预应力锚固工程防腐套管或波纹管应用杂谈
预应力锚固工程防腐套管或波纹管应用杂谈
WXCYG20190220
博士,教高,注册岩土工程师,中国岩石力学与工程学会地基与工程结构分会副理事长和滑坡与工程边坡分会理事,深部国重实验室顾问委员,中国土木工程学会非饱和土与特殊土常务委员和交通岩土工程委员,国际工程地质协会会员,中国国家公路建设项目评标专家。
预应力锚固工程主要包括预应力锚索和预应力精轧螺纹钢两大类。
由于预应力筋体在高应力状态下存在应力腐蚀问题,而这种腐蚀在筋体应力达到一定数值突破阀值后,将呈现快速增长,将直接对预应力锚固工程的耐久性造成极大的影响。因此,预应力锚固工程的防腐要求远高于非预应力的锚杆或钢锚管工程。
为有效提高预应力锚固工程的抗腐蚀性,不同行业规范依据不同的防腐等级,出台了相应的不同防腐标准。这种防腐标准要求上的差异,给很多技术人员造成了不同程度的困惑。
众所周知,预应力锚固工程必须:在自由段的各个筋体涂抹黄油后套上护管,或在套上护管上注入液体油脂防腐,然后对整个锚固体进行全长注浆,形成一定厚度要求的保护层进行防腐。这类防腐要求、工艺在各个行业中广泛认可执行,是没有争议的。
而争议讨论的核心是:有些规范要求无论是腐蚀还是非腐蚀环境,在预应力锚固工程自由段和锚固段的筋束外侧,均要求再次设置永久性光滑套管和采用注入水泥浆的波形管(以下统称套管),形成双层保护。可是,这类套管的使用虽然可以进一步提高预应力锚固工程的防腐标准,但在工程实践中的确常常存在操作难度增大或操作失误导致锚固工程整体质量下降,工程工期延长和成本急剧上升等实际问题。
如在边坡工程中斜向设置的锚固工程,如果坡体地层为破碎岩体或堆积体,就会出现由于钻孔内极易掉渣、塌孔,造成套管的下孔往往难以实现,甚至出现不断钻机清孔,不断卡管的死循环,导致现场人员怨声载道,导致锚固体无法下孔到位而偷工减料的现象……
当然,这种情况在地质条件相对较好的水电坝肩等重要工程中,以及以竖向设置为主的基坑抗浮锚固工程中,由于掉渣、塌孔的问题相对明显较少,对钻孔后套管的下孔影响较小而应用较为广泛。
这就是说,在钻孔斜向设置的边坡工程中,是否无论是腐蚀还是非腐蚀环境,必须设置套管以进一步提高锚固工程的防腐标准。
答案当然是否定的。
因为,任何工程必须在满足安全的基础上,控制工程的经济性指标,且一定要兼顾工程的可实施性和工期要求等重要因素。尤其是岩土工程的地质条件千差万别,工程重要程度不同,使用年限不同,必然会导致预应力锚固工程的防腐标准不同。因此,切不可将岩土工程理想化、理论化,一定要把岩土工程的安全做到极致的想法是不可行的。毕竟,影响岩土工程的因素是多元而都需兼顾,毕竟,岩土工程问题的解决方法是多样的,条条大路通罗马,并不一定非在一条道路上走到底。
如为有效提高预应力锚固工程的防腐能力,工程中往往通过设置较小的预应力或分散型锚索降低应力腐蚀发生的概率,对自由段护管采用高标准PVC管而禁止采用易破损的波纹管,在锚固段的筋束外侧缠绕钢丝网或在锚固段应力高度集中的部位设置螺旋筋,采用高压注浆工艺提高孔壁围岩的防渗能力和注浆体的密实度,在注浆体中掺入纤维材料提高注浆体的韧性,采用环氧树脂筋体、玄武岩筋体或采用无粘接钢绞线提高材料的防腐能力……这些措施同样也可达到满足工程使用年限的防腐效果。
其实,关于预应锚固工程的防腐标准,由于行业习惯、重要性等不同,因此,消除这种困惑最直接的方法,就是在哪个行业就按哪个行业的要求执行。因为,每个行业制定的这些防腐标准,应是基本上符合该行业不同工程的不同使用要求的。尤其是现实中由于我国行业规范众多,造成不同行业之间,往往会出现对同一类工程在不同规范中定义为不同重要等级的情况时,更宜贯彻这一原则。
不过,有些规范确实存在不合理的要求,不依据具体的行业要求,照抄照搬其他规范,导致水土不服和橘、枳难辨的事,就另当别论了!毕竟编写规范的是“人”,而不是“神仙”。不要把规范神化,而应把它看作是我们工作中绝大多数情况下值得依赖的朋友就足够了,切不可将自己的身家性命完全托付于它,
错付了自己切切的那一往情深。
岩土工程,往往存在一因多果,一果多因的情况,因此,工程处治并非只有唯一解的属性。技术人员应本着“白猫黑猫,逮住老鼠就是好猫”的理念,依据具体工程的地质环境、人文环境等要求,针对性的设置预应力锚固工程的防腐要求,切不可一刀切式的采用增设套管的双层防腐模式。
因为,工程无定式!
只是在工程合同签订前,相关人员一定要看清设计文件的要求,合理评估自己的施工能力,合理确定自己的工程施工费用。否则,一旦上船,即使自己有一万个理由不想施作设计文件中要求的防腐套管,也不得不为自己当初的错误埋单。除非,我们自己遇上了一个通情搭理,技术至上,且具有工程话语权的合作方。
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