巖土預應力錨索孔道注漿質量檢測技術研究

宋占輝

【摘 要】近年來，巖土錨固技術發展迅速，尤其是預應力錨固技術的快速發展大大推動了土木工程技術的進步?，F階段，巖土預應力錨固技術在山區公路工程的邊坡防護與加固中應用非常廣泛，但是其作為一項隱蔽工程，其質量安全檢測技術卻相對滯后。文章主要對預應力錨固工程的注漿質量檢測技術進行了探討，供相關工作人員參考。

【關鍵詞】預應力錨索；注漿；質量檢測；應用

隨著我國交通事業建設的迅速發展，公路工程建設過程中的巖土工程地質問題也日益突出，在公路工程交通建設中，巖土治理工程治理質量是保證工程建設順利進行的重要基礎條件。在巖土工程治理中，受外界多種因素的影響，其施工進度、施工周期以及工程造價等都受到一定的制約，為此相關工作人員也在積極探尋經濟可靠、操作簡便的檢測技術手段，以便定量評價巖土治理工程中有關質量的工程技術問題。

一、巖土預應力錨固工程技術概述

預應力錨索主要是指通過建立一種后張預應力場，減少自然力場對土地巖層的作用力，這樣可以有效增加結構物的穩定性，以保證施工過程中的安全，盡可能的降低施工后的返修效率。它能夠從根本上減少地質體的潛在威脅，并將其自身內部狀態的穩定性發揮至最大。預應力錨索主要由三部分組成，分別是錨固段、自由段和外錨頭，具體如下圖1所示。

錨固段：其下方就是巖土層，所以錨固段的嵌入位置就是巖土層的滑動面或者是破裂面，是整個結構的固定位置，其能夠承受整個錨索的最終拉力，整根錨索的拉力最終都處在這個位置上。因此，它通常是形成一種心形的形狀，為了增加穩定性，灌漿在澆筑時也要充分考慮到其穩定性，在打孔時讓它與地質巖層形成一種整體，相反地，巖土體則成為了拉力的載體；自由段：自由段處在錨固段和錨頭之間，它就是傳力的主要位置，需要有較強的張力和一定的伸縮性。自由段中有一種鋼絞線材料，這種材料本身具有明顯的伸縮性，因此借助該材料可以將預應力傳遞到最下端，并將反作用力傳遞給上端，主要是起承上啟下的作用；錨頭：因為處在外面，因此又被稱之為外錨頭，是處在外部的鎖定性結構，也是對預應力的張拉信息最初感應的結構。預應力錨索根據其錨固段受力狀態的不同可以分為拉力型錨索、壓力型錨索以及載荷分散型錨索三種。

二、錨固工程注漿檢測的現狀

錨固工程本身屬于是隱蔽工程，因此在實際的工程施工期審計以及監督方面存在一定的困難，錨固的實效性也就得不到保證。如果在注漿過程中注漿本身不合格，但施工方沒有認識到這一點，仍然進行注漿，那么這種時候錨固工程的有效性就大打折扣，工程自身的安全性和可靠性自然就降低，最壞的結果是整個工程都會失效。根據檢測的方式、檢測加力的手段不同，錨桿的施工檢測主要由兩種分類，一種是動力法檢測，另一種是靜態法檢測。動力法檢測一般是借助精密儀器，檢測速度較快，檢測效率也很高；靜態法檢測是較原始的檢測方法，采用的是全程人工的檢測方法，這種檢測方法耗時、耗力、浪費錢財，目前使用的較少。

對于錨索注漿質量的檢測目前比較常用的檢測方法是應力波反射法檢測技術。利用這一技術可以對錨索錨桿的質量作出全面的評價。該方法的基本原理是：在錨索外露端激振，產生彈性應力波信號沿鋼絞線傳播，當鋼絞線周圍或底端介質發生變化時如砂漿不飽滿或空漿時，傳播信號將會反射回來，通過對錨固端傳感器接收到的反射波信號進行分析處理，可以對錨固工程的注漿質量進行評。應力波反射法能對錨索進行大規模的普查，速度比較快，其能夠清楚分辨錨固質量優良和極差的情況，但是對錨桿注漿密實度的定量判斷還有待改進。

三、錨固工程注漿無損檢測

（一）聲頻應力波在巖土錨固工程注漿檢測中的應用

錨索注漿飽滿度無損檢測前，應做好各項準備工作，同時現場檢測選擇有經驗的檢測人員進行操作，數據處理結合抽檢錨索類別、受力特點及其重要性，評定每根錨索的施工質量與運行狀況。錨索檢測前，應搜集與錨索無損檢測有關的巖土條件、錨索設計資料、錨索施工記錄、檢測作業條件等基礎資料。施工方應提供錨索施工記錄，并指派熟悉現場情況的技術人員攜帶施工圖到檢測現場協助檢測。同時，繪制抽檢錨索位置圖，并在圖上標明抽檢錨索的位置，現場檢測錨桿宜予以標識；在檢測頻率上一般是抽檢整個錨固工程的錨索數量的5%，并且不少于10根，對于特殊部位或重點受力部位，可增加檢測數量。錨索的檢測部位應具有代表性并且能夠體現隨機性，具體檢測部位的確定需要結合勘查的設計資料以及現場情況來確定，一般是由檢測方提供。在實際的工程建設中一般需要從橫、縱斷面分別控制邊坡錨索的檢測部位，在同一橫斷面中，宜重點檢測邊坡中部及下部的錨索；在同一縱斷面中，宜重點檢測高度較高的部位及巖土體變化較大的部位的錨索。對巖土層性狀變化大等特殊地質條件下的情況，宜對變化部位、地質條件較差部位和施工較困難部位的錨索進行重點檢測。檢測條件具備檢測的錨索注漿應在3天以上齡期，錨索外露端頭的截面或墊板應平整。有連接的錨桿，應掌握連接的準確位置和連接方式。錨索端頭應外露，若已用混凝土封錨，需鑿開混凝土，使錨桿的外露長度不少于5cm，并且錨桿其他鋼筋不能直接接觸，錨索的錨具應全露出。錨桿外露段宜為10～20cm，錨索外露段宜不少于10cm。

（二）聲頻應力波在預應力橋梁孔道注漿檢測中的應用

橋梁孔道注漿檢測一般常用的檢測方法是首先利用鉆芯取樣方法進行檢測取樣，但是這種方法既浪費時間同時人力投入也比較大，對工程結構的安全性有較大影響，因此其推廣應用受到限制。但是利用無損檢測技術可以有效避免這一問題。目前，較多的采用基于電磁波的方法和基于彈性波的方法對孔道注漿的質量進行檢測。探地雷達法是一種基于電磁波的檢測技術，將探地雷達天線沿著波紋管的方向行走，發射的電磁波信號透射過注漿管中的漿體，對于不同的介質，電磁信號的透射和反射特性都會發生相應的變化，據此可以測試注漿質量的好壞。但由于預應力梁體鋼筋密布且預應力孔道多由鋼質波紋管包裹，傳統的電磁方法由于受到電磁屏蔽而無法判斷注漿情況。因此，只有采用塑料波紋管的梁體才能進行探測。

四、結束語

總之，現階段無損檢測技術就是現階段巖土預應力錨固工程質量檢測技術的一個重要研究方向，其中基于應力波的檢測方法是主要的研究方向。錨固工程是一項隱蔽工程，在公路工程的建設過程中為保證工程項目的安全性以及可靠性必須要加強快速、高效檢測技術的研究，促進公路工程建設的發展。

【參考文獻】

[1]劉偉超.預應力錨索錨固力檢測方法研究[D].重慶交通大學，2015.

[2]譚立銘.錨索預應力無損檢測方法研究[D].重慶交通大學，2013.