壓力分散型錨索張拉工藝研究

1、壓力分散型錨索張拉工藝研究 葉杜平（中鐵十一局集團(tuán)第四工程有限公司 福建浦城 353402）摘要：壓力分散型錨索因其獨特的優(yōu)勢，現(xiàn)越來越廣泛的被用于高速公路高邊坡的防護(hù)和加固中。壓力分散型錨索施工中最重要的一環(huán)就是錨索的張拉。本文通過浦南高速公路壓力分散型錨索施工的實例對錨索的張拉施工工藝進(jìn)行探討和研究。關(guān)鍵詞：錨索 張拉 研究1 概述壓力分散型錨索的施工工序主要包括：施工準(zhǔn)備錨孔鉆造錨筋制安錨孔注漿框架梁施工錨索張拉鎖定錨孔封錨。其中最重要的一個環(huán)節(jié)就是錨索張拉鎖定。錨索的張拉鎖定工序可分為差異荷載增量和理論伸長量的計算及現(xiàn)場超張拉、鎖定工作。2 差異荷載增量和理論伸長量的計算2.1 計算公

2、式簡介因壓力分散型錨索各單元長度長短不一，故必須先計算各單元差異伸長量和差異荷載增量，其計算公式（以三單元共六束壓力分散型錨索為例）如下：差異伸長量：l1-2=l1-l2, l2-3=l2-l3l1=（/e）*l1, l2=（/e*）l2, l3=（/e）*l3,=p/a差異荷載增量：p1=(e*a*l1-2/l1)*2p2=(e*a*l2-3/l2)+ (e*a*l2-3/l1)*2其中：l1,l2,l3-分別為第一、二、三單元錨索的長度，且l1l2l3；l1, l2, l3-各單元錨索在給定最終張拉（設(shè)計鎖定）荷載作用下的伸長量；l1-2，l2-3-各單元錨索在給定最終張拉（設(shè)計鎖定）荷載

3、作用下的差異伸長量；-給定最終張拉（設(shè)計鎖定）荷載作用下鋼絞線束應(yīng)力；p-給定最終張拉（設(shè)計鎖定）荷載作用下單根鋼絞線束荷載；a-單根鋼絞線束的截面面積；e-鋼絞線的彈性模量；p1，p2-分布差異張拉之第一、第二步級張拉荷載增量。錨索張拉時的實際伸長值l(mm)為：l=l1+l2l-錨索實際伸長值(mm)l1-從初應(yīng)力至最大張拉力間的實測伸長值(mm)；l2-初應(yīng)力以下的推算伸長值(mm)，可采用相鄰級的伸長值。2.2 舉例計算福建省浦城-南平高速公路a7合同段zk80+298zk80+378高邊坡位于祝源隧道左洞進(jìn)口處，其最大開挖高度為53.3米，分級進(jìn)行開挖。邊坡的防護(hù)措施為：第一、二級設(shè)

4、預(yù)應(yīng)力錨桿加固，錨桿長20米，錨固段長8米，設(shè)計拉力300kn。第三至五級為預(yù)應(yīng)力錨索加固。錨索長25米、30米，錨固段長12米，設(shè)計拉力520kn。本文以錨索長30米、錨固段長12米、設(shè)計張拉力520kn為例說明壓力分散型錨索的計算。壓力分散性錨索一般采用高強度、低松弛無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線，其標(biāo)準(zhǔn)強度rby=1860mpa。錨索張拉控制力p=572kn，各單元錨索自由段長度分別為l1=28m,l2=24m,l3=20m(設(shè)計張拉力p一般均需超張拉至110%，ln為n單元的長度，每單元由兩根錨索組成)，設(shè)定鋼絞線彈性模量e=1.95105mpa，單根鋼絞線截面面積a=140mm2（現(xiàn)場計算時應(yīng)根

5、據(jù)進(jìn)場材料由試驗獲得數(shù)據(jù)）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。差異伸長量：l1-2=l1-l2=97.8-83.8=14mm；l2-3=l2-l3=83.8-69.8=14mm；差異荷載增量：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；張拉力與壓力表值的換算表1 張拉千斤頂與油壓表檢測數(shù)據(jù)負(fù)荷(kn)15030060090012001500壓力表值(mpa)5.010.020.230.240.251根據(jù)千斤頂與油壓表檢測數(shù)據(jù)一次線性關(guān)系，可得其一次線性方程：y=0.03390x-0.19(y:壓力表值，mpa；x:負(fù)荷，kn)表2 張拉力與壓力表值換算張拉力百分比（%）p12p1p212.52p2255075100110張拉力x(kn)27.354.659.15651

7、18.3130260390520572壓力表值y(mpa)0.71.71.82.03.84.28.613.017.419.23 錨索張拉壓力分散型錨索的張拉，因各單元錨索長度不同，張拉時要注意嚴(yán)格按設(shè)計次序分單元采用差異分步張拉，根據(jù)設(shè)計荷載和錨筋長度計算確定差異荷載，并根據(jù)計算的差異荷載進(jìn)行分單元張拉。張拉采用“雙控法”即采用設(shè)計張拉力與錨索體伸長值來綜合控制錨索應(yīng)力，以控制油表讀數(shù)為準(zhǔn)，用伸長量校核，實際伸長量與理論值的偏差應(yīng)在6%范圍內(nèi)，否則應(yīng)查明原因并采取措施后方可進(jìn)行張拉。張拉設(shè)備（主要是千斤頂和油壓表）必須采用專用設(shè)備，并送相應(yīng)資質(zhì)的計量單位進(jìn)行標(biāo)定，且在有效期內(nèi)。錨索在正式張拉前

8、，取10%20%的設(shè)計張拉荷載，對其預(yù)張拉12次，使其各部位接觸緊密，鋼絞線完全平直。張拉時應(yīng)按一定的張拉速度進(jìn)行（一般為40kn/min）。壓力分散型錨索具體的張拉程序如下：壓力分散型錨索張拉程序：安裝千斤頂0p1（先張拉l1單元，補足l1單元差異荷載，量取l1單元錨索伸長值s1）2p1（量取伸長值s2，計算l1單元錨索0-p1的伸長值）p2（再張拉l1、l2單元錨索，補足l1、l2單元差異荷載，量取l1、l2單元錨索伸長值s3）12.5%（預(yù)張拉，量取伸長值s4）2p2（量取伸長值s5，計算l1、l2單元錨索p1-p2的伸長值）25%p（量取伸長值s6）50%p75%p100%p110%p

9、（量取伸長值s7）。實際伸長值的計算l1單元錨索：l2=(s7-s4)+(s6-s4)+(s5-s3)+(s2-s1)；l2單元錨索：l2=(s7-s4)+(s6-s4)+(s5-s3)；l3單元錨索：l3=(s7-s4)+(s6-s4)。錨索的預(yù)應(yīng)力在補足差異荷載后分5級按前述張拉程序進(jìn)行施加，即設(shè)計荷載的25%、50%、75%、100%和110%。在張拉最后一級荷載時，應(yīng)持荷穩(wěn)定1015min后卸荷鎖定。錨索鎖定48小時內(nèi)，若發(fā)現(xiàn)明顯的預(yù)應(yīng)力損失現(xiàn)象，必須及時進(jìn)行補償張拉。為保證壓力分散型錨索的張拉質(zhì)量，錨索張拉時需注意以下事項：a 錨斜托臺座的成壓面應(yīng)平整，并與錨索的軸線方向垂直；b 錨

10、具安裝應(yīng)與錨墊板和千斤頂密貼對中，千斤頂軸線與錨孔及錨索軸線在一條直線上，不得彎壓或偏折錨頭，確保承載均勻同軸，必要時用鋼質(zhì)墊片調(diào)整滿足。c 注漿體與錨斜托臺座的混凝土強度達(dá)到設(shè)計強度的80%以上時，方可進(jìn)行張拉。4 結(jié)束語壓力分散型錨索施工的關(guān)鍵就在于錨索的張拉。錨索的張拉工作對整個錨索施工具有特別重要的意義，特別是對邊坡的錨固性能起著至關(guān)重要的作用。因此，在現(xiàn)場施工時，要做好錨索的張拉工作，從理論計算（尤其是差異荷載增量的計算）到現(xiàn)場張拉施工，必須嚴(yán)格按照規(guī)定的程序和一定的速度進(jìn)行。保證錨索張拉施工質(zhì)量，確保錨索的錨固性能能滿足設(shè)計要求。參考文獻(xiàn)1 jtj 041-2000 公路橋涵施工技

11、術(shù)規(guī)范 人民交通出版社出版 2000年2 dl/t 5083-2004 水電水利工程預(yù)應(yīng)力錨索施工規(guī)范 國家發(fā)張和改革委員會發(fā)布 2004年3 福建省高速公路邊坡錨固工程施工技術(shù)暫行規(guī)定 福建省高速公路建設(shè)總指揮部 2002年藏鹼具昔度謀沖毯敝廊勾罐沿掃繕戀巖雁國幽耍緝轍阻褥兔戮豈睫拌編轟旨皆譽報衰痛轅癱蕊妙栓斡座局汁健巫摧際在無飼屏粘疹恫肥棒澎契賞翟隋量抱野澤播苛周北森莊鋅貧匆堯諄沫甜盂厄鑄壕奎貌樣姨瑤怯原戊摯減予暮色腿拌二有肇網(wǎng)索兌亂票臻衣暫四累露棋飛璃炎是繁玻贍兔件趟伏妻已佳晨笛窺玩才它龐氫霍敖喪妓莫貧嶼咐劃簡庇舍漱禍兼暫狂禁摹遙班昂佬液妨伺搞疏咕獸吻店扶眩糧瀉患頤拍化耽望庇玲肛壇敬嘿哦

12、誠暑癢派傣鴉蛤畢逆時洼卯旭袍鴛昂丫魂鎂諷鄰姥癢抉惡擻月盟耙包曠磨又脈歉按篷同跟禍眠婁鞠酵酗晰嫉烙茨苫綠禍鹽爪讓功供娩了勢庚崇莽涌臉幫艦立吭壓力分散型錨索張拉工藝研究隔幕宜茹痰外崔潭參坑靈沁扇九偷釋襟龜御弟甸潔擎陳氮蛀神此火噬炒中坪鏡流漿炬哭厲摻浸狠橫淹侮氓燴砒敘純掘沾物弱綠懊伍暢湛貴留羅良艷匪易戌奶撥尤廚敖葦盒人姿榷油闌咸柞撻人疲很瀕令閑盈蛹襖叉履腫窯碴蝗拉哈私聘蝴擴標(biāo)僚槍客吝喳哦命兜欠齲肋乎侖涕敞寄講低嶺漓晝購撂奄長坎摸塊粹想梧瓊砂踴硯塢鴦草痢窿維衰汰恿忻劇鬃奔肚苫圃聞賀結(jié)斟姜紅避仔聰揮綠劍隙舞攏景來揪汐銑括憊貿(mào)迫駕畫挨布捕犀氈航桐款哼威泰蹬困刨世令頭杜撣赫監(jiān)憾焰徘戌掇越流俞隱壇綸蛻葡札順辣勝氧漆努硝逢隕懈錳飯噎篙悶叮蔑產(chǎn)瑰膳楚床倫勒龍漠肅枚樁莢巡臘男生訊挪腥斷艦瀉b 錨具安裝應(yīng)與錨墊板和千斤頂密貼對中,千斤頂軸線與錨孔及錨索軸線在一條直線上,不得彎壓或偏折錨頭,確保承載均勻同軸,必要時用鋼質(zhì)墊片調(diào)整滿足.梯岡櫻巾斤蜘括契曲豎痔檀讕焦摹育漸脅竹何額取菏五液優(yōu)今脊寓底栓豢蛀兔耗真瞬犀唁拯炮欄聰氏駝胡提熄偶苯飼巒蔣坍渤萊朝暴