关于锚索锚具螺旋筋的作用探讨
前些天笔者发布了《关于锚索锚具选用的反思》公众号文章，引起了大家的共鸣，这说明大家对锚索锚具问题的关注或争论是比较高的。其中一个问题就是锚具螺旋筋的作用问题。
有的朋友说工程施工时，施工单位将锚具自带螺旋筋去掉了，不知是否会出现问题？而相应朋友的回答是：螺旋筋的作用较小，应该和桥梁中使用的锚具有所区别，除非螺旋筋埋在梁里？
图1 成套锚具侧面图
首先，需要说明的是，目前国内虽然锚具的规格、形式是多种多样的，但其基本工作原理和配件的组成是基本相同的。
锚具自带的螺旋筋作为锚具的重要组成部分，其在工程中具有相当重要的作用。换句话说，厂家既然无论是在桥梁锚具，还是岩土体锚具中均配置了螺旋筋，从这个方面来说，螺旋筋肯定在锚索的受力中具有相当重要作用。否则，厂家就不会费心费力的去生产螺旋筋了。
其实，螺旋筋的作用主要作用是提高抗滑桩、框架、地梁、垫墩、十字梁等钢筋混凝土结构在锚头部位的局部抗压强度（其实也是抗压剪强度和一定的抗冲切强度）。因为，锚具钢垫板套筒在承受锚索强大预应力形成的压力作用下，为了防止强大的压应力对反力结构的钢筋混凝土造成压剪破坏，故采用螺旋筋可有效形成的结构体中的箍筋作用，对锚具下部的钢筋混凝土形成约束，从而有效控制了混凝土在压力作用下出现压张破裂面。即有效利用材料的三轴抗压强度远高于单轴抗压强度的特点，提高锚索反力结构的抗压强度。
当然，螺旋筋作为锚索反力混凝土结构中的辅助措施，在框架等反力结构进行钢筋绑扎以前，需将其与锚具中的钢垫板套筒一起，套在锚索位于框架等反力结构的部位，并与框架等梁体中的钢筋紧密衔接，在后期框架等反力结构的混凝土浇注时与反力结构形成整体受力体系。
这是锚索工程施工中必须注意的环节，对此有异议的朋友，说明对锚索的受力体系和现场施工的关键环节还需进一步加强。其实在笔者的《关于锚索锚具选用的反思》公众号文章配图中，为了方便大家认识到这个问题，就专门针对性的配了一个相应的结构图件。
当然，作为锚具体系中的一个配件和反力结构辅助结构，反力结构自身的结构强度设计是关键，否则如果反力结构中的配筋不足，混凝土强度偏低，无论怎么设置螺旋筋，那反力结构也是要出问题的。
笔者就曾多次见过在锚索框架工程中，由于技术人员的结构知识匮乏，在锚索设计拉力达600kN/孔，下伏地层为全风化泥岩的情况下，设置了40*40cm的框架梁。其中梁体中只设置了4根主筋，而箍筋间距达到30cm。试问，如此没有地质知识和结构知识的框架结构设置，如何承受得了锚索强大预应力作用下形成的弯矩和剪力，它造成的后果必然梁体的断裂。这样的结构即使设置再多的螺旋筋也是徒劳的，何况技术人员和现场施工人员根本就没有设置螺旋筋。即所谓“皮之不存，毛将焉附”。
这也是笔者一再强调岩土工程师必须具备地质知识和结构知识的原因所在。因为，地质条件、锚索拉力、反力结构规格、坡形坡率等等因素，都会对反力结构的内力贡献了不同的影响。这也是笔者一再强调锚索反力结构一定采用弹性地基梁的受力模型进行计算，而不应采用简支梁或连续梁模型计算的原因。毕竟，岩土工程是地质工程和结构工程的结合体，它的受力结构由于紧密的与岩土体衔接，那它的计算就应该兼顾到各个影响因素。
此外，有的朋友认为在强度很高的岩石边坡上，锚具中可以取消螺旋筋。对此笔者认为，做任何事都要讲将规矩，没有规矩不成方圆。无论是表现好的岩石，还是表现不好的岩石，都应该一视同仁。否则，厚此薄彼，就可能出问题。姑且不谈现场中如何灵活判断岩石强度高与不高，就这样造成的管理混乱就够锚索工程乱成一锅粥的。
话又说回来，岩质边坡是由岩石（岩块）和结构面组成的，岩石强度高并不能一定代表岩体的强度高。固然岩石强度高的边坡可能在同等条件下，会使反力结构中的内力减小，但将多相性、离散性和变异性作为基本特征的岩土体，怎么可能按均质体进行问题的考虑。其实，就是桥梁这种假定为均质体的人造结构物，它的锚具结构中也一定要配置螺旋筋，因为，它可大幅提高结构体的局部抗压强度。
当然，有的朋友说，在有些已成功实施的锚索工程中，即使没有设置螺旋筋，反力结构也是使用良好的。
出现此类情况的原因可能是种多样的。如锚索设计拉力过小、框架等反力结构配置过强（配筋偏高或截面偏大而安全储备较大），抑或是偷工减料而没有认真张拉，抑或是边坡本身稳定性较高，等等各种因素。至于何种因素，需要现场“认真”调查后才能判定。但不管怎么说，这种丢了西瓜捡芝麻的事，即使捡再多的芝麻，造成的无形的或有形的损失肯定比捡西瓜的要大。因此，按规矩办事，在各行各业都是需要的。因为，我们每个人按规矩办事时就可以做的更好。
因此，无论是何种工程，只要需要锚索工艺的，就应该按厂家配置的锚具进行施工。否则，为了不用厂家的螺旋筋而加强其它方面的结构强度就是一件不划算的事。而一旦由于没有设置螺旋筋而造成工程结构损坏，就更是一件不划算“买卖”。毕竟，安全、经济是工程永恒的主题，撇开了其中一点而谈另一点，是没有意义的，是没有技术含量的。应戒之！
同样，把厂家锚具中配置的钢垫板或钢垫板套筒替换为现场自行加工的钢垫板也存在类似问题，也应戒之。毕竟大家都知道“购买的厂家商品混凝土一般情况都会比现场小作坊自行搅拌的混凝土质量更好是一样的”。
存在就是合理的，使用厂家提供的成套锚具是有道理的！
存在也是不合理的，使用自行加工的锚具在道理肯定是说不通的，而强行要说通的，肯定也是有成本的。这种成本无论是社会成本，还是经济成本，还是时间成本，但总归是要额外付出，本可以不该付出的成本。