CN114657981A - 一种锚固承载体、缓粘结预应力锚索及锚固结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种锚固承载体，所述锚固承载体的锚固段单根钢绞线全封闭，所述锚固承载体包括锚固段钢绞线、以及套在单根所述锚固段钢绞线外的套管，所述锚固段钢绞线与所述套管之间灌注有灌浆浆体。本发明还提供了一种锚固段单根钢绞线全封闭缓粘结预应力锚索，其采用本发明所述的锚固承载体结构。本发明还提供了一种锚固结构，其包括钻孔以及根据本发明所述的缓粘结预应力锚索。本发明的锚固段单根钢绞线全封闭的锚固承载体、缓粘结预应力锚索承载力高、耐久性优良，是解决边坡稳定、地下结构抗浮、大坝抗倾覆、输变电铁塔、风电塔基、公路铁路桥梁桩基抗拔、悬索桥锚碇基础稳定等工程问题的最优选项。

Description

一种锚固承载体、缓粘结预应力锚索及锚固结构

技术领域

本发明属于土木工程预应力锚索技术领域，具体涉及一种锚固段钢绞线全封闭的锚固承载体、包括该锚固承载体的缓粘结预应力锚索以及锚固结构。

背景技术

预应力锚索是在水利水电工程领域中的称谓，其它领域则称之为预应力锚杆，预应力锚索在水利水电工程领域应用最普遍，是一种用于对岩体、土体及现有建筑物进行支护、加固的预应力构件，目前预应力锚索可分为有粘结预应力拉力型锚索和无粘结预应力压力型锚索，无粘结预应力压力型锚索灌浆浆体受压不会开裂，防腐性能优良，但无粘结预应力压力型锚索受锚索钻孔直径及承载体处浆体局部受压能力的限制，即使采用压力分散型无粘结预应力锚索，承载力也很难达到350吨以上，采用有粘结钢绞线的拉力型锚索，承载力可以达到1000吨以上，但有粘结拉力型锚索进行预应力张拉时锚固段浆体受拉，在张拉过程中锚固段浆体必然开裂，开裂后地下水一方面会腐蚀高应力状态下的钢绞线，另一方面地下水会沿着钢绞线中钢丝之间的缝隙进入到张拉端锚具夹片处，使夹片产生锈蚀，容易导致预应力失效，锚索的耐久性问题一直是困扰着设计人员的难题。对于防腐性能要求严格的工程必须对锚索内的钢绞线进行保护，做成全程封闭的形式，现在最高防护等级Ⅰ级防护的预应力锚索按照国家标准《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》(GB50086-2015)进行施工，这种全程封闭的预应力锚索采用多条无粘结钢绞线做筋体，全程在多条钢绞线束外的锚固段套波形套管，自由段套光滑管，套管内外分别灌注水泥浆，无粘结钢绞线在锚固段剥除外包聚乙烯护套并清除防腐油脂，这种锚杆耐久性优良，但有四个缺点：(1)施工复杂，要分别对波形套管及光滑套管内外进行灌浆；(2)外包波形套管直径大，套管外水泥浆体较薄(厚度不到10mm)，影响浆体与钻孔壁岩土的粘结力，从而影响锚索的抗拔承载力；(3)如果封锚做得不好的话，锚具夹片容易生锈，造成锚索丧失承载力；(4)锚固段外包波形套管与自由段光滑套管之间的接口复杂，不易做到全封闭。

预应力锚索传力路径明确，是解决边坡稳定、地下结构抗浮、大坝抗倾覆、输变电铁塔、风电塔基、公路铁路桥梁桩基抗拔、悬索桥锚碇基础稳定等工程问题的最优选项，但由于人们担心耐久性问题，尚未普遍在永久性工程中采用预应力锚索，如果能够解决预应力锚索的耐久性问题，预应力锚索将能够实现在永久性工程中普遍应用。

发明内容

本发明的目的在于针对现有Ⅰ类防护预应力锚索的构造缺点，提供一种承载力高、耐久性好的锚索及锚固结构。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

一种锚固承载体，所述锚固承载体包括锚固段钢绞线、以及套在所述锚固段钢绞线外的套管，其中，所述锚固承载体采用锚固段单根钢绞线全封闭的方式，所述锚固段钢绞线与所述套管之间灌注有灌浆浆体。

根据本发明所述的锚固承载体的一种优选实施方式，其中，每个所述套管套住单根所述锚固段钢绞线。

根据本发明所述的锚固承载体的一种优选实施方式，其中，所述套管是波纹管。

根据本发明所述的锚固承载体的一种优选实施方式，其中，所述套管是聚乙烯波纹管。

根据本发明所述的锚固承载体的一种优选实施方式，其中，用环氧砂浆封堵所述套管的两端。

根据本发明所述的锚固承载体的一种优选实施方式，其中，所述灌浆浆体是环氧砂浆或高强灌浆料。

根据本发明所述的锚固承载体的一种优选实施方式，其中，所述锚固段钢绞线的直径与所述套管的内直径之差为至少9mm。

根据本发明所述的锚固承载体的一种优选实施方式，其中，假如单一工程单根钢绞线全封闭锚固承载体用量大，可以委托缓粘结生产厂家将锚固段钢绞线做成标准固化期28天的缓粘结钢绞线并涂包，自由段按正常固化期的缓粘结钢绞线进行涂包，将单根全封闭锚固承载体做成一整体，涂包时锚固段及自由段的聚乙烯塑料中添加不同颜色加以区分。

另一方面，本发明还提供了一种缓粘结预应力锚索，其包括根据本发明所述的锚固承载体以及与其相连的自由段钢绞线，所述锚固段钢绞线为钢绞线裸线，所述自由段钢绞线为未剥除外包带肋聚乙烯护套也未擦除缓凝粘合剂的缓粘结预应力钢绞线。

根据本发明所述的缓粘结预应力锚索的一种优选实施方式，其中，所述套管套住所述锚固段钢绞线的全长并朝向自由段延伸套住所述自由段钢绞线的一部分长度。

另一方面，本发明还提供了一种锚固结构，其包括钻孔以及根据本发明所述的锚固段单根钢绞线全封闭缓粘结预应力锚索，所述缓粘结预应力锚索位于所述钻孔内，所述钻孔与所述缓粘结预应力锚索的所述锚固承载体及自由段钢绞线之间灌注有灌浆浆体。

根据本发明所述的锚固结构的一种优选实施方式，其中，所述锚固结构还包括钢筋混凝土锚索张拉台座。

根据本发明所述的锚固结构的一种优选实施方式，其中，所述灌浆浆体是水泥净浆、水泥砂浆或细石混凝土中的任意一种或多种。

根据本发明所述的锚固结构的一种优选实施方式，其中，所述缓粘结预应力钢绞线可以是一条大直径缓粘结预应力钢绞线。

根据本发明所述的锚固结构的一种优选实施方式，其中，多个所述缓粘结预应力钢绞线编成整束。

根据本发明所述的锚固结构的一种优选实施方式，其中，多个所述锚固承载体集中布置。

根据本发明所述的锚固结构的一种优选实施方式，其中，多个所述锚固段钢绞线前后相互错开布置。

另一方面，本发明还提供了一种锚索施工方法，其包括以下步骤：

对缓粘结预应力钢绞线的锚固段部分进行预处理，剥除其外包聚乙烯带肋护套并擦除钢绞线外的缓凝粘合剂，得到锚固段钢绞线裸线，所述缓粘结预应力钢绞线的未预处理部分为自由段缓粘结预应力钢绞线；

用套管套住所述锚固段钢绞线裸线，分别封闭所述套管的上部接口和下部接口，然后在所述锚固段钢绞线与所述套管之间灌注灌浆浆体，得到锚固段单根钢绞线全封闭缓粘结预应力锚索；

将所述缓粘结预应力锚索放入钻孔中，然后进行灌浆；以及

安装张拉端固定结构，待钻孔中灌浆浆体达到设计强度后，安装张拉端锚具，对所述缓粘结预应力钢绞线实施张拉，并封闭张拉端锚具。

采用本发明的锚固段单根钢绞线全封闭的锚固承载体，不论是拉力型锚索还是拉力分散型锚索，采用锚固段单根钢绞线全封闭的锚固承载体的缓粘结预应力锚索只需一次灌浆，施工方便，灌浆质量更有保证，而且张拉端设置钢筋混凝土锚索张拉台座与缓粘结钢绞线咬合在一起对张拉端锚具可具有双保险功能。

附图说明

图1是现有技术中的永久性拉力型锚杆(锚索)(Ⅰ级防护)的结构示意图。

图2是沿图1中A-A的截面图。

图3是沿图1中B-B的截面图。

图4是根据本发明的锚固段单根钢绞线全封闭的锚固承载体的结构示意图。

图5是根据本发明的锚固段单根钢绞线全封闭的锚固承载体安装于钻孔后沿图4中C-C的截面图。

图6是多个根据本发明的锚固段单根钢绞线全封闭的锚固承载体安装于钻孔后沿图4中C-C的截面图。

图7是根据本发明的锚固段单根钢绞线全封闭锚固承载体的拉力型缓粘结永久性锚索的结构示意图。

图8是根据本发明的锚固段单根钢绞线全封闭锚固承载体的拉力分散型缓粘结永久性锚索的结构示意图。

具体实施方式

为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

值得注意的是，出于简要清楚的目的，以下实施例中对一些常规的技术操作步骤、仪器并未进行细致的描述，但应理解，如未特别说明，这些常规技术操作步骤、仪器对本领域普通技术人员而言是显而易见的。

如图1至图3所示，为现有技术永久性拉力型锚杆(锚索)(Ⅰ类防护)的结构详图。现有技术中的预应力锚索采用无粘结钢绞线，在锚固段L₀，剥除无粘结钢绞线3的外包聚乙烯护套并擦除了防腐油脂之后得到钢绞线裸线6，在锚固段L₀将整束(包括多根)钢绞线裸线6套入波形套管7中，在自由段L_f，无粘结钢绞线3(不剥除外包聚乙烯护套也不擦除防腐油脂)套入光滑套管4，波形套管7与光滑套管4之间为过渡段搭接段11，其长度大于200mm，在光滑套管4与张拉端锚具1之间设置过渡管12，在钢绞线束中放入注浆管9，注浆管9伸入钻孔底部，并对光滑套管4及波形套管7内及它们与钻孔8之间的缝隙分别进行灌浆，锚固段及自由段钢绞线之间采用对中支架5相互隔开。该种锚索施工相当复杂，质量也不易保证。

实施例1：锚固段单根钢绞线全封闭的锚固承载体

图4示出了本发明锚固段单根钢绞线全封闭的锚固承载体的结构示意图，该锚固段单根钢绞线全封闭的锚固承载体23包括锚固段钢绞线6、以及套在锚固段钢绞线6外的小直径的套管25。该锚固承载体采用锚固段单根钢绞线全封闭的方式，锚固段钢绞线6与套管25之间的间隙灌注有灌浆浆体26，如环氧砂浆或高强灌浆料等。

优选地，套管25的内直径与锚固段钢绞线6直径的差值至少为9mm，更优选套管25的内直径与锚固段钢绞线6直径的差值不超过15mm，例如两者的直径之差在9mm至15mm的范围内、在9mm至11mm的范围内、或9mm至12mm的范围内、或9mm至10mm的范围内、或这些范围内的任一数值。

优选地，靠近锚固段钢绞线6的锚固端底部处还设有灌浆管27用于灌浆，在靠近自由段的一端处还设有排浆管28用于排浆。

优选地，还可以用环氧砂浆29封堵小直径的套管25的上部及下部。

优选地，锚固段钢绞线6为钢绞线裸线。锚固段钢绞线6也可以优选为将现有可购买获得的缓粘结预应力钢绞线剥除了外包带肋聚乙烯护套及擦除缓凝粘合剂后的钢绞线裸线，所述缓粘结预应力钢绞线为符合标准JG-T369-2012及《大直径缓粘结预应力钢绞线》(T/CECS10097-2020)的产品，特别是带肋缓粘结预应力钢绞线。缓粘结预应力钢绞线可以采用常用公称直径15.2mm的缓粘结预应力钢绞线，也可以采用大直径缓粘结预应力钢绞线，比如公称直径17.8mm、21.8mm、28.6mm等缓粘结预应力钢绞线，为了方便布置及保证钢绞线周围有更多的灌浆浆体，优选采用大直径缓粘结预应力钢绞线，以减少钻孔8中的钢绞线条数。

优选在每根锚固段钢绞线裸线外套入一条小直径套管，并对钢绞线与套管之间的空隙进行灌浆，使锚固段钢绞线与套管粘接成一个单根钢绞线全封闭的锚固体承载体。

作为单根全封闭钢绞线锚固承载体中的钢绞线有三道防护措施，第一道是钢绞线与聚乙烯波纹管之间的环氧砂浆或高强灌浆料，第二道是聚乙烯波纹管，第三道是聚乙烯波纹管外锚索孔道内的灌浆浆体。单根全封闭钢绞线锚固承载体可以在临时加工点进行组装工作。

本发明锚索筋体可以是通过商业渠道购得的任何锚索筋体，优选缓粘结预应力钢绞线。

如图4所示，本发明还提供了一种缓粘结预应力锚索，该锚索包括上述锚固段单根全封闭钢绞线的锚固承载体以及与其相连的自由段钢绞线。具体地，该锚索包括锚固段钢绞线6和自由段钢绞线18，在使用缓粘结预应力钢绞线的情况下，锚固段钢绞线6为剥除了外包带肋聚乙烯护套及擦除缓凝粘合剂后的钢绞线裸线，自由段钢绞线18则为未剥除外包带肋聚乙烯护套也未擦除缓凝粘合剂的缓粘结预应力钢绞线，即自由段钢绞线18为钢绞线裸线外涂覆缓凝粘合剂并包覆聚乙烯护套。锚固段钢绞线6外具有小直径的套管25(优选波纹管，如聚乙烯波纹管，也可以是起保护作用的其它任何材质的任意形状的套管)，并且套管25还延伸套住自由段钢绞线18的一部分，锚固段钢绞线6与套管25之间的间隙灌注有灌浆浆体26，如环氧砂浆或高强灌浆料。优选地，靠近锚固段钢绞线6的锚固段底部还设有灌浆管27用于灌浆，在靠近自由段的一端处还设有排浆管28用于排浆。

在组装本发明的单根钢绞线全封闭的锚固承载体时，先剥除缓粘结预应力钢绞线外的聚乙烯护套并擦除钢绞线外的缓凝粘合剂，然后再套入小直径聚乙烯波纹管，上部未剥除外保护套的缓粘结预应力钢绞线插入小直径聚乙烯波纹管的长度大于100mm，然后用环氧砂浆封闭上部及下部接口，对擦除了缓凝粘合剂的钢绞线裸线与小直径聚乙烯波纹管之间的空隙，采用环氧砂浆或高强灌浆料进行灌浆，经此处理就完成了锚固段单根钢绞线全封闭的锚固承载体的组装，锚固段单根钢绞线全封闭的锚固承载体的作用与普通锚固段钢绞线裸线的作用是一样的，其与孔道灌浆浆体之间的粘结强度要高于钢绞线裸线。

锚固段以上部分为临时自由段，之所以称为临时自由段，是因为缓粘结预应力钢绞线张拉适用期内张拉，缓粘结预应力钢绞线可以自由滑动，其作用与自由段一样，但当缓粘结预应力钢绞线的缓凝粘合剂固化以后，缓粘结预应力钢绞线与自由段的灌浆浆体完全粘结在一起，此时临时自由段就转变成锚固段了。临时自由段的钢绞线也有三道保护：第一道是缓粘结预应力钢绞线外涂覆的高强度缓粘结专用粘合剂，第二道是包裹在缓粘结预应力钢绞线外的聚乙烯护套，第三道是缓粘结预应力钢绞线外锚索孔道内的灌浆浆体。

采用本发明构造的锚索可以实现钢绞线的全程单根封闭，可以取消钢绞线束外的大套管，整个锚索孔道可以一次灌浆完毕，而且由于取消了钢绞线束的外包波形大套管，相应就增加了锚固段钢绞线外水泥灌浆浆体与钻孔壁的浆体厚度，可以提高锚索承载力，也不用管内管外分别灌浆，施工质量更有保证。

图5是本发明的锚固段单根钢绞线全封闭锚固承载体安装在钻孔8中沿图4中C-C的截面图。如图5所示，组装完毕后，从中心径向向外依次为锚固段钢绞线6、灌浆浆体26、钢绞线套管25、间隙262、钻孔8的周边。施工时可向钢绞线套管25与钻孔8之间的间隙262中灌浆。

图6示出了另外一种实施方式，其将本发明的锚固段单根钢绞线全封闭的锚固承载体进行编束组装之后放置于钻孔8中进行灌浆。如图所示，每个锚固段单根钢绞线全封闭的锚固承载体包括从中心径向向外依次为锚固段钢绞线6、灌浆浆体26和钢绞线套管25，将至少2个单根钢绞线全封闭的锚固承载体编成整束之后，放入钻孔8中，再对锚索与钻孔8之间的间隙262进行灌浆。尽管图中示出了8个单根钢绞线全封闭的锚固承载体的例子，但本领域技术人员理解，编成束的锚固承载体的数量可以是至少2个，例如2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12个，但不仅限于此。优选地，多个锚固段单根钢绞线全封闭的锚固承载体23可以是位于同一长度(集中布置)，或者也可以是多个锚固段单根钢绞线全封闭的锚固承载体23前后相互错开布置。

该集束结构克服了有粘结预应力锚索锚固段只将钢绞线裸线作为锚固承载体，钢绞线裸线锚固承载体容易生锈的致命缺点，预应力张拉时锚固段灌浆浆体受拉必然开裂，地下水沿着浆体裂缝接触到锚固段钢绞线，腐蚀高应力状态下的钢绞线，地下水还会沿着钢绞线中钢丝缝隙进入锚具导致锚具夹片锈蚀导致预应力失效；而采用Ⅰ级防护的预应力锚索需要在多条钢绞线束外套大直径波形套管，套管内外分别灌注水泥浆，施工复杂、大直径波形套管外与钻孔空隙狭小，影响套管外灌浆质量及锚索承载力。采用锚固段单根钢绞线全封闭的锚固承载体后，锚固段浆体在预应力张拉时也会开裂，由于聚乙烯材料的抗拉强度及延性远大于灌浆浆体，小直径聚乙烯波纹管不会拉裂，地下水沿着浆体裂缝接触到单根钢绞线全封闭承载体外的小直径聚乙烯波纹管后，不可能接触到钢绞线，即使施工过程中小直径聚乙烯波纹管有轻微破损，地下水穿过了小直径聚乙烯波纹管，钢绞线外还有一层2mm以上厚度的环氧砂浆或高强灌浆料保护，双重的保护有效地保护了锚固段钢绞线。至于自由段的钢绞线，由于采用了缓粘结预应力钢绞线，在张拉适用期内，缓粘结预应力钢绞线可以像无粘结钢绞线一样进行张拉，施工单位可以根据使用要求对缓粘结预应力钢绞线生产厂家提出具体张拉适用期要求，张拉时临时自由段灌浆浆体受压不会开裂，在缓粘结预应力钢绞线缓凝粘合剂完全固化后，若岩土有变形导致锚索拉力增加，此时增加的拉力由靠近临时自由段上部的灌浆浆体与钻孔壁之间的粘结力承担，当增加的拉力超过张拉时时预应力给临时自由段施加的压力时，灌浆浆体才会受拉，当临时自由段灌浆浆体受到的拉应力超过灌浆浆体的抗拉强度后才会开裂，即使开裂，由于临时自由段采用的是缓粘结预应力钢绞线，地下水只能接触到缓粘结预应力钢绞线的聚乙烯外包皮，即使施工过程中缓粘结预应力钢绞线的聚乙烯外包皮有轻微破损，地下水穿过了小直径聚乙烯波纹管，钢绞线外还有一层2mm以上厚度高强度的缓凝粘合剂保护，地下水接触不到钢绞线，本发明的缓粘结预应力锚索不论是在锚固段还是临时自由段，钢绞线都有三道防护，所以采用本发明的锚索耐久性优良，可以达到最高防腐等级Ⅰ级防护标准。

本发明的预应力锚索筋体可以为缓粘结预应力钢绞线(永久锚索)或无粘结钢绞线(可以调整张拉力的永久观测锚索)。预应力锚索的筋体采用缓粘结预应力钢绞线是现有的，目前国内已有批量生产，可通过商业渠道购买获得。缓粘结预应力钢绞线在适宜张拉适用期内可以在混凝土及灌浆体内自由滑动，可以实施预应力张拉锁定，在缓凝粘合剂完全固化后筋体的防护有三层，第一层是钢绞线外固化后形成厚度2mm以上的高强度缓凝粘合剂对钢绞线严密包裹，其防腐性能优良，第二层为包裹在钢绞线外的厚度1mm以上的聚乙烯带肋外套管，第三层是钻孔孔道内的灌浆浆体，固化后缓粘结预应力钢绞线与配有钢筋的钢筋混凝土台座2完全粘结在一起，对大承载力锚索一般只要缓粘结预应力钢绞线只要埋入C40混凝土中大于700mm，即使张拉端锚具切除，锚索还可以正常受力不会失效，配有钢筋的钢筋混凝土台座给锚具加了一道强有力的保险。

可以调整张拉力的永久观测锚索的做法与缓粘结预应力钢绞线锚索一样，只要将缓粘结预应力钢绞线换成无粘结钢绞线即可，其锚固体也是采用锚固段单根钢绞线全封闭的锚固承载体。

以下是本发明的锚固段单根钢绞线全封闭的锚固承载体的组装过程：

1、按设计要求长度用砂轮机切割缓粘结预应力钢绞线进行下料；

2、对于锚固段，剥除锚固段缓粘结预应力钢绞线的外包聚乙烯带肋护套并擦除钢绞线外的缓凝粘合剂，使该钢绞线裸线成为锚固段钢绞线6；

3、将擦除了缓凝粘合剂的钢绞线裸线6套入小直径的套管25中，用封闭环氧砂浆29分别封闭套管25的上部接口和下部接口，并埋入灌浆管27及排浆管28，使锚固段钢绞线6置中；

4、采用灌浆浆体26(如环氧砂浆或高强灌浆料)对锚固段钢绞线6与套管25之间的间隙进行灌浆，使其填充灌浆浆体26，至此锚固段单根钢绞线全封闭的锚固承载体23组装完毕。

实施例2：具有锚固段单根钢绞线全封闭的锚固承载体的拉力型永久性锚索

如图7所示，为根据本发明的具有锚固段单根钢绞线全封闭锚固承载体的拉力型永久性锚索结构示意图。该拉力集中型永久性锚索结构安装于钻孔8中，包括多个所述锚固段单根钢绞线全封闭的锚固承载体23、多个自由段钢绞线18、导向帽24、锚索灌浆管16、封闭环氧砂浆29、钢筋混凝土锚索张拉台座2、锚垫板17、锚具1和锚头10。封闭环氧砂浆29填入导向帽内用于封闭锚固段单根钢绞线全封闭锚固承载体23。

每个锚固段单根钢绞线全封闭的锚固承载体23包括锚固段钢绞线6，该锚固段钢绞线6为剥除了外包带肋聚乙烯护套及擦除缓凝粘合剂后的钢绞线裸线。每个锚固段单根钢绞线全封闭的锚固承载体23在朝向自由段的一端延伸出自由段钢绞线18一段长度，该自由段钢绞线18则为未剥除外包带肋聚乙烯护套也未擦除缓凝粘合剂的缓粘结预应力钢绞线，即自由段钢绞线18为钢绞线裸线外涂覆缓凝粘合剂并包覆聚乙烯护套。锚固段钢绞线6外具有小直径的套管25(优选波纹管，如聚乙烯波纹管，也可以是起保护作用的其它任何材质的任意形状的套管)，并且套管25还朝向自由段延伸套住自由段钢绞线18的一部分长度(优选该长度的范围为缓粘结钢绞线直径的3～5倍)，锚固段钢绞线6与套管25之间的间隙灌注有灌浆浆体，如环氧砂浆或高强灌浆料。

多个锚固段单根钢绞线全封闭的锚固承载体23构成锚索锚固段13，多个自由段钢绞线18构成锚索自由段14。

优选地，靠近锚固段钢绞线6的锚固端处还可以设有灌浆管27用于灌浆，在靠近自由段的一端处还可以设有排浆管28用于排浆。

针对锚索张拉时张拉端锚垫板下应力大的特点，在构造上每孔锚索设置一个方锥形且配置受力钢筋的钢筋混凝土锚索张拉台座，以便分散张拉力及满足张拉端锚板局部承压要求，避免锚索在实施预应力张拉时压碎锚索灌浆浆体及张拉台座混凝土，并且针对锚索夹片在高应力状态下容易锈蚀的特点，安装时缓粘结预应力钢绞线穿过配筋钢筋混凝土锚索张拉台座，如此设置的目的在于为锚索加多一道保险，万一张拉端锚具夹片锈蚀后预应力也不会失效，因为缓粘结预应力钢绞线纵横向都是带肋的，当缓粘结预应力钢绞线的缓凝粘合剂完全固化以后，缓粘结预应力钢绞线就会像普通钢筋一样与锚索台座的混凝土粘结成一个整体，对于大承载力锚索，只要缓粘结预应力钢绞线穿过配筋钢筋混凝土锚索张拉台座的长度大于700mm，即使切除锚具，预应力锚索也不会失效。等于给张拉端锚具加多了一道保险，从而实现了双保险功能。

优选地，钢筋混凝土锚索张拉台座2配置有底筋19、罩筋20、箍筋21及螺旋钢筋22。

对于锚索自由段14，由于锚索采用缓粘结预应力钢绞线，在张拉适用期内张拉缓粘结预应力钢绞线，锚索自由段14的缓粘结预应力钢绞线可以像无粘结钢绞线一样滑动伸长，一旦缓粘结预应力钢绞线的缓凝粘合剂固化后，自由段内的缓粘结预应力钢绞线18与钻孔内的灌浆浆体完全粘结在一起，此时缓粘结预应力锚索就转变为全长粘结型预应力锚索，锚索自由段14也转变为永久锚固段。

实施例3：具有锚固段单根钢绞线全封闭的锚固承载体的拉力分散型永久性锚索

如图8所示，为本发明的锚固段单根钢绞线全封闭锚固承载体的拉力分散型永久性锚索结构示意图。该类型锚索与图7所示锚索基本相同，唯一不同之处在于图8所示的拉力分散型永久性锚索将多个锚固段单根钢绞线全封闭的锚固承载体23分段分散布置，即多个锚固段钢绞线6前后相互错开布置。

如图所示，多个锚固段单根钢绞线全封闭的锚固承载体23中在锚固段内分成两组以上布置，包括各自的锚固段(如第一锚固段131和第二锚固段132)，相应地，也形成了长度不同的各自的自由段(如第一自由段141和第二自由段142)。虽然图中示出了一个锚固承载体23与其他锚固承载体23错开布置的例子，但本发明的范围包括多于一个锚固承载体23与其他锚固承载体23错开布置的例子。优选地，一个锚固承载体23和另一个锚固承载体23沿锚索轴线方向错开的距离至少为所述锚固承载体23的长度。

《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》(GB50086-2015)规定，土层锚固段长度不大于12米及岩层锚固段不超过8米，规范规定是基于国内外试验统计得出的经验数据，因为拉力型锚索受力时，在相同岩土层中，沿锚固段全长的粘结应力分布是很不均匀的，在极限荷载下，锚固段对承载力的贡献极不均匀，前段贡献很小，后段贡献大，锚固段长度达到一定长度后再增加锚固段长度，锚索的承载力基本没什么增加。

在地层地质条件较好时，本实施例可以根据锚固段岩土情况，将多个锚固段单根钢绞线全封闭的锚固承载体23分段分散布置，比如分成两段以上进行布置，可以分散减小锚固段浆体的拉应力，并充分利用灌浆浆体与钻孔孔壁间的粘结强度，使锚索在极限荷载下，灌浆浆体与钻孔壁的粘结力更加均匀，使锚固段灌浆浆体与钻孔壁的粘结力得以充分发挥，提高锚索的承载力。实际应用效果表明，在相同锚固段长度情况下，拉力分散型锚索的承载力也显著高于拉力型锚索。

通过分段分散布置多个锚固段单根钢绞线全封闭的锚固承载体23，就可以突破规范规定的土层锚固段长度不大于12米及岩层锚固段长度不超过8米的规定，进一步提高锚索的承载力，在岩层完整情况下，通过分段分散布置多个锚固段单根钢绞线全封闭的锚固承载体23，可以使锚索承载力轻松达到10000kN以上。

以下是应用本发明的锚固段单根钢绞线全封闭的锚固承载体的施工过程：

1、按设计要求长度用砂轮机切割缓粘结预应力钢绞线进行下料；

2、对于锚固段，剥除锚固段缓粘结预应力钢绞线的外包聚乙烯带肋护套并擦除钢绞线外的缓凝粘合剂，使该钢绞线裸线成为锚固段钢绞线6，自由段不剥除缓粘结预应力钢绞线的外包聚乙烯带肋护套也不擦除缓凝粘合剂；

3、将擦除了缓凝粘合剂的钢绞线裸线6套入小直径的套管25中，用封闭环氧砂浆29分别封闭小直径的套管25的上部接口和下部接口，并埋入灌浆管27及排浆管28，使锚固段钢绞线6置中；

4、采用灌浆浆体26(如环氧砂浆或高强灌浆料)对锚固段钢绞线6与小直径的套管25之间的间隙进行灌浆，使其填充灌浆浆体26，至此锚固段单根钢绞线全封闭的锚固承载体23组装完毕；

5、按设计要求准备钻孔8、清孔；

6、对步骤4中组装好的锚固段单根钢绞线全封闭的锚固承载体进行编束组装并置入锚索灌浆管16；

7、在钻孔8中整套放入步骤6中组装好的缓粘结预应力钢绞线束；

8、对钻孔8进行一次或二次灌浆；

9、安装张拉台座2钢筋，安装张拉端锚垫板17，缓粘结预应力钢绞线18通过张拉台座2时不能剥除外包带肋聚乙烯保护套，以便使缓粘结预应力钢绞线完成张拉并固化后与混凝土台座2完全粘结形成一整体，提供足够的抗拔力；

10、浇筑张拉台座2的混凝土；

11、当张拉台座2的混凝土达到设计要求的张拉锁定强度后，装好张拉端锚具1，对锚索缓粘结预应力钢绞线进行张拉锁定；

12、用砂轮机切割张拉端的多余缓粘结预应力钢绞线，钢绞线外露长度不小于50mm；

11、做好张拉端锚具防腐，并细石微膨胀混凝土封闭张拉端，预应力钢绞线保护层不小于50mm。

以上实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种锚固承载体，所述锚固承载体包括锚固段钢绞线、以及套在所述锚固段钢绞线外的套管，其特征在于，所述锚固承载体采用锚固段单根钢绞线全封闭的方式，所述锚固段钢绞线与所述套管之间灌注有灌浆浆体。

2.根据权利要求1所述的锚固承载体，其特征在于，每个所述套管套住单根所述锚固段钢绞线。

3.根据权利要求1所述的锚固承载体，其特征在于，所述套管是波纹管，优选用环氧砂浆封堵所述套管的两端。

4.根据权利要求1所述的锚固承载体，其特征在于，所述锚固段钢绞线的直径与所述套管的内直径之差为至少9mm。

5.一种缓粘结预应力锚索，其特征在于，包括根据权利要求1至5任一项所述的锚固承载体以及与其相连的自由段钢绞线，所述锚固段钢绞线为钢绞线裸线，所述自由段钢绞线为未剥除外包带肋聚乙烯护套也未擦除缓凝粘合剂的缓粘结预应力钢绞线。

6.根据权利要求5所述的缓粘结预应力锚索，其特征在于，所述套管套住所述锚固段钢绞线的全长并朝向自由段延伸套住所述自由段钢绞线的一部分长度。

7.一种锚固结构，其包括钻孔以及根据权利要求6或7所述的缓粘结预应力锚索，所述缓粘结预应力锚索位于所述钻孔内，所述钻孔与所述缓粘结预应力锚索的所述锚固承载体及所述自由段钢绞线之间灌注有灌浆浆体，优选所述灌浆浆体是水泥净浆、水泥砂浆或细石混凝土中的任意一种或多种。

8.根据权利要求7所述的锚固结构，其特征在于，所述缓粘结预应力锚索采用单根缓粘结钢绞线制成，优选多个所述缓粘结预应力锚索编成整束。

9.根据权利要求7或8所述的锚固结构，其特征在于，多个所述锚固承载体集中布置，或者优选多个所述锚固段承载体前后相互错开布置。

10.一种锚索施工方法，其特征在于包括以下步骤：

对缓粘结预应力钢绞线的锚固段部分进行预处理，剥除其外包聚乙烯带肋护套并擦除钢绞线外的缓凝粘合剂，得到锚固段钢绞线裸线，所述缓粘结预应力钢绞线的未预处理部分为自由段缓粘结预应力钢绞线；

用套管套住所述锚固段钢绞线裸线，分别封闭所述套管的上部接口和下部接口，然后在所述锚固段钢绞线与所述套管之间灌注灌浆浆体，得到锚固段单根钢绞线全封闭的缓粘结预应力锚索；

将一根或多根所述缓粘结预应力锚索放入钻孔中，然后进行灌浆；以及

安装张拉端固定结构，待钻孔中灌浆浆体达到设计强度后，安装张拉端锚具，对所述缓粘结预应力钢绞线实施张拉，并封闭张拉端锚具。

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