管縫式錨桿與常規錨桿在破碎圍巖中的應用對比

張平

（陜西省石頭河水庫灌溉管理局引紅濟石公司 陜西太白 721600）

管縫式錨桿與常規錨桿在破碎圍巖中的應用對比

張平

（陜西省石頭河水庫灌溉管理局引紅濟石公司 陜西太白 721600）

陜西引紅濟石工程施工至樁號1+809時，地下水突增，圍巖破碎，傳統的藥卷式錨桿很難施工，為快速通過該段不良地質段，施工單位引進了管縫式摩擦錨桿，由于其對圍巖的要求低，安裝簡便，使得工程能順利進行。

管縫式；藥卷式；錨桿；對比

引言

陜西引紅濟石調水工程是《陜西省水資源開發利用規劃》和《渭河流域近期重點治理規劃》中推薦優先實施的省內南水北調工程。工程位于陜西省太白縣，穿越秦嶺五里坡梁與太白盆地邊緣，全長19.76km。由于太白盆地特殊的壓扭運動，使得地質構造復雜，軟弱圍巖多，工程進度緩慢。

由中鐵十五局承建的引紅濟石調水工程Ⅰ標段施工至樁號1+809時，地下水突增，圍巖及其破碎，圍巖在水的作用下劇烈變形，施工難度大大加大。

引紅濟石工程輸水隧洞由于受調水量及坡比限制，成洞尺寸僅3×2.85m，斷面狹小，混凝土二次襯砌只能等到隧洞貫通后倒退施工。為保證洞室掘進時的洞室穩定和安全，設計對隧洞的初期支護進行了系統設計，包括隨機錨桿、系統錨桿等，初期的錨桿設計多為φ22的藥卷式鋼筋錨桿。由于卡鉆，塌孔等現象，常規的藥卷式錨桿很難按照圖紙施工，出現錨桿裝不進去，錨桿長度不夠，錨固力降低等質量下降，再加之藥卷式錨桿施工工藝相對復雜，孔內錨固劑達到一定的強度后方可進行臨近掌子面的開挖，且放炮震動會影響錨固劑凝結，在圍巖較破碎，要求錨桿隨開挖掌子面跟進時，錨桿施工與掘進工作干擾較大，不利于提高進度。為了能安全快速地通過不良地質段，施工單位引進了管縫式摩擦錨桿，這種錨桿安裝方便，對圍巖地質狀況要求不高，通過拉拔試驗分析，各項力學指標均滿足設計施工的需要，取得了理想的支護效果。

1 管縫式錨桿和常規錨桿應用對比

管縫式摩擦錨桿是一種全長摩擦錨固型錨桿，是由薄壁鋼板卷成的中空有縫的桿體和托盤組成，桿體后端焊接一個擋環，托盤呈碟型，中間打一圓孔。桿體長按不同的錨固要求分1.7m，2.0m，2.4m，2.5m等不同的規格，管外經 4.4mm，壁厚 3mm，縫寬 10～15mm，托盤 130×130×4.5mm，基本的工作原理是利用外力將錨桿打入小于桿體外徑的鉆孔內，利用鋼管的彈性對孔壁產生的徑向壓力使錨桿和孔壁產生摩擦，起到錨固的作用。

1.1 安裝工藝對比

1.1.1 藥卷式鋼筋錨桿

定位并標記→材料準備→打孔→掃孔→藥卷浸泡→藥卷入孔→鋼筋植入。

1.1.2 管縫式摩擦錨桿

定位并標記→材料準備→打孔→鋼管打入→安裝托盤。

從以上兩種錨桿的施作工藝來看，傳統的藥卷式錨桿在施工中有掃孔、藥卷浸泡及放入環節，此環節由于遇不良地質成孔難、藥卷存放等問題質量難以保證，再就是當錨桿在隧洞頂部施工時操作難度較大。

1.2 優點

筆者對1+809～1+841不良地質段摩擦錨桿從施工安裝，拉拔試驗等方面進行了觀察研究，并和傳統的藥卷式鋼筋錨桿進行了對比，發現了管縫式摩擦錨桿的一些優點，主要表現在以下幾個方面：

1.2.1 質量穩定

管縫式摩擦錨桿由錨桿生產企業批量加工生產，規格統一，質量穩定，而傳統的鋼筋錨桿在施工現場由工人根據施工圖紙在線材上截取，當遇到塌孔等現象時，施工單位就有可能將鋼筋截斷后安裝，還可能出現鋼筋型號不對等現象，表面看這些錨桿和其他錨桿沒有區別，而實際上已經改變了錨桿的設計意圖，降低了錨桿的設計錨固力，出現了較為隱蔽的質量安全隱患。

1.2.2 安裝方便

管縫式摩擦錨桿只需要用鉆桿打一個比錨桿管壁外徑稍小，長度比桿體短5mm左右的鉆孔，只要鉆桿能拔出，就在外力的作用下推入至托盤壓緊巖面即可。而常規的藥卷式鋼筋錨桿必須先成孔，浸泡錨固劑藥卷，清孔，裝填藥卷，送入桿體等多道工序，安裝復雜，工序多，由于工人的操作熟練程度，經驗，以及錨固劑本身的質量問題，錨桿的質量參差不齊，質量標準很難掌握。

1.2.3 對圍巖的適應性強

管縫式錨桿不論那種圍巖，只要能將鉆頭拔出，無論塌孔與否，都可以在外力的作用下打入，而傳統的藥卷式錨桿必須成孔，而且在遇到地下水豐富時藥卷很難安裝和凝固，遇到塌孔時安裝不進去，必須重新造孔，有時施工單位為了方便，有可能將鋼筋截斷安裝，質量沒保證。

1.2.4 錨固力強

傳統的藥卷式錨桿的錨固力在50～70kN之間，而摩擦錨桿可以達到120～140kN。

1.3 缺點

以上是管縫式摩擦錨桿的優越之處，但其和傳統的錨桿相比，也有自己的一些缺點，主要表現在以下幾個方面：

（1）相對與普通錨桿，成本較高。拿2m的錨桿為例，普通的φ22鋼筋錨桿90元左右，而2m的管縫式錨桿就得150元左右，相對成本較高。

（2）由于不能彎曲，所以管縫式摩擦錨桿不能用在鋼拱架鎖腳錨桿等需要錨桿末端彎曲的地方。

（3）做拉拔試驗時必須在其托盤上焊接加長桿，否則拉拔儀的夾具無法夾持。

2 結論

總之，管縫式摩擦錨桿由于對圍巖的適應性強，安裝簡便等優點應用越來越廣，但在具體施工時采用那種錨桿，應視地質，成本，以及設計等綜合考慮而定，況且在一個大型工程中使用一種錨桿也很難做到。

U455

A

1004-7344（2016）10-0126-01

2016-3-7

張平（1979-），男，助理工程師，大專，主要從事水利工程技術方面的工作。