第五節 錨桿材料及質量要求

一、桿體材料

對于目前用于巖體錨固的錨桿桿體材料一般使用各種型號的精軋螺紋鋼筋、熱軋帶肋鋼筋等。當錨桿用于施加預應力時，通常采用精軋螺紋鋼筋，且要求錨桿的長度小于20m。螺紋鋼其牌號由HRB和牌號的屈服點最小值構成。H、R、B分別為熱軋（Hotrolled）、帶肋（Ribbed）、鋼筋（Bars）3個詞的英文首位字母。熱軋帶肋鋼筋分為HRB335（老牌號為20MnSi）、HRB400（老牌號為20MnSiV、20MnSiNb、20Mnti）、HRB500三種牌號。鋼筋按強度等級分為335MPa、400MPa、500MPa三級，按生產控制狀態分為熱軋鋼筋和控軋細晶粒鋼筋兩個牌號系列。牌號由HRB和牌號的屈服點最小值構成。H、R、B分別為熱軋（Hotrolled）、帶肋（Ribbed）、鋼筋（Bars）三個詞的英文首位字母。精軋螺紋鋼筋也稱混凝土用預應力鋼筋，代號為PSB加上規定屈服強度最小值。P、S、B分別為Prestressing、Scres-thread、Bars的英文首字母，常用規格分為25、28、32、40、50，其力學性能見表1-8，精軋螺紋鋼的外觀尺寸見表1-9。有時也可采用HRB400級或HRB335級普通鋼筋作為預應力錨桿桿體，設計時采用的抗拉強度標準值見表1-10。

桿體材料和規格要根據錨桿錨固力的大小進行計算或查表1-8和表1-12來確定。

二、黏結材料

用于錨桿的黏結材料主要是水泥類黏結材料和合成樹脂類黏結材料。

1.水泥類黏結材料

水泥類黏結材料是指水泥砂漿或純水泥漿。在一般情況下水泥類黏結材料所使用的水泥是普通硅酸鹽水泥，其質量符合現行國家標準《通用硅酸鹽水泥》（GB 175—2007）的規定，不宜采用高鋁水泥；水泥強度應大于32.5MPa，壓力型錨桿的采用強度應不低于42.5MPa。水泥砂漿的細骨料最大直徑小于2.0mm，砂的含泥量的重量百分比不超過3%，有機質及有害物的重量百分比不超過1%。若要求錨桿及時提供錨固力的砂漿錨桿，可以使用控制漿液泌水、改善流動性、減少用水量和調整凝結時間的方法，也可以添加提高早期強度的外加劑，但要注意添加的外加劑不能影響漿體的黏結性能及對鋼材有腐蝕性。如硫鋁酸鹽早強水泥，通過調整二水石膏的摻入比例可獲得早強效果，其化學成分及性能見表1-13。

砂漿重量配合比為：水泥∶砂=1∶（1~2）；水泥∶水=1∶（0.38~0.45）。

當錨桿孔孔深小于5m時，水泥類錨桿黏結材料也可以采用水泥藥卷。我國如中國水利水電科學研究院、中國礦業大學、西安科技大學等均有相應的產品供應。

2.合成樹脂類黏結材料

將樹脂作為錨桿黏結材料適合于地下工程的頂拱加固，我國76型樹脂藥卷錨固劑的主要材料是不飽和聚酯樹脂，其典型配方見表1-14，物理力學性能見表1-15，其產品主要規格及特點見表1-16。

三、錨桿墊板與螺母

墊板是錨桿的重要部件之一，一般由不同性狀的鋼板制作而成。對于端頭錨固的錨桿，當施加預應力后，墊板緊壓巖面，使巖體產生側向應力從而改善巖體的力學性能，提高巖體的自承載力。因此，錨桿墊板是提高錨固力的重要措施，也是減少預應力錨桿預應力損失的重要途徑，錨桿預應力通過墊板將力傳遞到巖面上，減少了集中荷載對巖石表面的壓強。實際上，對于無預應力的全長黏結式錨桿，當用螺帽壓緊墊板時，即可防止墊板附近一定范圍內的破碎巖塊脫落，同樣可以起到很好的作用。

墊板一般由強度較高的鋼板制成，平板式墊板厚度不應小于6mm，面積一般不應小于150mm×150mm。根據預應力的大小，墊板也可以采用鑄鐵材料，但厚度應增大。實踐表明，端頭錨固的錨桿采用各種異形墊板可以改善錨桿的錨固性能。目前異形墊板有斗形、鐘形、三角形和環形等主要形式（圖1-11），它是用性能較好的鋼板在模具上冷壓而成的，其厚度一般不小于4mm。

預應力錨桿的預應力是通過外錨固段的螺母作用于墊板，再由墊板傳遞到開挖面巖體上，故螺母是提供預應力的主要構件。

自進式錨桿的鉆頭如圖1-12所示，圖1-13為自進式錨桿的墊板與螺母外觀。