氯化物的情况下，水泥浆包裹不足或无水泥浆；(c)由于耐久性差导致沥青包裹层破坏；(d)保护材料选择不当，如化学材料中含有硝酸根离子和吸湿玛碲脂；(e)所有拉筋在无保护情况下存放了很长时间。     （3）锚头问题 主要是缺乏防腐

7、措施或工作期间保护剂充填不完全或塌落。     表1 35例地锚腐蚀破坏实例统计分析     3、中国规范中关于预应力锚杆(索)防护要求     3.1水工预应力锚固设计规范(SL212-98)     这是国家水利部发布的行业标准：     （1）预应力锚固中的锚杆(索)体，可按表2的标准进行防腐、防锈处理；     （2）锚杆(索)体防腐防锈处理时，所使用的材料及其附剂中不得含有硝酸盐、亚硝酸盐、硫氰酸盐等，氯离子含量不得超过重量的0.02%；     （3）预应力锚杆(索)采用水泥砂浆或水泥浆作为封孔灌浆或胶

8、结材料时，应符合水工预应力锚固设计规范。掺加的减水剂、早强剂、膨胀剂中对钢材有腐蚀作用的物质含量也应符合第(2)条的规定；     （4）无粘结预应力锚杆(索)锚固段所使用的胶结材料也满足第(3)条的规定。对于张拉段也必须采用水泥浆或水泥砂浆进行全孔封闭防护；     （5）封孔灌浆后，锚索应有大于20 mm的保护层厚度。     表2 预应力锚杆(索)的防