锚杆锚索的砂浆配合比设计及其强度检测研究

唐子昂 梁畯

摘要：锚杆锚索是围岩支护的重点操作内容，特别是随着城市化进程的不断进步，对工艺提出了更高的要求。从应用的角度来说，锚杆锚索的砂浆配合比的规范性有利于提高工程的稳定性，降低了由于强度问题而导致的不良影响。本文分析了锚杆锚索的砂浆配合比设计要求，并提出检测方法的内容，以期提高锚杆锚索的砂浆配合比的设计精度。

关键词：锚杆锚索；砂浆；配合比设计；强度检测

《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》的设计要求中明确规范了锚杆锚索的砂浆配合比设计要求。由此，必须制定系统的操作方案，完善各项设计步骤，对其进行规范的技术检测，优化设计的精度，有利于提高工程的基础强度，满足工程的基本设计需求。因此，需要优化准备工作、材料采购工作、设计内容的核心规范，促使锚杆锚索技术切合实际工程所需，提高工程的整体效益。

一、选材的设计规范

（一）水泥选材要求

在实际工程中，应严格规范水泥的选材环节，基于严谨的操作规范进行技术检测，保证水泥选材切合实际工程需求。因此，水泥的强度检测应依据GB175—2007进行检测，维系水泥的型号、强度均达到工程的最低限度需求[1]。特别是特殊工程中，需要使用抗硫酸盐材质的水泥材料，并维持该种类的水泥强度最小在32。5兆帕以上，承压型的锚杆锚索应维系其强度在42.5兆帕以上，确保基础材料能达到水泥材料的最低标准。

（二）用砂要求

需要保证用砂的使用规范，依据严谨的检测方法，控制操作技术的流畅程度。因此，需要精准地提高骨料的设计要求，即：维系用砂的颗粒半径参数小于2.5毫米；细砂、粗砂的含泥量<3.0%；用砂的有害物含量必须维系在1.0%以内，确保砂中的有害物含量控制在合理的范围之内。

（三）工业用水的要求

用水标准具体参照JGJ63—2006，保证用水的操作规范性。同时，需要对水源的质量进行技术检测，维系水体中的有机物含量在标准体系之内，进而提高工业用水的使用精度。另外，需要杜绝使用废水进行拌合，有效防治废水对锚杆锚索的腐蚀性危害，提高工程的基本效益。

（四）使用漿液的要求

浆液的设计需求应按照严谨的标准内容进行实践，提高操作浆液中各类物质的配合比精度，合理地选用适合的外加剂，降低浆液对锚杆的消极影响。因此，需要维系使用浆液中的 “灰砂：水泥”参数比为1：0.8左右，且最高限值为1：1。同时，需要保证水泥砂浆的使用精度，确保锚杆的稳定性。

在实际设计中，技术人员应完善系统的操作流程，依据工程计划图纸选取合理的水泥浆材料，对水泥浆材料的配合比进行调研与测试，准确地分析配合比与整体工程质量、设备密实度之间的关系，保证水灰比浆液配比的科学性。若浆液中水灰比配超过配比参数，则会促使浆液的流动性受到严重的影响，进而导致管道堵塞现象的发生；若浆液中水灰比配比达不到配比参数，可能会导致水泥材料发生离析现象，进而导致锚杆锚索的质量缺陷。

由此，在配比操作中，应选取合理的外加剂进行共同作用，有效地控制水泥的膨胀与收缩的现象[2]。同时，需要基于可视化的管理软件进行3D模拟试验，评估、预测配合比对工程的影响。通过具体的模拟实验，确定出一个系统的配比方案和配比流程，权衡外加剂的掺入精度。另外，需要确保在实际配比规划中维系两次注射之间的时间差，将时间差控制在240分钟～360分钟内，提高了锚杆预应力参数值。最后，需要使用加压试验模型，分析压力环境与浆液的兼容度，保证溢出浆液在计划范围内。若预留孔发生浆液溢出现象，应进行稳压操作，维系稳压时间在1.5分钟，待预留孔不再有浆液溢出，方可停止稳压操作。

二、检测试验分析

在实践锚杆锚索的砂浆配合比试验中，应结合CECS22—2005内容检测配比流程。为了提高该试验的设计精度，需要使用多次测量的方法，通过数据的对比与综合，有效提高配合比的检测精度。

首先，需要在可视化的软件中确定系统的砂浆配合比，将这些砂浆导入容量为1L的量筒之中，并对量筒进行甩动操作，分析量筒两端是否发生砂浆溢出现象。同时，需要分析砂浆的粘聚性，确保试验的操作流程的合理性，检测量筒注浆情况，观察在注浆操作中量筒的密闭性，确认不会泄漏后进行锚杆的安装操作，特别需要注意及时监测漏浆与强度之间的关系，维系锚杆的强度系数[3]。另外，需要分析砂浆材料配合比对工程成本支出和成本规划的影响，并以此确定水泥化合物的检测模型和操作规范。其次，需要对当地的湿度、气温等地理情况因素进行分析，保证试验的环境参数在18℃～22℃之间，且区域内环境湿度因素在86%以上。另外，需要对材料进行养护操作，且养护操作在配比完工后的1.5天内开始，保证养护时间在35天左右。最后，需要对砂浆进行强度检测，分析两者的兼容性。

经过该模拟试验可以得出：水泥稠度为77毫米时，且水泥与砂子的配合比为3：1时，其抗压强度可以达到30.8兆帕；若锚杆锚索砂浆配合比情况为标准情况，即水泥与工业用砂的配合比为1：1，且水灰比参数为0.35，也能有较高的抗压强度，具体值为42.7兆帕。

三、强度检测技术分析

强度检测技术是对于锚杆索砂浆抗压强度的参数值计算，以4个模型为单位，进行组值计算，主要应用了：foc=。该公式中，P为元件的最大承载负荷参数、A为承压面积的参数[4]。通过采用该公式对承载压力强度进行有效计算，分析出材料与强度的关系，依据相应质量标准进行参数值的对比。同时，需要针对不同的参数点进行质量测算，保证组值参数的强度均满足强度的基本需求。在实际检测过程中，需要对操作中可能遇到的负面因素进行分析，拓展相关培训内容，让技术人员能够依据检测技术的基本要求进行系统的学习，包括各类操作规范的体系内容，进而提高技术人员的基本素养，对完善锚杆索砂浆材料的配比精度有积极意义，保证元件的基本强度切合质量体系需求。

四、结束语

综上所述，完善锚杆索砂浆配合比的基本设计规划，不仅能提高工程的基本精度，维系工程的综合性功能，提高材料的稳定性，使其达到预应力的承载需求。因此，需要提高设计的基本精度，使用合理的公式模型进行检测，展现锚杆索砂浆的使用价值，有效地提高工程的社会效益与经济效益。

参考文献：

[1]赵文，王浩，陈云，etal.BFRP筋锚杆土质边坡支护应用研究[J].工程地质学报，2016，24（5）.

[2]康博.困难地层下的抗浮锚杆应用及施工技术研究[J].城市建筑，2016（36）：100-100.

[3]代卫林.锚杆（索）支护巷道冒顶事故的类型及控制措施[J].山东工业技术，2016（7）：207-207.

[4]庞锐剑，雷欢.岩土锚索用止浆器概述[J].预应力技术，2016（4）：25-27.

（作者单位：中国水利水电第十二工程局有限公司施工科学研究院1

贵州乌江水电开发有限责任公司东风发电厂2）