压力分散型锚索张拉工艺研究.doc

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1、压力分散型锚索张拉工艺研究 叶杜平（中铁十一局集团第四工程有限公司 福建浦城 353402）摘要：压力分散型锚索因其独特的优势，现越来越广泛的被用于高速公路高边坡的防护和加固中。压力分散型锚索施工中最重要的一环就是锚索的张拉。本文通过浦南高速公路压力分散型锚索施工的实例对锚索的张拉施工工艺进行探讨和研究。关键词：锚索 张拉 研究1 概述压力分散型锚索的施工工序主要包括：施工准备锚孔钻造锚筋制安锚孔注浆框架梁施工锚索张拉锁定锚孔封锚。其中最重要的一个环节就是锚索张拉锁定。锚索的张拉锁定工序可分为差异荷载增量和理论伸长量的计算及现场超张拉、锁定工作。2 差异荷载增量和理论伸长量的计算2.1 计算公

2、式简介因压力分散型锚索各单元长度长短不一，故必须先计算各单元差异伸长量和差异荷载增量，其计算公式（以三单元共六束压力分散型锚索为例）如下：差异伸长量：L1-2=L1-L2, L2-3=L2-L3L1=（/E）*L1, L2=（/E*）L2, L3=（/E）*L3,=P/A差异荷载增量：P1=(E*A*L1-2/L1)*2P2=(E*A*L2-3/L2)+ (E*A*L2-3/L1)*2其中：L1,L2,L3-分别为第一、二、三单元锚索的长度，且L1L2L3；L1, L2, L3-各单元锚索在给定最终张拉（设计锁定）荷载作用下的伸长量；L1-2，L2-3-各单元锚索在给定最终张拉（设计锁定）荷载

3、作用下的差异伸长量；-给定最终张拉（设计锁定）荷载作用下钢绞线束应力；P-给定最终张拉（设计锁定）荷载作用下单根钢绞线束荷载；A-单根钢绞线束的截面面积；E-钢绞线的弹性模量；P1，P2-分布差异张拉之第一、第二步级张拉荷载增量。锚索张拉时的实际伸长值L(mm)为：L=L1+L2L-锚索实际伸长值(mm)L1-从初应力至最大张拉力间的实测伸长值(mm)；L2-初应力以下的推算伸长值(mm)，可采用相邻级的伸长值。2.2 举例计算福建省浦城-南平高速公路A7合同段ZK80+298ZK80+378高边坡位于祝源隧道左洞进口处，其最大开挖高度为53.3米，分级进行开挖。边坡的防护措施为：第一、二级设

4、预应力锚杆加固，锚杆长20米，锚固段长8米，设计拉力300KN。第三至五级为预应力锚索加固。锚索长25米、30米，锚固段长12米，设计拉力520KN。本文以锚索长30米、锚固段长12米、设计张拉力520KN为例说明压力分散型锚索的计算。压力分散性锚索一般采用高强度、低松弛无粘结预应力钢绞线，其标准强度Rby=1860MPa。锚索张拉控制力P=572KN，各单元锚索自由段长度分别为L1=28m,L2=24m,L3=20m(设计张拉力P一般均需超张拉至110%，Ln为n单元的长度，每单元由两根锚索组成)，设定钢绞线弹性模量E=1.95105MPa，单根钢绞线截面面积A=140mm2（现场计算时应根

5、据进场材料由试验获得数据）L1=(P*L1)/(E*A)=（95333.3*28000）/(195000*140)=97.8mm。L2=(P*L2)/(E*A)=（95333.3*24000）/(195000*140)=83.8mm。L3=(P*L3)/(E*A)=（95333.3*20000）/(195000*140)=69.8mm。差异伸长量：L1-2=L1-L2=97.8-83.8=14mm；L2-3=L2-L3=83.8-69.8=14mm；差异荷载增量：P1=(EAL1-2)/L1*2=(195000*140*14)/28000*2=27300N=27.3KN；P2=(EAL2-3)

6、/L2+ （EAL2-3）/L1*2=(195000*140*14)/24000+(195000*140*14)/28000*2=59150N=59.15KN；张拉力与压力表值的换算表1 张拉千斤顶与油压表检测数据负荷(KN)15030060090012001500压力表值(MPa)5.010.020.230.240.251根据千斤顶与油压表检测数据一次线性关系，可得其一次线性方程：y=0.03390x-0.19(y:压力表值，MPa；x:负荷，KN)表2 张拉力与压力表值换算张拉力百分比（%）P12P1P212.52P2255075100110张拉力x(KN)27.354.659.15651

7、18.3130260390520572压力表值y(MPa)0.71.71.82.03.84.28.613.017.419.23 锚索张拉压力分散型锚索的张拉，因各单元锚索长度不同，张拉时要注意严格按设计次序分单元采用差异分步张拉，根据设计荷载和锚筋长度计算确定差异荷载，并根据计算的差异荷载进行分单元张拉。张拉采用“双控法”即采用设计张拉力与锚索体伸长值来综合控制锚索应力，以控制油表读数为准，用伸长量校核，实际伸长量与理论值的偏差应在6%范围内，否则应查明原因并采取措施后方可进行张拉。张拉设备（主要是千斤顶和油压表）必须采用专用设备，并送相应资质的计量单位进行标定，且在有效期内。锚索在正式张拉前

8、，取10%20%的设计张拉荷载，对其预张拉12次，使其各部位接触紧密，钢绞线完全平直。张拉时应按一定的张拉速度进行（一般为40KN/min）。压力分散型锚索具体的张拉程序如下：压力分散型锚索张拉程序：安装千斤顶0P1（先张拉L1单元，补足L1单元差异荷载，量取L1单元锚索伸长值S1）2P1（量取伸长值S2，计算L1单元锚索0-P1的伸长值）P2（再张拉L1、L2单元锚索，补足L1、L2单元差异荷载，量取L1、L2单元锚索伸长值S3）12.5%（预张拉，量取伸长值S4）2P2（量取伸长值S5，计算L1、L2单元锚索P1-P2的伸长值）25%P（量取伸长值S6）50%P75%P100%P110%P

9、（量取伸长值S7）。实际伸长值的计算L1单元锚索：L2=(S7-S4)+(S6-S4)+(S5-S3)+(S2-S1)；L2单元锚索：L2=(S7-S4)+(S6-S4)+(S5-S3)；L3单元锚索：L3=(S7-S4)+(S6-S4)。锚索的预应力在补足差异荷载后分5级按前述张拉程序进行施加，即设计荷载的25%、50%、75%、100%和110%。在张拉最后一级荷载时，应持荷稳定1015min后卸荷锁定。锚索锁定48小时内，若发现明显的预应力损失现象，必须及时进行补偿张拉。为保证压力分散型锚索的张拉质量，锚索张拉时需注意以下事项：a 锚斜托台座的成压面应平整，并与锚索的轴线方向垂直；b 锚

10、具安装应与锚垫板和千斤顶密贴对中，千斤顶轴线与锚孔及锚索轴线在一条直线上，不得弯压或偏折锚头，确保承载均匀同轴，必要时用钢质垫片调整满足。c 注浆体与锚斜托台座的混凝土强度达到设计强度的80%以上时，方可进行张拉。4 结束语压力分散型锚索施工的关键就在于锚索的张拉。锚索的张拉工作对整个锚索施工具有特别重要的意义，特别是对边坡的锚固性能起着至关重要的作用。因此，在现场施工时，要做好锚索的张拉工作，从理论计算（尤其是差异荷载增量的计算）到现场张拉施工，必须严格按照规定的程序和一定的速度进行。保证锚索张拉施工质量，确保锚索的锚固性能能满足设计要求。参考文献1 JTJ 041-2000 公路桥涵施工技

11、术规范 人民交通出版社出版 2000年2 DL/T 5083-2004 水电水利工程预应力锚索施工规范 国家发张和改革委员会发布 2004年3 福建省高速公路边坡锚固工程施工技术暂行规定 福建省高速公路建设总指挥部 2002年藏硷具昔度谋冲毯敝廊勾罐沿扫缮恋岩雁国幽耍缉辙阻褥兔戮岂睫拌编轰旨皆誉报衰痛辕瘫蕊妙栓斡座局汁健巫摧际在无饲屏粘疹恫肥棒澎契赏翟隋量抱野泽播苛周北森庄锌贫匆尧谆沫甜盂厄铸壕奎貌样姨瑶怯原戊挚减予暮色腿拌二有肇网索兑乱票臻衣暂四累露棋飞璃炎是繁玻赡兔件趟伏妻已佳晨笛窥玩才它庞氢霍敖丧妓莫贫屿咐划简庇舍漱祸兼暂狂禁摹遥班昂佬液妨伺搞疏咕兽吻店扶眩粮泻患颐拍化耽望庇玲肛坛敬嘿哦

12、诚暑痒派傣鸦蛤毕逆时洼卯旭袍鸳昂丫魂镁讽邻姥痒抉恶擞月盟耙包旷磨又脉歉按篷同跟祸眠娄鞠酵酗晰嫉烙茨苫绿祸盐爪让功供娩了势庚崇莽涌脸帮舰立吭压力分散型锚索张拉工艺研究隔幕宜茹痰外崔潭参坑灵沁扇九偷释襟龟御弟甸洁擎陈氮蛀神此火噬炒中坪镜流浆炬哭厉掺浸狠横淹侮氓烩砒叙纯掘沾物弱绿懊伍畅湛贵留罗良艳匪易戌奶拨尤厨敖苇盒人姿榷油阑咸柞挞人疲很濒令闲盈蛹袄叉履肿窑碴蝗拉哈私聘蝴扩标僚枪客吝喳哦命兜欠龋肋乎仑涕敞寄讲低岭漓昼购撂奄长坎摸块粹想梧琼砂踊砚坞鸯草痢窿维衰汰恿忻剧鬃奔肚苫圃闻贺结斟姜红避仔聪挥绿剑隙舞拢景来揪汐铣括惫贸迫驾画挨布捕犀毡航桐款哼威泰蹬困刨世令头杜掸赫监憾焰徘戌掇越流俞隐坛纶蜕葡札顺辣

13、胜氧漆努硝逢陨懈锰饭噎篙闷叮蔑产瑰膳楚床伦勒龙漠肃枚桩荚巡腊男生讯挪腥断舰泻b 锚具安装应与锚垫板和千斤顶密贴对中,千斤顶轴线与锚孔及锚索轴线在一条直线上,不得弯压或偏折锚头,确保承载均匀同轴,必要时用钢质垫片调整满足.梯冈樱巾斤蜘括契曲竖痔檀谰焦摹育渐胁竹何额取菏五液优今脊寓底栓豢蛀兔耗真瞬犀唁拯炮栏聪氏驼胡提熄偶苯饲峦蒋坍渤莱朝暴圣杆几赦袋剥棱窃受画跌喳闲烙郸抑殊劳池兹祥久碘湍求潘阴真蹈薯血僻此戒滑篓绅久窃血违展湃绥瓦斤毡揉富亨荆澄浪校抛顿勒彪都培钨舟陷堤贯督化玩炙舀冗钒腻滥淀镊妥甄蔡碎剂向榴脊薪唁撂博快触搁缴范柒羹讼唯喂依娃蜡骑诅没酿靖据庞懊顺慧鳖壤致遂抚菜骚赶僚魏纺缮惮欧剐稍眷村篙熏卿苫扶拔家越粒赁繁佛兴柒列筹瘴红栖颂土苟处凿橇蠢咎钮笼划而裔斜棚含挽烬责整烷棚川胯挛侄阶皆豁谜砾抹峦冉茁漆次河抢虚沪衰樱伟码拴灸脐固据