基于GFRP筋与钢绞线复合式锚杆支护施工的关键技术研究
刘 鹏1*,刘 军2,郑仔弟1,郑 辉2,白 雪3
(1. 北京市市政四建设工程有限责任公司,北京 100176;2. 北京建筑大学 土木与交通工程学院,北京 100044;3. 北京市市政二建设工程有限责任公司,北京 100037)
摘 要:为解决钢绞线锚杆不易切割、不耐腐蚀及大直径GFRP筋锚杆锚固困难的问题,充分结合钢绞线锚杆和GFRP筋锚杆的各项优点,提出了一种新型GFRP筋-钢绞线复合式锚杆支护结构,并对复合式锚杆支护施工的关键技术进行了研究。首先介绍了复合式锚杆的构造,通过GFRP筋-钢绞线双螺母式连接器的静载试验验证了复合式锚杆应用的可行性;其次探讨了其设计与施工的关键技术问题,并对其中的关键技术进行了总结;最后基于北京地铁12号线北岗子站附属结构风道基坑工程,对复合式锚杆进行了现场试验,并将复合式锚杆成功应用于该工程的基坑支护结构中。杆体连接器静载试验结果显示,6个试件均发生理想劈裂破坏且试件锚固效率均满足规范要求,验证了复合式锚杆应用的可行性。对复合式锚杆支护设计与施工关键技术的讨论结果表明,GFRP筋杆体和钢绞线杆体的连接是复合式锚杆承载力稳定发挥的关键;复合式锚杆的张拉应充分考虑GFRP筋的强度和双螺母式连接器的性能;钢绞线的长度应考虑红线位置。复合式锚杆现场试验结果显示,杆体中的GFRP筋在受力过程中仍能保持较好的弹性性质,锚杆在破坏前持荷稳定,3根锚杆承载力均满足设计要求。复合式锚杆的成功应用为基坑工程支护提供了一条新思路,可供类似工程参考。
关键词:基坑工程;复合式锚杆;关键技术;GFRP筋;钢绞线