4.4 材料
4.4.1 锚杆材料和部件应满足锚杆设计和稳定性要求,不同材料间不能产生不良的影响。
4.4.2 锚杆材料和部件的质量标准及验收标准除专门提出特殊要求外,均应符合现行国家有关标准的规定。
4.4.3 锚杆杆体采用的钢绞线应符合下列规定:
1 钢绞线、环氧涂层钢绞线、无粘结钢绞线,应符合现行国家标准《预应力混凝土用钢绞线》GB/T 5224的有关规定;
2 对拉锚杆及压力型锚杆宜采用无粘结钢绞线;
3 除修复外,钢绞线不得连接。
用作锚杆筋体材料的钢绞线具有高强度、低松弛的特点,与钢筋相比可大量节省钢材,且便于运输和现场施工,此外杆体张拉时弹性位移大,受地层徐变和锚固结构变形造成的预应力损失小,是较理想的预应力锚杆杆体筋材。
4.4.4 锚杆杆体采用的钢筋应符合下列规定:
1 锚杆预应力筋宜采用预应力螺纹钢筋;
2 当锚杆极限承载力小于200kN且锚杆长度小于20m的锚杆,也可采用普通钢筋;
3 锚杆联接构件均应能承受100%的杆体极限抗拉承载力。
预应力螺纹钢筋即原来的精轧螺纹钢筋,抗拉强度远高于普通钢筋,连接可靠、构造简单、便于接长。
4.4.5 注浆用水泥应符合下列规定:
1 水泥宜采用普通硅酸盐水泥或复合硅酸盐水泥,水泥应符合现行国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB 175的有关规定,对防腐有特殊要求时,可采用抗硫酸盐水泥,不得采用高铝水泥;
2 水泥强度等级不应低于32.5,压力型和压力分散型锚杆用水泥强度等级不应低于42.5。
4.4.6 注浆料用的拌和水水质应符合现行行业标准《混凝土拌和用水标准》JGJ 63的有关规定。
4.4.7 注浆料用的细骨料应符合下列规定:
1 水泥砂浆只能用于一次注浆,细骨料应选用粒径小于2.0mm的砂;
2 砂的含泥量按重量计不得大于总重量的3%,砂中含云母、有机质、硫化物及硫酸盐等有害物质的含量,按重量计不得大于总重量的1%。
推荐使用普通硅酸盐水泥或复合硅酸盐水泥,对于硫酸盐腐蚀地层和地下水环境,可采用抗硫酸盐水泥;有早强要求时,宜采用早强硅酸盐水泥;由于铝酸盐水泥水化热高,硬化快,不利于稳定灌浆,浆体易开裂,不利于抗腐蚀要求,故只可用于短期试验锚杆。
4.4.8 注浆料中使用的外加剂应符合下列规定:
1 通过配比试验后,水泥注浆材料中可使用外加剂,外加剂不得影响浆体与岩土体的粘结和对杆体产生腐蚀;
2 对锚杆过渡管内二次充填灌浆时,也可使用膨胀剂;
3 水泥浆中氯化物含量不得超过水泥重量的0.1%。
根据现行行业标准《混凝土拌和用水标准》JGJ 63:水的pH值不得小于4.0,不溶物<2000mg/l,可溶物<2000mg/l,氯化物(以Cl离子计)<350ml/l,硫酸盐(以SO4离子计)<600ml/l,硫化物(以S2离子计)<100mg/l,使用待拌检验水与蒸馏水配制的浆体28d抗压强度比不得低于90%。
4.4.9 合成树脂系注浆材料应符合下列规定:
1 合成树脂系注浆料应满足锚固体强度和耐久性的要求;
2 合成树脂系注浆料应具有良好的施工性能,包括胶凝时间、养护时间、黏度及储存期要求。
4.4.10 压力型及压力分散型锚杆的承载体应符合下列规定:
1 高分子聚酯纤维增强塑料承载体应具有与锚杆极限受拉承载力相适应的力学性能;
2 永久性锚杆的钢板承载体外表应涂刷防腐材料。
外加剂使用时必须慎重,应充分考虑地层和地下水成分,以及水泥特性及其适应性,水泥浆中氯化物、硫酸盐、硝酸盐总量不得超过外加剂重量的0.1%。采用外加剂还必须通过试验确认,不得影响浆体强度和粘结性能,以及杆体的耐久性。同时使用两种以上外加剂时,应进行外加剂兼容性试验。
4.4.11 锚具应符合下列规定:
1 预应力筋用锚具、夹具和连接器的性能均应符合现行国家标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T 14370的有关规定;
2 依锚杆的使用目的,可采用能调节锚杆预应力的锚头;
3 锚具罩应采用钢材或塑料材料制作加工,需完全罩住锚具和预应力筋的尾端,承压板的接缝应为水密性接缝。
4.4.12 承压板和台座应符合下列规定:
1 承压板和台座的强度和构造应满足锚杆拉力设计值,以及锚具和结构物的连接构造要求;
2 承压板及过渡管宜由钢板和钢管制成,过渡钢管壁厚不宜小于5mm。
国内原冶金工业部建筑研究总院等单位开发的可拆芯式压力分散型锚杆,采用高分子聚酯纤维增强模塑料承载体,这种承载体具有耐腐蚀,高强高韧性的特点,其主要技术性能见表1。
表1 高分子聚酯纤维增强模塑料承载体主要技术性能
4.4.13 用于锚杆防护的材料应满足本规范第4.5节相关规定。
4.4.14 锚杆杆体居中隔离架材料应符合下列规定:
1 居中隔离架应由钢、塑料或其他对杆体与注浆体无害的材料组成;
2 居中隔离架不得影响锚杆注浆浆体的自由流动;
3 居中隔离架的尺寸应满足预应力筋保护层厚度的要求。
4.4.15 锚杆杆体保护套管材料应符合下列规定:
1 应具有足够的强度和柔韧性;
2 应具有防水性和化学稳定性,对预应力筋无腐蚀影响;
3 应具有耐腐蚀性,与锚杆浆体和防腐剂无不良反应;
4 应能抗紫外线引起的老化。
4.4.16 注浆管应符合下列要求:
1 注浆管应有足够的内径,能使浆体压至钻孔的底部,一次注浆和充填灌浆用注浆管应能承受不小于1MPa的压力;
2 重复高压注浆管应能承受不小于1.2倍最大注浆压力。