專利名稱：錨索工程質量檢測驗收方法
技術領域：
本發(fā)明涉及錨索工程質量檢測驗收的方法，具體涉及一種通過測量錨索錨 固段抗拉拔力和錨索錨固起始位置綜合評判錨固工程質量的一種方法。
背景技術：
隨著國家基建規(guī)模的不斷擴大，錨索工程結構在滑坡、高邊坡、隧道洞室、 大壩基礎、深基坑加固等永久性土木加固工程中得到大量應用。 如圖1所示，錨索工程的施工過程大致如下
1、 在需錨固的邊坡相應位置開鉆錨孔；
2、 用鋼絞線編制錨索；
3、 將錨索下入錨孔中，錨孔孔口預留的鋼絞線122 (也稱張拉段，如圖1 中的C段)外露于錨孔孔口 123夕卜，在錨索工程質量檢測中利用該段外露部 分進行檢測，圖中A段即自由段12 (121+122)鋼絞線外設套管13，余下至 孔底部分稱為錨固段ll即圖中的B段；錨固段ll位于邊坡滑動面(圖中虛線 部分)以下，自由段12 (121+122)的長度確定錨固段11的錨固起始位置， 自由段12 (121+122)與錨固段11的交界處14即為錨索錨固起始位置。
3、將沙漿4注入錨孔內直至溢滿，錨固段鋼絞線ll被沙漿全部凝固，而 自由段鋼絞線12 (即121+122段)由于外設套管而不與沙漿4直接接觸，因 此相對自由。
根據(jù)以上步驟完成的錨索工程是否能對需加固的工程真正起到錨固作用 或者錨固作用是否達到預期的效果要求，還需通過檢驗驗收才知道。并且由于 錨索工程施工相對復雜，在部分復雜地質條件下施工難度大，并且是隱蔽工程， 因此錨索工程結構在施工過程中容易發(fā)生一些質量問題，進而導致邊坡失穩(wěn)、 洞室坍塌等安全工程事故多有發(fā)生。因此對于錨索工程結構的質量驗收和檢測 顯得尤為重要。目前，對錨索工程的質量檢測驗收方法僅限于對錨索錨固段抗拔試驗驗收 方法，其也是目前國家現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定所采用的檢測驗收方法，即通過千斤頂、 油泵等張拉工具對錨索鋼絞線進行張拉，檢驗錨索錨固段的抗拉拔力是否達到 設計標準要求的抗拔力。但是拉拔試驗只是檢驗錨固段的抗拉拔力，但對于錨 固起始位置是否達到設計要求的位置不能檢測。
錨索結構作用原理是通過錨固段提供的抗拉拔力將不穩(wěn)定土體穩(wěn)固在穩(wěn) 定土體上，錨索結構是否能夠達到錨固目的有兩個主要關鍵點1、錨固段必 須位于穩(wěn)定土體上；2、錨固段提供足夠的抗拉拔力。現(xiàn)有的抗拉拔力驗收試 驗只是檢驗了第2點即錨固段的抗拉拔力是否達到設計要求，但是對于是否錨 固在了穩(wěn)定地層未能檢驗。因此會出現(xiàn)驗收合格，但是錨索的錨固起始位置并 沒有達到設計位置的問題，因此現(xiàn)行的驗收方法會造成嚴重的質量隱患。并且 會起著只要保證錨固段強度足夠，自由段鋼絞線長度是否足夠或錨固起始位置 是否達到設計要求可以忽略或減少的錯誤導向。實際施工中確實存在人為在自 由段鋼絞線施工上偷工減料的行為，因為在目前驗收方法下該種行為不能被驗 收發(fā)現(xiàn)。

發(fā)明內容
本發(fā)明旨在針對現(xiàn)行錨索工程質量驗收方法的不足，結合錨索結構的特點 和現(xiàn)行檢測技術的發(fā)展，提出通過檢測錨索錨固段抗拉拔力及錨索錨固起始位 置綜合評判錨索質量的方法，以彌補現(xiàn)行檢測方法的缺陷。
本發(fā)明采用如下技術方案
一種錨索工程質量檢測驗收方法，包括測定錨索錨固段的抗拉拔力；測 定錨索自由段鋼絞線的長度；根據(jù)測定出的錨索自由段鋼絞線長度計算錨固段 的起始位置至孔口的距離，由此得到錨索的錨固起始位置；最后根據(jù)錨索錨固 段抗拉拔力的測定結果及錨索錨固起始位置的測算結果分別與設計的錨索錨 固段抗拉拔力及錨索錨固起始位置相對比綜合評判錨索工程質量。
為節(jié)省不必要的人力、物力以及時間的浪費，對錨索自由段鋼絞線長度的 測定以及根據(jù)自由段鋼絞線長度測算錨固的起始位置最好是在對錨索錨固段 抗拉拔力的測定之前，即先測量錨索自由段鋼絞線長度并根據(jù)該長度測算出錨 索錨固的起始位置，對不符合錨固起始位置要求的錨索，即評判該錨索工程質 量不合格，不需再進行下一步的抗拉拔試驗，而對錨固起始位置驗收合格的錨索，再進行下一歩的現(xiàn)行抗拉拔試驗，驗收錨固段的抗拉拔力。
測量錨索自由段鋼絞線長度和測算錨固起始位置的具體步驟如下
^、安裝檢測組件將檢測用的應力波傳感器與錨孔孔口預留的鋼絞線端
頭連接，再將應力波檢測儀與應力波傳感器相連接；
b2、敲擊待檢測部件激發(fā)應力波敲擊錨孔孔口預留的鋼絞線端頭激發(fā)應
力波，激發(fā)波在鋼絞線自由段與錨固段分界處產生反射波，應力波傳感器采集
反射波并發(fā)送到應力波檢測儀；
Cl、測算錨固位置讀取應力波檢測儀檢測采集到的激發(fā)信號和反射信號
之間的時間，乘以應力波在鋼絞線中的傳播速度，得到應力波在自由段來回傳
播的距離，該傳播距離的l/2即為自由段鋼絞線的長度，減去錨孔孔口預留的
鋼絞線長度，得到錨固段起始位置距離孔口的距離，即得到錨索的錨固起始位置。
最后根據(jù)檢測結果對比判斷與符合設計的錨固起始位置相對比，判斷錨 索是否達到符合設計要求的錨固起始位置。
在以上b2、d步驟中，是應用波的傳播與反射原理，即波在均質介質中的 傳播，當介質發(fā)生變化時，在變化界面將產生一反射波。利用應力波檢測儀， 可測得激發(fā)波信號和反射波信號之間的時間，該時間乘以波在該介質中的傳播 速度，可得到波在該介質中的傳播距離。在錨索工程中，在錨孔孔口預留的鋼 絞線端頭激發(fā)應力波，應力波在自由段傳播，當波到達自由段與錨固段的交界 部位即錨固起始位置時即進行反射，因而用應力波檢測儀檢測到的接收反射波 的時間乘以波在鋼絞線中傳播的速度，得到是波在自由段鋼絞線中傳播的距 離，該距離的1/2應是自由段鋼絞線的長度，再減去錨孔孔口預留的鋼絞線長 度，得到錨固段起始位置距離孔口的距離，即得到錨固起始位置。
另外，在錨索工程施工過程中，由于在將沙漿注入錨索孔內時，難免會沾 一些到錨孔孔口預留的鋼絞線上而影響檢測結果，因此在錨孔孔口預留的鋼絞 線沾有沙漿或其它臟物時，在進行安裝步驟即步驟b,前應該清洗錨孔孔口預 留的鋼絞線。
進一步的，對于錨索起始位置合格的錨索，還要進行抗拉拔力驗收實驗， 才能完整地測出錨索工程質量是否符合設計要求，因為僅檢測出錨索起始位置 合格，并不意味著錨索工程合格，還必須進行抗拉拔力驗收試驗，而抗拉拔力驗收實驗按照現(xiàn)有的一般測試方法， 一般包括以下歩驟
e、 安裝張拉裝置，施工砼反力結構，當砼達到齡期后，開始抗拉拔力驗 收實驗；
f、 按照驗收荷載分級張拉，記錄錨頭位移得到張拉曲線；
g、 當荷載達到驗收荷載后，停止試驗，則判斷抗拉拔力合格；否則，當 荷載達不到驗收荷載而導致錨索發(fā)生損害時，該錨索工程不合格。
由于抗拉拔力驗收試驗已經是目前錨索工程質量驗收的常用檢測方法，因 此，對于其具體實施過程和步驟在本發(fā)明中不再贅述。
本發(fā)明通過簡易地檢測錨索自由段鋼絞線的長度來測算錨索錨固起始位 置，結合現(xiàn)行的錨索錨固段抗拉拔力試驗檢測，綜合評判錨索的工程質量，消 除了現(xiàn)行檢測方法中遺漏對錨固起始位置的檢測以及由此造成的重大質量隱


為更進一步闡述本發(fā)明為實現(xiàn)預定目的所采取的技術手段及功效，本發(fā)明 結合如下的附圖進行了詳細說明，本發(fā)明的目的、特征與特點，將可由此得到 深入且具體的了解，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本發(fā)明加以限 制。
圖1是現(xiàn)有技術錨索工程的結構示意圖2是本發(fā)明采用應力波檢測儀測量自由段鋼絞線長度時應力波在鋼絞 線中的傳播波形圖3是本發(fā)明錨索工程質量檢測驗收方法的流程示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
如圖1所示， 一高速公路高邊坡采用錨索工程1進行加固，強中風化花崗 巖地層。錨索工程的安裝過程如前文所述，在此不再贅述?，F(xiàn)需要對該錨索工 程1進行質量檢測驗收。
該錨索工程的設計標準為錨索設計長度28米，自由段長度AS: 18米， 錨固段長度10米，設計抗拉拔力(合格抗拉拔力標準)600KN。按現(xiàn)行的檢測方法，即采用拉拔試驗進行驗收，得到該錨索的抗拉拔力達
到720KN，為設計抗拉拔力的120%。
按照目前規(guī)范的僅驗收拉拔力的驗收辦法該錨索拉拔試驗抗拉拔力
720KN大于合格抗拉拔力標準600KN，因此理應評判該錨索質量合格。
但是通過采用應力波檢測儀，對自由段的鋼絞線長度檢測及對錨固起始位 置進行測算后，發(fā)現(xiàn)在16.7米位置出現(xiàn)明顯的反射波信號，說明自由段鋼絞 線12長A: 16.7米，具體過程計算如下
通過應力波檢測儀檢測到的波形圖(圖2)表明
激發(fā)波從時間O開始，到6.524毫秒時，檢測到反射波；應力波在鋼絞線 中傳播速度為5120米/秒，則計算出鋼絞線長度自由段12的長度A為 6.524毫秒X5120米/秒X 1/2 = 16.70米。
減去錨孔孔口預留的1.5米長鋼絞線122 (即張拉段)的長度C，從孔口 到錨固段起始位置14的深度為15.2米，而設計標準位置應為18米，因此判 斷該錨索工程的錨固起始位置比設計位置淺2.8米，不能達到設計位置要求。 因此該錨索質量嚴重不合格。
在其它錨索工程工點檢測中多次發(fā)現(xiàn)該問題。施工單位利用目前檢測驗收 方法的不足，施工錨索深度不足，造成眾多的嚴重質量隱患。
以上自由段鋼絞線的長度測定及對錨固起始位置的測算具體步驟如下
bp將檢測用的應力波傳感器2與錨孔孔口預留的鋼絞線122端頭連接， 再將應力波檢測儀3與應力波傳感器2相連接；
b2、敲擊錨孔孔口預留的鋼絞線12端頭激發(fā)應力波，激發(fā)波將在鋼絞線 自由段12與錨固段11分界處即本領域所俗稱的錨固起始位置14產生反射波， 應力波傳感器2采集反射波并發(fā)送到應力波檢測儀3;
Cl、讀取應力波檢測儀3檢測采集到的激發(fā)信號和反射信號之間的時間， 乘以應力波在鋼絞線中的傳播速度，得到應力波在自由段鋼絞線來回傳播的距 離，該傳播距離的1/2即為自由段鋼絞線的長度A，減去錨孔孔口預留的鋼絞 線C，得到錨固段起始位置距離孔口的距離，即得到錨固的起始位置。
為使錨孔孔口預留的鋼絞線122能夠較好地傳遞應力波， 一般在步驟a前 要先清洗錨孔孔口預留的鋼絞線122。
另外，為節(jié)省不必要的人力、物力以及時間的浪費，對錨索自由段鋼絞線長度的測定和對錨固起始位置的測算最好是在對錨索錨固段抗拉拔力的測定 之前，即先測量錨索自由段鋼絞線長度并以此測算出錨固起始位置，對不符合 錨固起始位置要求的錨索，即直接評定該錨索工程質量不合格，不需再進行下 一歩的抗拉拔試驗，而對錨固起始位置驗收合格的錨索，再進行下一步的現(xiàn)行 抗拉拔試驗，測定驗收錨固段的抗拉拔力。
因此，采用本發(fā)明綜合檢測錨索工程質量的方法中， 一般采用以下順序進 行檢測
1、 錨索施工完畢后，利用錨索自由段鋼絞線受套管保護而與周圍砂漿隔 離的特點，采用現(xiàn)有的應力波檢測儀器精確檢測錨索自由段鋼絞線的長度，通 過檢測自由段的長度來測算錨索的錨固段起始位置到孔口的距離即得到錨固 起始位置是否達到設計位置；
2、 在錨固起始位置驗收合格后再進行下一步的現(xiàn)行抗拉拔試驗，測定驗 收錨固段的抗拉拔力，對于錨固起始位置驗收不合格的錨索則直接判定其質量 不合格。
抗拉力驗收實驗的主要工作步驟為
e、 安裝張拉裝置；
f、 分級張拉；
g、 根據(jù)張拉結果判斷錨索錨固段的抗拔力是否達到設計要求。
通過l、 2綜合驗收，將驗收錨固起始位置和錨固段提供的抗拉拔力二者 結合綜合全面評判錨索結構的錨固效果，保證錨索工程結構的安全。
圖3為本發(fā)明錨索工程質量檢測驗收方法的流程示意圖，詳細說明了本發(fā)
明的各個實施步驟。
由技術常識可知，本發(fā)明可以通過其它的不脫離其精神實質或必要特征的 實施方案來實現(xiàn)。因此，上述公開的實施方案，就各方面而言，都只是舉例說 明，并不是僅有的。所有在本發(fā)明范圍內或在等同于本發(fā)明的范圍內的改變均 被本發(fā)明包含。
權利要求
1、一種錨索工程質量檢測驗收方法，包括步驟a、測定錨索錨固段的抗拉拔力，其特征在于，還包括以下步驟b、測定錨索自由段鋼絞線的長度；c、根據(jù)b步驟測定出的錨索自由段鋼絞線長度計算錨固段的起始位置至孔口的距離，由此得到錨索的錨固起始位置；d、將錨索錨固段抗拉拔力的測定結果及錨索錨固起始位置的測算結果分別與所設計的錨索錨固段抗拉拔力及錨索錨固起始位置相對比綜合評判錨索工程質量。
2、 根據(jù)權利要求1所述的錨索工程質量檢測驗收方法，其特征在于，對 錨索錨固段抗拉拔力進行測定之前先進行對錨索自由段鋼絞線長度的測定。
3、 根據(jù)權利要求2所述的錨索工程質量檢測驗收方法，其特征在于，所 述對錨索自由段鋼絞線長度的測定采用應力波檢測。
4、 根據(jù)權利要求3所述的錨索工程質量檢測驗收方法，其特征在于，所 述b、 c步驟中對檢測錨索自由段鋼絞線長度的測定和對錨索的錨固起始位置 的測算進一步包括以下步驟b,、安裝檢測組件將檢測用的應力波傳感器與錨孔孔口預留的鋼絞線端 頭連接，再將應力波檢測儀與應力波傳感器相連接；b2、敲擊待檢測部件激發(fā)應力波敲擊錨孔孔口預留的鋼絞線端頭激發(fā)應力波，激發(fā)波在鋼絞線自由段與錨固段分界處產生反射波，應力波傳感器采集反射波并發(fā)送到應力波檢測儀；C,、測算錨固起始位置讀取應力波檢測儀檢測采集到的激發(fā)信號和反射信號之間的時間，乘以應力波在鋼絞線中的傳播速度，得到應力波在自由段來回傳播的距離，該傳播距離的l/2即為自由段鋼絞線的長度，減去錨孔孔口預留的鋼絞線長度，得到錨固段起始位置距離孔口的距離，即得到錨索的錨固起 始位置。
5、 根據(jù)權利要求4所述的錨索工程質量檢測驗收方法，其特征在于，在 進行b,步驟前先清洗錨孔孔口預留的鋼絞線。
6、根據(jù)權利要求1至5任一項所述的錨索工程質量檢測驗收方法，其特征在于，所述對錨索錨固段抗拉拔力的測定，包括以下步驟e、 安裝張拉裝置；f、 分級張拉；g、 根據(jù)張拉結果判斷錨索錨固段的抗拉拔力是否達到設計要求。
全文摘要
一種錨索工程質量檢測驗收的方法，包括測定錨索錨固段的抗拉拔力；測定錨索自由段鋼絞線的長度；根據(jù)測定出的錨索自由段鋼絞線長度計算錨固段的起始位置至孔口的距離，由此得到錨索的錨固起始位置；最后將錨索錨固段抗拔力的測定結果及錨索錨固起始位置的測定結果分別與設計的錨索錨固段抗拔力及錨索錨固起始位置相對比綜合評判錨索工程質量。本發(fā)明通過簡易地檢測錨索自由段鋼絞線的長度來檢測錨索錨固起始位置，結合現(xiàn)行的抗拉拔力強度檢測，綜合檢測錨索工程質量，消除了現(xiàn)行檢測方法中遺漏錨索錨固起始位置不到位的重大質量隱患。
文檔編號E02D17/20GK101298783SQ20071010232
公開日2008年11月5日 申請日期2007年4月30日 優(yōu)先權日2007年4月30日
發(fā)明者朱本珍, 王建松 申請人:中鐵西北科學研究院有限公司深圳南方分院