吉林JGJ 120-2012 20MnSi结构补强修复隧道锚杆

吉林JGJ 120-2012标准下20MnSi结构补强修复隧道锚杆技术解析

在吉林省隧道工程维护中，基于《建筑基坑支护技术规程》（JGJ 120-2012）的20MnSi结构补强技术已成为修复隧道锚杆的核心方案。该技术通过材料性能优化与工艺创新，有效解决了锚杆腐蚀、承载力衰减等工程难题。以下从技术标准、材料特性、施工要点三方面展开分析。

技术标准依据

JGJ 120-2012标准对锚杆修复提出明确要求：

1. 锚固段设置：锚杆锚固段需穿透含水层并进入下部隔水层一定深度，形成落底式帷幕结构，确保抗拔稳定性。

2. 承载力验算：采用多循环加载法进行基本试验，加载分级为轴向拉力标准值的0.5倍至1.5倍，验证极限抗拔承载力。

3. 预应力控制：锚杆锁定值宜取轴向拉力标准值的0.75～0.9倍，需通过弹性支点法计算支点力。

20MnSi材料特性

20MnSi螺纹钢作为锚杆主体材料，具有以下优势：

1. 力学性能：屈服强度≥335MPa，抗拉强度≥490MPa，延伸率≥16%，满足锚杆抗拔需求。

2. 耐腐蚀性：通过表面镀锌处理，在吉林严寒气候下可延长使用寿命至15年以上。

3. 施工适配性：与二次压力注浆工艺配合，锚固体与土层黏结强度提升30%。

施工工艺要点

1. 锚孔成型：

• 采用套管护壁工艺，在松散砂土层中成孔直径≥150mm，确保孔壁稳定。

• 清孔后注入水泥浆，水灰比控制在0.45～0.55。

2. 锚杆安装：

• 20MnSi锚杆体植入后，进行高压劈裂注浆，注浆压力≥2.5MPa。

• 锚头采用可拆芯式设计，便于后期维护。

3. 预应力张拉：

• 分三级加载至设计值的90%，持荷5分钟后锁定。

• 张拉设备需经计量检定，误差率≤1.5%。

工程应用案例

吉林某地铁隧道修复工程中，采用上述技术方案后：

• 锚杆极限承载力达850kN，超过设计值的120%。

• 隧道周边地表沉降控制在8mm以内，满足一级安全等级要求。

• 施工周期缩短至传统工艺的70%，成本降低18%。

该技术体系通过标准化施工流程与材料性能优化，实现了隧道锚杆修复的高效性与可靠性，为北方寒冷地区地下工程维护提供了可复制的技术范本。