提高化学锚栓安装质量及抗拉拔力测试的有效方法

摘 要：化学锚栓以其安装快捷，粘接力强及优良的锚固性能，在各个建设领域中得到了广泛的应用。本文以城市轨道交通接触网安装工程为背景，介绍化学锚栓的安装工艺及锚栓抗拉拔测时，有针对性的挑选测试锚栓的有效方法。

关键词：化学锚栓；安装工艺；拉拔测试

1.化学锚栓安装外部条件要求

1.1混凝土强度

化学锚栓是依靠锚固剂将锚栓与混凝土基材相互粘结，经过固化达到锚栓的承载力。这就要求混凝土基材必须具有足够的抗拉强度及承载能力。不同规格的化学锚栓，所承受的承载力不同，对混凝土强度的要求也会有所不同，应根据设计要求及锚栓使用说明正确选用和安装。

1.2环境温度

化学锚栓是利用锚固剂凝固后产生的粘结力来固定的，环境温度过高或过低都会对锚固剂的充分溶解和混合产生一定的影响，从而影响化学锚栓的安装质量，应按照厂家使用说明书中对环境温度的要求进行施工。锚固剂的储藏温度过高会导致药剂变质而影响粘结力。

2.化学锚栓安装工艺要求

2.1预埋孔深度和孔径

化学锚栓预埋孔的深度和孔径，应根据化学锚栓的规格来确定。按照设计要求选择锚栓的规格，根据锚栓规格确定预埋孔的深度和孔径。孔径过大或过小以及深度不够都会影响锚栓的锚固力。

2.2预埋孔倾斜度

在隧道顶部盾构片上打孔时，倾斜度应符合设计要求。倾斜度过大，种植的锚栓就会倾斜，锚栓的受力方向会发生变化，影响锚栓的承载力。

2.3预埋孔洁净度

预埋孔打好后，用小型的吹风设备将孔洞底部的尘土吹净，在用硬毛刷清扫孔壁，然后再吹扫即可满足洁净度要求；若环境比较潮湿，打好孔又不立即安装锚栓，应对预埋孔采取防潮措施，用棉丝封堵孔口，防止水分进入孔内。

2.4锚栓及锚固剂的检查

锚栓应无锈蚀、弯曲变形等质量缺陷，锚栓螺纹表面应洁净、干燥，无油污、油漆等影响安装质量的液体或固体附着物。锚栓上的安装基准线应清晰可见。

锚固剂由颗粒状的树脂、石英砂和粘稠状液体固化剂组成。使用前应检查锚固剂药卷有无破损、液体固化剂有无流失、凝固等异常现象。

2.5锚栓种植的时间控制

在隧道顶板上种植锚栓时，为防止锚固剂搅拌后沿着孔壁流出孔口，用锚栓将药卷推到孔底后，再用比预埋孔径大三倍的硬纸片穿进锚栓堵住孔口，阻止药剂流失。用电钻或电锤（不要用冲擊档位）边推进边旋转锚栓的时候，应控制好电锤的转速，不要高速旋转。种植不同规格的锚栓，推进旋转的时间会有差异，以锚固剂充分搅拌且不流出孔口为宜；锚栓推进旋转的时间过短，锚固剂搅拌不均匀，会影响锚栓的粘接力；锚栓推进旋转的时间过长，锚固剂在在重力作用下会沉积到接近预埋孔口的部位甚至会溢出孔外，导致孔底部位锚栓缺少锚固剂，降低锚固力。

2.6锚栓的固化时间

锚栓种植后，在未达到安装说明要求的最大承载强度固化时间内，不得使其受力和人为晃动。锚栓达到最大承载力的固化时间与环境温度有很大的关系，只要满足锚栓安装说明书对环境温度及固化时间的要求，均可达到最大承载力。

3.锚栓抗拉拔测试

3.1抗拉拔锚栓的选择

锚栓的抗拉拔测试，是检验锚栓安装质量的最佳方法。笔者在轨道交通接触网施工中，亲身经历了化学锚栓从定位、打孔、安装、抗拉拔测试的整个过程，总结出了化学锚栓抗拉拔测试的一些经验，如何用慧眼在成百上千的化学锚栓中，迅速的挑选出疑似有质量缺陷的锚栓，是提高锚栓拉拔力检测效率，排除安装质量不合格锚栓的关键。

3.2“六看”“一探”选择法

（1）看深度。深度检查，主要是查看化学锚栓的埋设深度，是否达到了安装标记线；锚栓种植未达到安装标记线的原因有二，一是孔的深度不够，二是锚栓种植时，操作不当使锚栓未种植到孔底。预埋孔的深度不够是造成化学锚栓埋设深度不够常见的主要原因。

（2）看角度。角度检查，主要是查看化学锚栓的安装角度，锚栓的垂直度应符合设计的技术要求；安装在隧道盾构顶板上的锚栓，其倾斜度超出设计范围，会影响锚栓承受轴向载荷的能力。

（3）看位置。位置检查，主要是查看化学锚栓的安装位置是否处在预埋孔的中部。如果锚栓紧紧地贴在孔壁的一侧，则贴壁侧的锚栓与孔壁之间锚固剂量少，达不到锚栓与混凝土孔壁固化的强度。

（4）看孔径。孔径检查，主要是查看锚栓的预埋孔直径是否符合要求。在隧道盾构上打孔作业时，钻孔过程中碰到盾构钢筋的现象是难以避免的。碰到位于孔壁边缘的钢筋，常采用钻头倾斜一定角度的方法避开钢筋完成打孔，这样会造成孔径增大，影响锚固剂的填充效果。

（5）看基材面。基材面检查，主要是查看锚栓安装位置是否处于盾构片的边、角及盾构片搭接位置；查看预埋锚栓周围混凝土有无开裂、裂纹等现象，查看因遇到结构钢筋而移位后种植的锚栓与移位前的废弃预埋孔的距离是否影响混凝土基材的强度。

（6）看锚固剂。锚固剂检查，主要是检查锚固剂搅拌混合的均匀程度以及锚固剂的流失程度。搅拌充分的锚固剂，颜色较深，而搅拌不充分的锚固剂可以看到树脂成分的颜色。搅拌不均匀的固化剂会对锚栓与混凝土基材粘接力的强度产生较大的影响。锚固剂的流失程度检查，主要是查看锚固剂溢出预埋孔外的量的多少； 锚固剂溢出预埋孔外的主要要原因是锚栓种植时间过长，导致固化剂顺着孔壁溢出，造成孔底的顾固化剂减少而影响锚栓的承载力。

（7）探间隙。间隙检查，主要是查看锚栓与孔壁的间隙。检查方法是用长度大于预埋孔深度，直径0.5MM的细钢丝沿着锚栓圆周插向孔内。由于操作原因，有时会产生锚栓轴向某一侧面部位没有与孔壁完全粘接的现象。导致间隙产生的主要原因是在锚栓预埋到安装位置电钻停止转动时，操作人员手持的电动工具晃动，扰动了尚未初始凝固的锚栓，或者是在锚栓初始固化时间内受到了外力作用而导致锚栓与孔壁产生间隙。锚栓与孔壁间隙的产生，影响了锚栓与混凝土孔壁的粘接力，致使锚栓的承载力降低。

综上所述，提高化学锚栓的安装质量需从安装工艺方面加以控制；利用拉拔测试仪来检验锚栓的安装质量需从“六看”“一探”方面入手；只要按照合理的安装工艺及锚栓安装说明中的技术要求进行施工，满足设计要求的抗拉拔测试值及承载力是很容易实现的。

作者简介：

郑来顺（1967.10.15-），男，汉族，河北邯郸市人，机电工程师，单位：江苏大阳工程建设监理有限公司，研究方向：机电安装。