压力分散型锚索整体张拉分析与计算
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浅谈拉力分散型锚索的张拉工艺预应力锚索广泛应用于边坡、深基坑加固及明挖隧道支撑体系等工程中。
本文以大渡口综合停车楼高边坡工程支撑体系为依托,分析了拉力分散型预应力锚索在施工张拉过程及一些注意事项。
标签:锚索;张拉;千斤顶;油压表一、引言拉力分散型锚索又称为内锚段分层固结式锚索,是将预应力钢绞线分为数组,并被分层固结在锚孔不同深度处,同组的预应力钢绞线彼此等长,不同组的钢绞线不等长;然后将各组钢绞线末端按设计长度锚固在土体或岩体中。
当孔内注浆后,预应力通过钢绞线与浆体粘结力传递给加固体,从而提供锚固力。
二、工程概况大渡口综合停车楼基础开挖将在其西侧、北侧、东侧形成高边坡,最大高度约51m,平面上呈一匚状折线分布。
边坡主要为岩质挖方边坡,由强~中等风化砂质泥岩、砂岩组成,部分为岩土质边坡,土层为人工填土。
本工程边坡变形体主要采取排桩式锚索挡墙进行护坡加固处理。
锚索采用直径为15.24mm高强度,低松驰预应力钢绞线组成,分二个单元组成,每个单元锚索分别由4-6根钢绞线组成,各单元锚索的锚固长度分别为L1、L2,共同组成复合型锚索的锚固段。
三、张拉工艺1、张拉前的准备(1)千斤顶、油表等张拉设备必须采用专用设备,并送相应资质的计量单位进行标定,并在标定有效期内使用。
(2)注浆体、桩基混凝土及锚斜托台座的混凝土强度达到设计强度的80%以上,锚斜托台座的承压面应平整,并与锚索的轴线方向垂直;(3)将锚垫板管内的混凝土清理干净、消除钢绞线上的锈蚀、泥浆。
(4)套上工作锚板,根据气候干燥程度在锚板锥孔内抹上一层薄薄的黄油,锚板每个锥孔内装上工作夹片。
(5)套上相应的限位板,根据钢绞线直径大小确定限位尺寸。
装上张拉千斤顶,并且与油泵相连接。
锚具安装应与锚垫板和千斤顶密贴对中,千斤頂轴线与锚孔及锚索轴线在一条直线上,不得压弯或偏折锚头,确保承载均匀同轴,必要时用钢质垫片调整以满足要求;2、张拉本工程拉力分散型锚索的张拉,因各单元间锚索自由段长度不同,张拉时要注意严格按设计次序分单元采用差异分步张拉,根据设计荷载和锚索自由段长度计算确定差异荷载,并根据计算的差异荷载分单元张拉。
锚杆张拉吨位与压力计算
锚杆张拉吨位与压力的计算涉及到一些工程参数和公式。
下面是一般的计算公式:
1. 张拉吨位的计算:
张拉吨位 = 锚杆面积× 材料抗拉强度
其中,锚杆面积可以根据锚杆的几何形状进行计算,并考虑材料的截面面积。
材料抗拉强度可以依据具体的锚杆材料类型进行查阅。
2. 压力的计算:
压力 = 张拉吨位 / 锚杆面积
此处的锚杆面积是指锚杆作用面积,可以根据具体情况计算。
请注意,以上只是一般的计算方法,具体计算还需要结合实际工程情况和相关规范进行具体分析和计算。
在实际工程中,还需要考虑到诸如应力集中、锚固长度、锚垫板厚度等因素。
因此,如果你需要做相关计算,在实践中请务必遵循专业标准和指导进行,以保障工程的安全性和质量。
如有需要,可以咨询专业的工程师或相关机构。
考虑到各单元锚自由伸长长度不同,为保证各单元锚索的受力均匀,为防止某单元锚因应力过大造成破坏,张拉时必须考虑各单元锚在同荷载下因自由长度不等而引起的伸长值差。
各单元锚的伸长值计算:
各单元锚索的承载力T=Td/n
式中:Td-设计复合锚承载力;n-每个复合锚的单元锚索数
各单元锚索的伸长量δi=T×Li/(Es×As)
式中:Li—单元锚索的自由长度; T—各单元锚索的承载力
Li=锚具厚度+锚垫板厚度+垫墩轴心厚度+2(锚固段+自由段)+弯曲段长度-2×铁头半径
Es—预应力锚索的弹性模量; As---预应力锚索的截面积。
由此得出各单元锚间位移差:
Δ1-2=δ1-δ2
Δ2-3=δ2-δ3。
张拉施工
首先对各单元锚因自由段长度不同而引起的伸长值不同进行补偿,补偿张拉1单元:
张拉力T1=Δ1-2 ×Es×As/L1;
张拉(1单元+2单元)
张拉力T2=Δ2-3×Es×As/L2+T1+Δ2-3×Es×As/L1
在完成各单元锚的补偿张拉后,开始同时张拉(1+2+3单元);因1、2单元均已采用补偿张拉,故三个单元同时张拉,采用逐级加
载。
压力分散型锚索,各单元锚索长度不同,张拉应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确定差异荷载,并根据计算的差异荷载进行分单元张拉,其张拉顺序为:第一单元锚索→第二单元锚索→第三单元锚索。
即先长单元后短单元。
压力分散型锚索各单元差异伸长量和差异荷载增量计算公式(以三单元共六束压力分散型锚索为例)如下:
差异伸长量:ΔL1-2=ΔL1-ΔL2。
目录目录 (1)锚索张拉方案 (2)一、工程概况 (2)二、张拉施工 (2)三、张拉防护 (3)四、张位计算 (3)五、安全措施 (5)1、脚手架搭设安全技术措施 (5)2、机械设备使用安全保证措施 (5)3,防洪防汛安全措施 (5)锚索张拉方案一、工程概况雅袭江两河口水电站交通共程8#公路路基锚索工程设计为137根,设计1000KN级全长无粘结单孔压力分散型预应力锚索,锚固端8m, 自由端32m。
施工中采用整体张拉,小顶预紧的施工方法。
二、张拉施工1、锚固注浆结石体抗压强度达到30MPa及锚墩棍凝土等的承载强度均达到设计要求时,即可进行锚索张拉。
2、对于地质条件复杂边坡,可以先采取间歇张拉方式,锚索初期张拉力按设计值的90%控制,然后根据锚索监侧数据的分析,进而确定是否进行补偿张拉,并进一步研究、确定锚索初期的张拉力;对于边坡锚索的张拉力按设计值的100%控制。
3、当锚索的预应力报失超过设计张拉力的10%时,应进行补偿张拉。
补偿张拉在锁定值基础上一次张拉至超张拉荷载,最多进行两次。
4、张拉设备的标定:为保证张拉控制力的准确性,在张拉作业前须对张拉设备系统(包括千斤顶、油管、压力表等)进行“油压值-——张拉力”的标定。
5,锚索张拉操作a)将钢绞线外锚头部分PE套管用电工刀剥去,洗去汕脂并套上止油护套。
b)安装测力计(适用于需进行应力监测的锚索).c)安装工作锚板、夹片、限位板、千斤顶(采用YDC260-200)及工具锚,安装前工作锚具上的锥形孔及夹片表面应保持清洁,为便于卸下工具锚,工具夹片可涂抹少量润滑剂。
工具锚具上孔的排列位置须与前端工作锚的孔位一致,不允许在千斤顶穿心孔中发生俐纹线交又现象。
张拉时应记录每一级荷载伸长值和稳压时的变形量,且与理论伸长值和规定的变形量进行比较,特别是最后一级锁定时钢绞线回缩量是否满足规定要求。
如果实测伸长值大于计算伸长值10%或小于5%时,应停机检查,待查明原因并采取相应措施后,方可恢复张拉.d)单孔多锚头压力分散型预应力锚索由于各组钢绞线长度不等,采用单组张拉方式,确保各根钢绞线平均受载。