锚索张拉计算

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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

2、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：ΔL1-2=ΔL1-ΔL2,ΔL2-3=ΔL2-ΔL3ΔL1=（σ/E）*L1,ΔL2=（σ/E）*L2,ΔL3=（σ/E）*L3,σ=P/A差异荷载增量：ΔP1=(E*A*ΔL1-2/L1)*2ΔP2=[(E*A*ΔL2-3/L2)+(E*A*ΔL2-3/L1)]*2

3、其中：L1,L2,L3---分别为第一、二、三单元锚索的长度，且L1＞L2＞L3；ΔL1,ΔL2,ΔL3---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；ΔL1-2，ΔL2-3---各单元锚索在给定最终张拉（设计锁定）荷载作用下的差异伸长量；σ---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；ΔP1，ΔP2---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

4、长值ΔL(mm)为：ΔL=ΔL1+ΔL2ΔL---锚索实际伸长值(mm)ΔL1---从初应力至最大张拉力间的实测伸长值(mm)；ΔL2---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+298～ZK80+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，

5、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=1.95×105MPa，单根钢绞线截面面积A=140mm2（现场计算时应根据进场材料由试验获得数据）△L1=(

6、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=[(EA△L1-2)/L1]*2=[(195000

7、*140*14)/28000]*2=27300N=27.3KN；△P2=[(EA△L2-3)/L2+（EA△L2-3）/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.

8、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（%）1△P122△P13△P2412.562△P26255075100110张拉力x(KN)27.354.659.1565118.3130260390520572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