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建材世界2021年第42卷第1期doi：10.3963/j.issn.16746066.2021.01.015预应力中空注浆锚杆在桥台加固中的应用骆美勇12,汪洋12,袁新顺12(1.中交二航局建筑科技有限公司，武汉430040；2.海工结构新材料及维护加固技术湖北省重点实验室，武汉430040)摘要：预应力空中注浆锚杆是一种较为先进的工法，其集锚固和注浆于一体，与传统锚杆施工工艺相比有着极大的改进，具有施工速度快、锚固性能好、操作简单等施工特点。
该文以重庆市国道0212石板大桥为例，详细地阐述预应力中空注浆锚杆在加固项目当中的有效应用以及该技术的施工过程、要点、重点事项以及工程效果。
关键词：预应力；中空锚杆；注浆；桥台加固Application of Pre-stressed Hollow Anchor in Abutment ReinforcementLUO Mei-yong1'2,WANG Yang1,2,YUAN Xin-shun1,2(1CCCC Second Harbor Engineering Construction'Technology Co Ltd,Wuhan430040,China;2.Hubci Key Laboratory of Advanced Materials&Reinforcement'Technology Research for MarineEnvironment Structures,Wuhan430040»China.)Abstract:The pre-stressed hollow anchor is the com bination of grouting and pared with the tradi-ionalanchorconstruciontechnology，i hastheadvantagesoffastconstructionspeed，goodanchoringperformanceand simplc operation.'Taking G212national highway Shiban Bridge in Chongqing as an example,this paper introduces the concreteapplcationofpre-stressedho l owanchorreinforcementtechnology，andexpoundstheconstructonprocess，key points,important matters and engineering effects.Keywords:pre-stress;hollow anchor;grouting;abutment reinforcement石板大桥位于重庆市九龙坡区S107渝东路，所在线路道路等级为二级公路，2018年，相关人员使用较为先进的探测仪器，按照技术标准规范，对该桥进行了检测，根据检测结果，最终将该桥评定为4类桥梁。
预应力锚杆设计分析预应力锚杆作为一种重要的地下工程支护结构，在岩土工程中被广泛应用。
它通过施加预应力，有效地提高了锚固区的岩土稳定性，控制了结构的变形和裂缝发展。
本文将对预应力锚杆的设计与分析进行探讨。
预应力锚杆是一种将钢绞线或高强度钢丝插入到地层中的地下结构物，通过张拉产生预应力，从而对围岩提供支护力。
它的工作原理是通过调整锚杆的长度、直径、布置方式和预应力大小，以适应不同的地质条件和工程需求。
锚杆材料的选择：根据工程需要选择具有足够强度和耐久性的材料，如高强度钢绞线或高强度钢丝。
锚杆长度的确定：根据岩土体的性质、埋深、地下水状况以及施工条件等因素来确定。
锚杆布置方式的选择：根据围岩的形状和地质条件，选择合适的锚杆布置方式，如矩形、三角形或环形布置。
预应力大小的确定：根据围岩的稳定性和工程要求，确定合适的预应力大小。
预应力锚杆的分析方法主要包括静力分析和动力分析。
静力分析主要考虑锚杆的静载特性，如抗拔力和抗剪力；动力分析主要考虑地震、爆炸等动载条件下的响应。
常用的分析方法包括有限元法、有限差分法、离散元法等。
在某隧道工程中，由于围岩稳定性较差，设计采用了预应力锚杆支护。
通过合理的选材、确定锚杆长度和布置方式以及选择合适的预应力大小，有效地控制了围岩的变形和裂缝发展，保证了施工安全。
预应力锚杆作为一种有效的地下工程支护结构，在岩土工程中得到了广泛应用。
通过对预应力锚杆的设计与分析，我们可以更好地了解其工作原理和性能特点，为工程实践提供指导。
在未来的研究中，我们还需要进一步探讨预应力锚杆的设计优化方法，提高其支护效果和经济效益。
预应力锚杆支护是一种利用高强度钢杆件和端部锚固机制，对围岩进行加固的支护方式。
其基本原理是在岩体中钻孔，将钢杆件插入孔内，利用端部锚固机制对岩体进行锚固，使岩体形成稳定的支撑结构，提高岩体的整体强度和稳定性。
预应力锚杆支护的常用参数包括杆体直径、杆体长度、锚固长度、锚固力、预应力等。
浅谈重力坝的预应力锚杆设计1 引言重力坝是用混凝土或石料等材料修筑、主要依靠坝体自重保持稳定的坝。
砌石重力坝用块石或条石砌筑而成。
砌石坝拥有可以就地取材、施工技术简单、坝顶具有溢流条件、施工度汛风险小、节省造价等特点，使其在我国小水电及农田水利工程中得到较多应用。
砌石坝与其他任何大坝一样，其稳定安全性与强度安全性是设计最重要的指标之一，其建基面必须满足稳定性要求。
对于裂隙发育、基岩破碎或存在渗漏通道的地基，应研究采取适当的地基处理措施，使其满足稳定、强度、防渗的要求。
预应力锚固措施是提高软弱结构面抗剪能力的有效措施，在工程建设中也得到广泛采用。
自从阿尔及力亚的CheurfaS大坝首次使用预应力锚索以来，预应力锚固技术己发展了70多年。
在这其中，预应力材料，锚具，施工技术，加固理论，设计方法都得到了极大的发展。
在国内，单孔安装荷载已达到了10000kN （李家峡水电站），单项工程应用数量最多的有4540根（三峡水利枢纽永久船闹边坡加固工程），而国外单根预应力已达到了16000kN （德国）[1]。
2 工程概况斗底水库位于贵州省黔南州惠水县东南部斗底乡境内，水库位于坝王河上游高家河河段支流的斗底河上，坝王河为红水河支流，属珠江流域红水河水系。
地理座标北纬25°29′～26°03′、东经106°51′～106°57′。
坝区距惠水县约38km，距斗底乡约1km，有惠水至龙里县道通往工程区，交通较便利。
工程于斗底河拟建水库一座，坝型为砌石重力坝，设计洪水标准采用30年一遇，校核洪水标准采用300年一遇。
坝顶高程1305.00m，河床建基面高程为1255.00m，最大坝高50.0m，坝轴线长228.0m。
正常蓄水位1302.00m，设计洪水位1303.80m，校核洪水位1304.38m，总库容302万m3。
工程规模为小（一）型，工程主要任务为供水灌溉。
3 地质条件坝区河流流向285°，河床宽20～30m，河水深0.5～1m，左岸山顶高程1378～1387m，地形坡度在32°～38°左右；右岸山顶高程1408～1412m，地形坡度在35°～43°左右；河床高程1261.1～1265.3m，为较对称的"V"形纵向谷。
、编制依据、工程概况三、施工准备3.1材料准备.3.2人员准备.3.3施工机械设备准备.四、施工方法4. 1 施工准备.4. 2 造孔4.3 锚索（杆）制作与安装.4.4 注浆施工.4.5 张拉锁定与封锚.4.6 锚索（杆）质量控制要点.4.7 锚索（杆）框架施工.五、工期计划保证措施105.1组织保证措施105.2工期保证体系115.3制度保证措施125.4技术保证措施125.5设备物质保证措施125.6后勤保证措施12六、质量控制12146.1质量体系的建立. 12 6.2现场质量保证措施.13七、安全及环保措施7.1安全保障体系的建立 14 7.2安全生产管理保证措施 15 7.3安全要求7.3.1 人身安全 ........................ . (16)7.3.2施工现场安全要求................ (17)7.3.3施工用电安全要求................ (17)7.3.4施工机械安全要求........................... 18 7.3.5季节性施工安全要求.............. . (18)7.3.6治安消防、防火安全 .............. ............. 19 167.4环保保障体系的建立20 7.5环境保护措施 21 7.5.1 减小生态破坏 21 7.5.2 噪声、光污染控制 21 7.5.3 水环境保护 22 7.5.4 大气环境保护. 22 7.5.5固体废弃物处理22、编制依据《公路路基施工技术规范》（JTG F10-2006）10、中华人民共和国《工程建设标准强制性条文》 （公路工程部分） 11、《福建省高速公路施工标准化管理指南》第二分册路基工程（第二版）、工程概况预应力锚索（杆）坡体加固主要用于深挖路堑边坡防护。
本标段共有3段深挖路堑边坡采用预应力锚索（杆）防护，主要工程数量有：孔径①150mm 束锚索10414m 无粘结钢绞线重量77875.2kg , C25混凝土框架梁1194.7m3, C40水泥浆551.9m3,①32预应力锚杆360m 高强精轧螺纹钢 2386.3kg , HPB300I 冈筋248.4kg , HRB400 钢筋 178651.6kg 。
预应力锚索＼锚杆和重力式挡土墙联合支护在边坡工程的应用本文介绍了采用预应力锚索、锚杆和重力式挡土墙联合支护应用于高边坡支护中的设计方案和工艺流程，并通过具体的工程实践论证了该工艺的安全性、可靠性和经济性。
标签预应力；锚索；重力式挡土墙；边坡一、工程概况万科溪之谷工程位于柳树村，占地约30万平方米，一期多层与联排间台地根据景观需要形成3级台地边坡，3级台地边坡长约284米，边坡高度9-17米，坡顶是其开发商开发建设的联排别墅，3级台地边坡下方为是其开发商开发建设的多层建筑，此处边坡原景观设计支护方案采用外墙采用瓦房店黄石砌筑的重力式挡土墙，挡土墙采用上下3级，第一级挡土墙高5-8米，第二级挡土墙高4-10米，第三级挡土墙高1.5-4米，三级挡土墙的坡度均为1:0.3，由于三级挡土墙占用场地土地，并且不能满足住宅边坡的稳定要求，根据地质资料得知，本工程第一级边坡为新近回填土层，回填土层主要由主要为粘性土和碎石构成，碎石含量占10-30%，第二级边坡为强化岩板岩夹石英岩和中风化板岩夹石英岩，第三级边坡也为新近回填土层，回填土成分主要由粘性土和碎石构成。
经多方论证，决定第一级边坡采用衡重力式挡土墙，第二级边坡采用预应力锚索、锚杆支护，第三级边坡采用重力式挡土墙联合支护设计方案。
二、支护设计方案根据该边坡周围环境和地质条件，进行支护设计方案。
第一级边坡支护设计采用M10毛石衡重力式挡土墙，外墙坡度为1:0.18，墙顶宽度为0.6米，外墙采用瓦房店黄石砌筑。
外墙每隔1.5-2.0米设泄水孔1个，梅花状布置。
第二级边坡采用预应力锚索、锚杆喷射混凝土支护设计方案，岩石边坡设计坡角80度，预应力锚索、锚杆垂直间距1.5米，水平间距2.0米，锚索长度11-13米，锚杆长度5米，锚杆和锚索倾角均为15度，锚索设计极限承拉力为350KN。
坡面采用挂钢丝网后喷射混凝土再进行景观塑山石施工，护坡上每隔1.5-2.0米设泄水孔1个，梅花状布置，第二级边坡顶部采用钢筋混凝土预制挡板，给景观设计提供绿化的空间。
预应力锚杆设计中冶建筑研究总院程良奎2013.21、锚杆拉力设计值永久性锚杆轴向拉力设计值T d ,可按下式确定1.35d w kT T γ≥临时性锚杆轴向拉力设计值T d ,可按下式确定1.25d kT T ≥式中：T K ——锚杆轴向拉力标准值γW ——工作条件系数，取1.12、锚杆杆（筋）体截面锚杆或单元锚杆杆（筋）体受拉承载力应符合下列规定，并满足张拉控制应力的要求。
对于钢绞线或者预应力螺纹钢筋：d py s T f A ≤对于普通钢筋：d y sT f A ≤式中：A s ——钢筋截面积f py ——钢绞线或预应力螺纹钢筋拉强度设计值f y ——普通钢筋抗拉强度设计值锚杆预应力筋的张拉控制应力应符合下表规定：预应力筋张拉控制应力锚杆类型钢绞线预应力螺纹钢筋普通钢筋永久≤0.50fptk ≤0.70fpyk≤0.70fyk临时≤0.65fptk ≤0.80fpyk≤0.80fyk conσconσconσ3、锚杆锚固段长度锚杆锚固段设计长度应同时满足灌浆体与筋体间、灌浆体与岩土体间抗拔承载力要求，取下列公式中的较大值.锚杆及单元锚杆锚固体受拔承载力应符合下列规定:'da msKT L n d f π≥⋅⋅⋅da mg T L KD f πψ≥⋅⋅⋅式中：L a ——锚杆或单元锚杆锚固段长度；T d ——锚杆或单元锚杆轴向拉力设计值；f ms ——锚杆锚固段灌浆体与筋体间粘结强度设计值；f mg ——锚杆锚固段灌浆体与地层间极限粘结强度标准值，应通过试验确定，当无试验资料时，可按下表一取值。
D ——锚杆锚固段钻孔直径；d ——钢筋或钢绞线直径；ψ——锚固段长度对极限粘结强度的影响系数；n ——钢筋或钢绞线根数。
表：灌浆体与筋体间的粘结强度设计值锚杆用途灌浆体抗压（MPa）张拉钢筋体种类20.0 25.0 30.0 40.0临时预应力螺纹钢筋 1.4 1.6 1.8 2.0钢绞线、普通钢筋 1.0 1.2 1.35 1.5 永久预应力螺纹钢筋 1.2 1.4 1.6钢绞线、普通钢筋0.8 0.9 1.0锚杆锚固段灌浆体与周边地层间的极限粘结强度标准值(N/mm2)岩土类别极限粘结强度标准值岩石坚硬岩 1.5～2.5较硬岩 1.0 ～1.5软岩0.6 ～1.2极软岩0.6 ～1.0砂砾N标贯值100.1 ～0.2 200.15 ～0.25 300.25 ～0.30 400.30 ～0.40砂N标贯值100.10 ～0.15 200.15 ～0.20锚杆锚固段灌浆体与周边地层间的极限粘结强度标准值(N/mm2)砂N标贯值300.20~0.27400.28~0.32500.3~0.4粘性土软塑0.02~0.04可塑0.04~0.06硬塑0.05~0.07坚硬0.08~0.12注：1. 表中数值为锚杆粘结段长10m（土层）或6m（岩石）的灌浆体与岩土层间的平均极限粘结强度经验值，灌浆体采用一次注浆；若对锚固段注浆采用带袖阀管的重复高压注浆，其极限粘结强度标准值可显著提高，提高幅度与注浆压力大小关系密切。
预应力锚杆施工方案一、总体布置：1、施工用水用电：从就近管线接取；2、锚杆加工厂：锚杆加工厂设在710平台，用钢管架设加工平台，宽1m，长10m，加工厂设ZG40型钢筋剥肋滚压直螺纹机一台；3、注浆系统：锚杆注浆利用710平台锚索注浆系统进行。
二、预应力锚杆设计：预应力锚杆采用中32螺纹钢筋作为杆体，锚杆长9m，锚段2.5m，自由段6.5m，锚杆注浆采用M30纯水泥浆，浆液采用早强型，外锚段钢筋采用剥肋滚压直螺纹，螺纹长度200mm，螺帽采用巾32螺纹钢筋剥肋滚压直螺纹连接套筒，锚垫板采用250*250*20mm钢板，锚杆设计张拉力200KN。
三、预应力锚杆施工：预应力锚杆施工程序为：钻孔、锚杆加工、锚固段注浆、锚杆安装、张拉段注浆、封锚。
1、锚杆加工：锚杆加工前，应对预应力钢筋进行外观检查，不合格的按有关规定处理。
2、本工程锚杆为端头锚，其下料长度按下列公式计算：L=ls+lm+ld式中：L：预应力锚杆下料长度；1s：锚杆实际孔深（含承压垫墩厚度）；lm：锁定螺母厚度；ld：张拉设备工作长度；根据施工设计图纸，本工程锚杆下料长度为9.0m。
3、锚杆连接采用剥肋滚压直螺纹连接，螺纹在现场加工。
钢筋下料完成，端采用柳州市桥厦工程管材有限公司生产的ZG40型钢筋剥肋滚压直螺纹机进行钢筋剥肋及螺纹滚压。
4、钻孔及冲洗锚杆钻孔采用宣化QZJ-100B，钻孔孔径90mm。
考虑到因钻孔施工时在孔内残留有岩粉，为了保证锚固端能充分与孔壁粘结，在锚固端注浆前用风对钻孔进行孔内吹洗。
5、锚固端注浆锚固端杆体粘结材料采用M30水泥浆，配合比采用锚索注浆配合比。
锚固端粘结材料采用灌注的方式施工。
在锚杆插入之前，将灌浆用塑料管通入孔底，边灌浆边往外抽。
根据施工设计图纸，锚固端注浆长度为2.5m。
6、锚杆安装在锚固端注浆结束后，立即插入锚杆。
下锚杆的同时将张拉段注浆管附在锚杆上一起插入孔中，插入深度距锚固端0.5m左右。
浆砌片石重力式桥台加固设计问题浆砌片石重力式桥台加固设计问题广东省交通集团有限公司陈振秀广东省交通厅张金根内容提要：由于设计标准偏低和车辆荷载的增加，早期设计施工的浆砌片石桥台不少已难以满足要求。
本文通过一个加固实例介绍了浆砌片石桥台的加固设计方法、施工工艺等。
关键词：浆砌片石桥台加固设计施工工艺由于车辆轴重的不断增加和车速的提高，浆砌片石砌体在长期动荷影响下，砂浆体逐渐疏松而导致台身出现开裂等病害，甚至垮塌，这是可以理解的。
要进行加固是必然的，因为这种结构已不适应当今汽车运输发展的需求。
但是这种加固过程，一般是要求在维持桥梁正常通车的条件下进行；当然，最好是在施工过程中，车辆限速40Km/h 通过，以减小震动影响。
这类加固设计是一种特殊设计，要有理论和规范的依据，具有一定难度。
根据德国学者多年研究，证明加筋土与土钉墙的力学机理是相同的；土钉墙和锚杆框架的力学机理和设计计算方法是不同的。
参照部颁《公路加筋土工程设计规范》、《公路路基设计规范》及其他有关资料，依据“土钉墙”原理，并针对某高速公路一座小桥3号台，提出桥台加固设计方案如下（见附图）。
1、土钉采用Ф30mm的自钻式中空注浆锚杆和Ф50×3.2mm 缝管钢花管压力注浆锚杆两种。
因前者钻进容易侧阻大，后者注浆效果好。
通过内部稳定分析确定土钉长度，一般用0.3H破裂面；也有用朗金破裂面的；而德国试验结论是取0.6～0.8H。
由于动荷载的作用，并考虑安全储备，对本桥台加固而言，中空注浆锚杆用L＝9m，钢花管锚杆L＝8m，间距布置见附图。
土钉露出浆片石面墙15cm。
2、面板（片石墙护面）：采用厚度为20cm，设2层Ф10mm，间距10cm×10cm的钢筋网，喷20＃钢纤维砼。
有的设计采用30cm～40cm模筑砼，但工序多、工期长、投资大，是值得斟酌的。
3、土钉注浆采用浆材是425＃早强型普硅水泥，水灰比为1：1（100kg水中，水是80kg，20kgLT活性丙稀酸脂）的双液浆，以增加浆液固结体的粘结力和弹性，并增强对动荷载的抵抗能力。
预应力锚杆施工方案预应力锚杆施工方案一、工程概况本工程是针对一个桥梁的预应力锚杆施工方案。
该桥梁总长度为100米，共有6个孔洞，每个孔洞中设置2根预应力锚杆。
预应力锚杆的目的是增加桥梁的抗拉强度和稳定性，提高桥梁的承载能力。
二、施工材料1. 预应力钢束：采用符合国家标准的预应力钢束，材质为普通高强钢。
2. 预应力锚具：采用符合国家标准的预应力锚具，具有良好的承载能力和可靠的锚固效果。
3. 混凝土：采用符合国家标准的高强度混凝土。
三、施工工序1. 确定设计方案：根据桥梁的结构和荷载要求，确定预应力锚杆的位置、数量和尺寸。
设计方案应符合国家标准和规范要求。
2. 钻孔：根据设计要求，在桥墩上钻孔，孔径和孔深应符合设计要求。
3. 安装锚具：将预应力锚具插入孔洞，使其与孔壁紧密贴合，然后用螺栓将其固定在孔壁上。
4. 缆绳加工：将预应力钢束根据设计要求进行加工，包括切割和绞制。
5. 钢束穿孔：将加工好的预应力钢束穿过桥墩上的孔洞，使其两端伸出，并在锚具上进行固定。
6. 混凝土浇筑：在桥墩上进行混凝土浇筑，将锚杆、钢束和混凝土连接在一起。
7. 后期处理：在混凝土凝固后，对桥梁进行检查和修整，确保其完整性和稳定性。
四、施工注意事项1. 施工前应对桥梁的结构和荷载要求进行全面了解，严格按照设计要求进行施工。
2. 在施工前对施工场地进行仔细检查，确保场地平整，无障碍物和危险因素。
3. 在钻孔过程中，应采取防护措施，确保工人的安全。
4. 在安装锚具和穿孔过程中，应严格控制锚具和钢束的位置和角度，确保其与桥墩之间的连接牢固可靠。
5. 在混凝土浇筑过程中，应注意混凝土的搅拌和浇筑质量，确保满足强度和密实度要求。
6. 施工完成后，应进行桥梁的检查和测试，确保其满足设计要求和安全使用。
通过以上施工方案，可以确保预应力锚杆在桥梁上的安装和固定，提高桥梁的抗拉强度和稳定性，确保桥梁的安全使用。
同时，施工方案还考虑了工人的安全和工程的质量控制，对工程进展和成本控制起到了重要作用。
重力式桥台的预应力锚杆加固设计
摘要：结合那楼台小桥加固设计的工程实例，对重力式桥台前墙和侧墙开裂的病害原因进行了分析。
有针对性地采用预应力锚杆对拉方案对其进行加固设计，粗略给出了各层锚杆张拉控制力，介绍了预应力锚杆加固的施工工艺流程，最后提出重力式桥台的设计和施工的几点建议。
关键词：重力式桥台病害原因预应力锚杆对拉张拉控制力工艺流程
0 引言
重力式桥台是山区公路建设中广泛应用的一种受力复杂的结构形式，其利用自身重量来平衡外力保持稳定。
然而，桥梁运营过程中，在填土荷载和车辆荷载作用下，重力式桥台经常发生局部开裂破坏这一有规律性的病害。
一些宽度和高度较大的重力式桥台，当截面尺寸偏小时，施工过程中特别是在台后填土填筑过程中前墙和侧墙容易发生开裂，为桥台的正常安全使用留下了隐患，严重影响桥梁的耐久性。
因此，结合工程实例对重力式桥台的病害原因进行分析，并提出一些相应的设计和施工建议，是非常有必要的。
1 工程实例
那楼小桥为盘百二级公路上一座跨径跨越河沟的一孔净20米预应力混凝土T梁小桥，于1995年建成通车。
桥面宽12米，原设计荷载：汽-20，挂-100。
下构0#台与1#台为C30素混凝土重力式桥台，桥台结构型式及0#台尺寸见图2。
经检测发现，0#桥台侧墙有多条竖向、斜向裂缝，部分裂缝缝长缝宽超过规范要求，经过方案比选最终决定对病害严重的0#桥台在其侧墙两侧对向张拉精轧螺纹钢，以增加桥台的抗裂性能和整体稳定性。
2 病害原因
重力式桥台的前墙和侧墙的开裂原因一般可以从设计和施工两方面进行分析总结。
2.1 设计原因
根据《公路圬工桥涵设计规范》（JTD D61-2005）第6.2.4条规定，混凝土重力式桥台的侧墙任一水平截面的宽度不小于该截面至墙顶高度的0.35倍。
图1
如图1所示，某截面到墙顶的距离为H，墙顶宽为d，侧墙坡度为m。
根据
第6.2.4条规定
(1)
由式(1)得
(2)
那楼小桥侧墙高度为14.5米，顶宽为75cm，其侧墙最大坡度为，而原设计按设坡，不符合规范要求。
2.2 施工原因
重力式桥台施工过程中，台后填土的倾土方式、碾压过程、密实度、填土粒径等方面都与结构受力密切相关，尤其在两侧锥坡填土不及时的情况下，导致侧墙内外土压力相差悬殊形成了很大的不平衡水平力，导致侧墙和前墙开裂。
对于高度较大的重力式桥台，台后填土会产生很大的水平方向土压力，在桥梁运营过程中，由于路面渗水等原因造成桥台后土压力增大，进而使侧墙有向外的侧移趋势，而其抗弯抗剪能力有限，在土压力及车辆荷载的作用下侧墙的裂缝得以发展。
3设计方案
根据对桥台病害原因的分析可知，侧墙裂缝的产生主要是由于土压力及车辆荷载的作用下台后土压力增大，而桥台截面尺寸又偏小，抵抗能力不足。
通过各种方案比较，最终决定采用预应力锚杆对拉加固方案，预应力锚杆布置及框架设计见图2。
预应力锚杆对拉是通过桥台本身的自平衡来达到加固桥台的目的，通过两侧墙的预应力锚杆对拉来减小侧墙所承受的倾覆力矩，以限制桥台的进一步变形，从而阻止侧墙裂缝的产生和发展。
根据两侧墙裂纹的分布情况，合理布置一定数量的孔位，垂直侧墙用钻孔机水平穿透两侧墙，然后在孔内安放锚杆，接着在侧墙上浇筑钢筋混凝土框架以提供锚杆反力和增强桥台的整体性，待框架达到设计强度要求后，对预应力锚杆进行张拉，最后完成灌浆、外锚头防护处理等工序。
图2 预应力锚杆布置及框架设计（单位：cm）
侧墙所受的土侧压力由台后土侧压力和汽车荷载作用产生的土侧压力两部分组成，在桥梁运营阶段台后填土已基本固结稳定，因此台后土侧压力可以近似地按静止土压力进行计算，而汽车荷载作用产生的土侧压力是按汽车轮重换算为等待均布土层来计算的。
台后填土产生的土侧压力：
汽车荷载作用产生的土侧压力：
式中，根据经验，静止土压力系数取值为0.5；为土的重度取值为21 ；z 为计算位置距侧墙顶面的距离；为等待均布土层的厚度。
假设预应力锚杆承担所有的台后填土的土压力。
根据计算得到的台后土侧压力，每层锚杆的张拉控制力按照“半分法”计算即每根锚杆分担其与上下左右相邻锚杆间距所构成矩形区域内的土压力的1/2。
如图2所示，锚杆等间距布置，故每层各锚杆的张拉控制力相等，各层锚杆的张拉控制力计算结果见表1。
表1 各层锚杆的张拉控制力
层编号锚杆张拉控制力σcon(kN)
第1层 115
第2层 217
第3层 261
第4层 282
第5层 296
4 施工工艺
预应力锚杆对拉加固施工工艺流程如图3所示。
必须对整个加固施工过程进行监控，包括：施工期间禁止车辆通行，所有的材料、配件的检查和检验，预应力筋张拉程序的监控，孔道灌浆监控等。
尤其对预应力筋张拉的监控最为重要，
浇筑的框架在混凝土强度达到100％后方可进行预应力筋张拉。
为确保桥台整体锚固，必须先将所有预应力筋穿孔后，采用一端张拉，张拉端左右交替设置，采取从下至上，分批、分级张拉，张拉控制一律采用应力控制为主、伸长量校核的双控法。
为了保护桥台在实际施工过程中不受损坏，应做好量测工作，在张拉过程中，一旦出现新的裂缝，则应该减小张拉吨位甚至考虑降低张拉设计值。
图3 施工工艺流程
5 几点建议
1.重力式桥台对地基的不均匀沉降极为敏感，因此对于桥位处的地质情况山区地质比较复杂的路段应进行详细的勘察。
地质勘探应在整体平面范围均匀分布，以充分揭露桥台地基整体地质分布情况，为设计和施工提供充分的基础地质资料。
2.关于重力式桥台尺寸的拟定，公路桥规给出一些相关的规定，然而，对于一些高度和宽度远远超过过去标准图尺寸的大型U型桥台，如果设计尺寸断面过小，在施工和运营过程中引起桥台的开裂破损。
因此，对于高宽重力式桥台，其前墙和侧墙应偏安全的按独立挡土墙做受力分析并拟定合理尺寸，同时在设计过程中可以通过采用结构措施来改善U型桥台的受力状况，如前墙和侧墙交界部位采用倒角形式，宽桥台前墙背后设扶臂肋墙，适当增大桥台基础襟边尺寸等。
3. 一般地，重力式桥台计算中并没有考虑锥坡土压力的影响，然而这对高度较大的桥台是不合理的。
因此，在重力式桥台的台后填土过程中，应尽量不用震动压路机碾压，为减小不平衡土侧压力，应及时回填锥坡，以防止施工过程中桥台开裂。
4. 对于重力式桥台，如果台后排水不畅，台后附加水压增加，将进一步导致前墙和侧墙裂缝的产生和发展。
因此，在设计过程中应充分考虑台后排水，设置相应的排水设施，如台后设置排水盲沟，前墙和侧墙设置足够数量的排水管等。
6 结语
预应力锚杆对拉加固的基本原理是台后土侧压力通过预应力锚杆传递给框架，又通过侧墙和框架回传给台后填土，通过该横向自平衡体系的作用，重力式桥台侧墙向外的侧移趋势将得以改善，从而阻止了侧墙裂纹的产生和发展。
预应力锚杆对拉技术加固桥台，在没有改变原有桥台结构的基础上，改善了结构受力，增强了结构的整体性，具有施工简单、占用空间小、经济合理等特点，在旧桥加固中值得大力推广应用。
参考文献
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