路堑边坡锚索张拉计算书.docx

压力分散型预应力锚索张拉计算书一.工程简介XX第二设计标段第四工区段路堑边坡设计采用锚索框架梁进行 防护。见下图所示：横向与垂向中心间距均取3m。傅曝采用压力分髓颤应力锚索曲询固，共解晓其中，20m/25m为I型锚索，由两单元共四束钢绞线组成；30m/35m为II型锚 索，由三单元共7谏睡播戚,枢径15.2mm、强度1860MPa 的高强度低松弛无砧结钢绞线。每个单元锚索分别由两根无粘结钢绞线 内锚于钢质承载体组成。钢绞线通过特制的挤压簧（类似于夹片功能） 和挤压套（类似于锚环功能）对称地锚固于钢质承载体上,其单根的 连接强于200kNo钢魁设it长度为L、锚固段长度为L锚、I型各单元锚索的固 定长度分别为h、k ,共同组成复合型锚索的锚固段,且/f=L/2 ； II 型各单元锚索的固定长度分别为人6共同组成复合型锚索的锚 固段，且/mF=L/3。为叙述及计算方便，命名对应锚固长度的单元35mII型锚索（锚固长度15m）张拉控制参数计算表张拉力Y (500kN)补偿张拉整体分级张拉P1(kN)P2 (kN)25%P (kN)50%P (kN)75%P (kN)100%P (kN)105%P (kN)27.0545.8112525037550()525D1张拉端有效自由 段长度 L1=3080815.2615.2615.8831.7647.6463.5266.69D2张拉端有效自由 段长度 L1=25808D3张拉端有效自由 段长度 L1=20808D1理论计算伸长值15.2630.5246.462.2878.1694.0497.21实际量取伸长值 上限16.17632.35149.18466.01782.85099.682103.043实际量取伸长值 下限14.34428.68943.61658.54373.47088.39891.377D2理论计算伸长值15.2631.1447.0262.978.7881.95实际量取伸长值 上限16.17633.00849.84166.67483.50786.867实际量取伸长值 下限14.34429.27244.19959.12674.05377.033D3理论计算伸长值15.8831.7647.6463.5266.69实际量取伸长值 上限16.83333.66650.49867.33170.691实际量取伸长值 下限14.92729.85444.78259.70962.689使用（YCW65-200,出 厂编号202001）油压 表读数2.334.209.6019.4029.2039.0040.95-1()-四、施工工艺及注意事项压力分散型锚索张拉，在对第一、二单元进行差异分步张拉后， 分五级进行，每级荷载分别为设计荷载的0.25、0.5、0.75、1.0、1.05 倍，除最后一级需甄定1020饼沙卜，髅酸5分钟，并分 别记录年-级钢绞线的伸长量。在每一级的稳定时间里必须测读锚头位 移三次。（1 ）准备工作1 ）注浆体、框架混凝土及锚斜托台座的混凝土强度达到设计强度 的75%以上后，方可进行锚索张拉。锚斜托台座的承压面应平整，并 与锚索的轴线方向垂直；2）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。3 ）套上工俏鞭，榴甑候书黯度任蹶画呐扶b一扇裔割靖4 ）锚板每个锥孔内装上工作夹片。5 2 ）千斤顶的定位安装1 ）套上相应的限位板，根据钢绞线直径大小确定限位尺寸。2）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，千斤顶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(3 )张拉按张拉程序首先张拉第一单元差异荷载 Pk网也第一、元差异荷载4 P2 ，然后再分5级进行整体弓胆1 )向千斤顶弼尘蜘慢慢送油，直至达相应般立级荷载设计值。弓埒劲瞒隹喷群居稳揩掷奸I荷怀豌喇预防圄勺0.1 ；卸荷速率每分钟不宜超过设计预应力值的0.2。2)测量预应力筋伸长量。按油表读数及伸长量进行双控检验张 拉力及伸长量直至合格，并按设计要求达到稳定持荷时间。弓啦至最后TK时，持荷约15分钟后及时进行苗3、做烷恰立谄毗 录。(4 )锚固I )松开送油阀，张拉活塞在预应力筋回缩下回程若干毫米，工 作夹片锚固好预应力筋。2)关闭送油阀，向回程油缸送油，活塞慢慢回程到底。卸荷速 率每分钟不宜超过设计预应力值的0.2。3 )按顺序拆除工具夹片、工具锚板、张拉千斤顶、限位板。(5 )封端锥懿晚48 寸内，若发现明显的预应力损失现喙，必须及时进彳亍补先知立。1 )在8皿底片灼同潺T 100mm处,机械®除越藏劝筋,严蕤割、氧割。2 ）最后用C30混凝土及时将锚头按设计要求进行封锚。3 ）弓啦时认真填写弓的立记录每孔锚索施工完成后,应向监理工程师 提交必须的验收资料。五.安全注意事项为了贯彻“安全第一，预防为主”的方针，做到“三不生产”的原则， 即不安全不生产、不消除事故隐患不生产、不落实安全防护措施不生产。 现制定有关预应力张拉的安全措施如下：1 ）施工前充分做好准备工作，熟悉设计图纸、领会设计意图，认真 做好各项工程施工组织计划，充分考虑施工期间气候对施工工艺的影 响。2）张拉所用千斤顶和压力表在张拉前要经过有资质的检测部门 进行标定。张拉前要检查油泵、千斤顶的机械性能，使之处于良好的 使用状态。只有在张拉机具运行正常可靠后才能进行正式安装张拉。3 ）张拉所用的夹用口锚具、锚垫板进场时,必须具有出厂合格证 和质量证明书，并按规范要求的抽检顷率对其进行力学性能检测,使用 前还要对其外观进行检查，严格杜绝使用外观有裂纹和其他缺陷的夹 片、锚具。夹片与锚环孑杯应粘附泥浆和其他杂物，且不允许锈蚀（若 有轻微浮绣，要彻底清除。）锚具安装到位后应及时张拉，以防止应锈 蚀而产生滑丝、断丝。工作锚板夹片与工具锚夹片不能混用（工作锚 具不能重复使用）。4 ）张拉所用的预应力钢绞线除按规定送检外，还要检查其外观,-I.S - 杜绝使用外观有裂纹和已受伤的钢绞线。对表面有绣的钢绞线，张拉 前要彻底除锈，以减少摩擦损失。5）张拉人员必须详细了解张拉施工工艺及张拉设备操作规程。 在张拉时严格按照张拉施工工艺进行张拉并严格遵守张拉设备操作 规程。6）张拉前，要求严格检查张拉作业工作平台脚手架是否固定牢 靠。7）张拉区域周围应设置明显的警示标志和标牌，非作业人员不 得进入张拉作业区，千斤顶出力方向严禁站人,施工操作者及测量人员 要站在侧面，严禁越过安全区。严禁非操作人员进入张拉区。张拉前 要检查张拉系统安全可靠，张拉时要有安全措施，张拉人员站在千斤 顶旁边张拉作业，严禁任何人张拉端前面。8 ）张拉作业时，千斤顶前端与锚具贴密，外余部分不应有约束。张 拉力的作用线要与钢绞线中心一致，不得偏扭。张拉过程中严禁拆卸 管路，严禁碰、敲锚具组件。9 ）张拉时，油泵要徐徐加压，使千斤顶加载平稳、均匀、缓慢, 卸载时，慢慢打开油阀，使油压缓缓下降。油泵运转时，若有不正常 现象，须立即停车。张拉时，严禁工作压力超过额定压力。10 ）预应力钢绞线的锚固，要在张拉控制应力处于稳定状态下进 行。11 ）切割多余钢绞线，一般用砂轮切割机，如确需用加热方法切 割时，要采取保护方法使锚具夹片不受热，以确保夹片不因受热退火 而滑丝。六.质量控制(1)杜绝不合格的钢绞线及锚具产品进入工地。(2 )对孔位、孑底、孔深、孑窗和方位角进行严格检查偏差要符 合规定。(3 )锚索制作中要对下料长度、隔离架位置、绑打同距、灌浆管的 内口位置及编号进行检查。锚索的存放和临时防护应符合规范要求。(4 )锚索安装前须核对编号和孔号检查索体的JII页直性,PE防护套 的急?性，进浆管密封性,内口位置和通畅性。(5 )张拉作业是锚索施工的关键工序，张拉前应着重检查张拉系 统、浆体、锚墩和结构混凝±强度张拉力、压力表读数关系曲线与计 算公式，各项都符合规范和设计要求时才能进行张拉。在张拉日场遵循以下原则：张拉千斤顶的轴线必须与锚索轴线一致，锚环、夹片和锚索体 张拉部分不得有泥沙、锈蚀层或其他污物；加载速率要平缓，速率宜控制在设计预应力值的0.1/min左右；卸荷载速率宜控制在设计预应力值的0.2/min;在张拉时，须采用张拉系统出力与锚索体伸长值来综合控制锚 索应力，当实际伸长值与理论伸长值差别较大时，应暂停张拉彳寺查明 原因并采取相应措施后方可继续进行；锚索应力锁定必须在压力表稳定后进行;张拉锁定完成48h内，若 发卿应力损失大于设计预应力的1()%,要进行补偿张拉。(6 )施工过程中及时整理、汜总、检查和检验记录。-16 -为DI、D2、D3单元，其对应锚的度为LI、L2、L3,且L1>L2>L3。 详见下图所示：上图中,自由长度根据边坡级数位置不同而有五种筠II ,分别为20m I型锚索锚Hl段长度10m ,自由长度10m、15m ；25m I型锚索锚固段长度10m ,自由长度15m、20m ；3()mH型锚索锚固段长度15m ,自由长度15m、2()m、25m ；35mli型锚索锚固段长度15m ,自由长度20m、25m、30m ；其 对应设置位置详见具体的边坡锚索框架防护设计图。压力分散型锚索与一般压力型锚索不同之处在于，压力分散型锚 索由几个单元组成，各单元间锚索长度及其自由段长度不同，致使各 单元间因自由段长度不同而产生伸长量不同。因此，在进行整体分级 张拉前，要先计算各单元间的差异伸长量和差异荷载增量，并先进行补 足荷载张拉及预张拉。二、差异荷载增量、差异伸长量和理论伸长量计算1、计算公式差异伸长量：L1-2=AL1-AL2,AL2-3=AL2-AL3;-2-Ll=(o/E)XL1, AL2 =(o/E)X L2,L3=(。/E) X L3,o=P/A o差异荷载增量：Pl=(EXAXALl-2/Ll)X2P2=(E X A X L2-3/L2)+ (EXAX AL2-3/L 1)X2 以上各式中：LI、L2、L3分别为第一、二、三单元锚索的自由段长度，且 L1>L2>L3；LI、AL2. AL3分别为在给定最终张拉(设计锁定)荷载作 用下的伸长量；Ll2、AL2-3为对应单元在给定最终张拉(设计锁定)荷载作 用下的差异伸长量；。为在给定最终张拉(设计锁定)荷载作用下的钢绞线束应力；P为在给定最终张拉(设计锁定)荷载作用下的单根钢绞线束荷 载；A为单根钢绞线束的截面面积，取A=140mm2 ;E为钢绞线的弹性模量，E=195000MPa;Pl、AP2为进行分步补偿差异张拉的第一、二级张拉荷载增 量；各单元锚索张拉时的实际总伸长值，等于初应力以下的补偿张拉 伸长量加上从初应力至最大张拉力间的伸长量，即：L=AL初以下+!,初至最大2.不同长度自由段锚索差异荷载及伸长量计算3、现分别列表计算锚索各单元的差异荷载及伸长量如下：-3-设计抗拔力 P(kN)索度n) 锚长(n单元分 类张拉端有效自由 段长度Li (mm)各单元锚索在最终 荷钱(P)下的伸长 量小 Li (nun)最终有栽下的差异 伸长量 Li-(i+l)(mm)补偿张拉差异 荷载增量 Pi(kN)理论计算 伸长量 L(n)m)理论计算 伸长量上限 +6%(mm)理论计算 伸长量下限 -6%(mm)35020DILI15808 LI50.67A Ll-216.03 PI55.35Ll50.6753.7147.63D2L210808 L234.64L234.6436.7232.5638020D1LI15808A Li55.01 Ll-217.40 PI60.10Ll55.0158.3151.71D2L210808 L237.61L237.6139.8735.3540020DILI15808 LI57.90 Ll-218.32 PI63.26Ll57.9061.3854.43D2L210808A L239.59L239.5941.9737.2145020DILI15808A LI65.14A Ll-220.60A PI71.17Ll65.1469.0561.23D2L210808A L244.54L244.5447.2141.8738025DILI19808 LI68.93 Ll-220.88 PI57.55Ll68.9373.0664.79D2L213808 L248.05L248.0550.9345.1742025DILI19808 LI76.18a Ll-223.08 Pl63.61Ll76.1880.7671.61D2L213808 L253.11L253.1156.2949.9245030DILI25808 LI70.90A Ll-213.74 PI29.06Ll70.9075.1666.65D2L220808A L257.16L257.1660.5953.73D3L315808A L343.43A L2-313.74A P250.57L343.4346.0340.8250030DILI25808A LI78.78 Ll-215.26A PI32.29Ll78.7883.5174.05D2L220808 L263.52L263.5267.3359.71D3L315808 L348.25 L2-315.26 P256.19L348.2551.1545.3650035DILI30808 LI94.04 Ll-215.26 PI27.05Ll94.0499.6888.40D2L225808 L278.78L278.7883.5174.05D3L320808 L363.52 L2-315.26 P245.81L363.5267.3359.71表中张拉端有效自由段长度Li已考虑千斤顶及工作锚环段长度、千斤顶上工具锚环厚度及格梁厚度。三、锚索张拉压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，根据设计荷靳口 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。张拉采用“双控法L即采用设计强5力与锚索体伸长来给褥临苗 索应力，以褥吟瞧熊妫准，用伸长量校核，实际伸长量与理论值的 偏差应在±6腕围内，否则应查明原因并采取措施后方可进行张拉。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。本项目前期使用张拉千斤顶及油表已由广东省云浮市质量计量 监督检测所校准标定，千斤顶型号为：YCW65-200,出厂编号202001 , 已标定的油表及校准方程为：Y为油表指示器读数,MPa ；X施加力值单位,KN。在施工过程中,是采用读油表读数X求剑加鼬力是否达弓啦在进行整体张拉前，取1。%20粕勺设计张拉荷载进行预张拉，使 其各部彳妾触紧密，钢绞线完全平直。弓啦时T盘安照40KN/min的速 度进行。压力分散型锚索具体的张拉程序如下:安装千斤顶一（）- Pl （首先单独张拉D1单元2根钢绞线，补 足D1单元差异荷载 P1 ,计算D1单元锚索0-A P1的伸长值即 L1-2 ,并量取D1单元锚索实际伸长值进行双控校核）一 P2 （同 时张拉DI、D2单元锚索，补足DI、D2单元差异荷载 P2 ,量取 D2单元锚索伸长值4 L2-3并与计算值校核，注意此时D1单元伸长 值为： L1-2+A L2-3 ） -25%P （正式整体张拉，量取D3单元伸长值 并进行双控校核）T5O%P-75%PfOO%Pf（）5%P（双控校核合格后， 持荷1020分钟，然后及时进行锁定）。各单元锚索实际伸长值，等于分级张拉伸长值加相应的差异伸长 值。锚索的预应力在补足差异荷载后分5级（预张拉不计）按上述张 拉程序进行施加，即按设计荷载的25%、50%、75%、100%、105%。除张 拉最后一级荷载的弱稳 1020辨的卜，髅酸持旗筵5分钟。锚 麹定48 的内，若发5期显的预防豌曝，必须及时进行补充张拉。各种类型锚索具体补偿张拉及分级张拉控制参数见以下各表：20ml型锚索（锚固长度10m）张拉控制参数计算表张拉力Y (350kN)补偿张拉整体分级张拉 P1(kN) P2 (kN)25%P (kN)50%P (kN)75%P (kN)100%P (kN)105%P (kN)55.3587.5175262.535()367.5DI张拉端有效自由 段长度 Ll=1580816.038.6617.3225.9834.6436.37D2张拉端有效自由 段长度 Ll=10808DI理论计算伸长值16.0324.6933.3542.0150.6752.4实际量取伸长值 上限16.99226.17135.35144.53153.71055.544实际量取伸长值 下限15.06823.20931.34939.48947.63049.256D2理论计算伸长值8.6617.3225.9834.6436.37实际量取伸长值 上限9.18018.35927.53936.71838.552实际量取伸长值 下限8.14016.28124.42132.56234.188使用（YCW65-200,出 厂编号202001）油压 表读数4.627.4215.0422.6630.2931.8125ml型锚索（锚固长度12m）张拉控制参数计算表张拉力Y (380kN)补偿张拉整体分级张拉 P1(kN) P2 (kN)25%P (kN)50%P (kN)75%P (kN)100%P (kN)105%P (kN)57.559519028538()399D1张拉端有效自 由段长度 Ll=1980820.8812.0124.0236.0448.0550.45D2张拉端有效自 由段长度L1=13808D1理论计算伸长 值20.8832.8944.956.9268.9371.33实际量取伸长 值上限22.13334.86347.59460.33573.06675.610实际量取伸长 值下限19.62730.91742.20653.50564.79467.050D2理论计算伸长 值12.0124.0236.0448.0550.45实际量取伸长 值上限12.73125.46138.20250.93353.477实际量取伸长 值下限11.28922.57933.87845.16747.423使用（YCW65-200, 出厂编号202001）油 压表读数4.818.0716.3524.6232.9034.5530mII型锚索（锚固长度15m）张拉控制参数计算表张拉力Y (450kN)补偿张拉整体分级张拉P1(kN)P2 (kN)25%P (kN)50%P (kN)75%P (kN)100%P (kN)105%P (kN)29.0650.57112.5225337.5450472.5D1张拉端有效自由 段长度 L1=2580813.7413.7410.8621.7132.5743.4345.6D2张拉端有效自由 段长度 L1=20808D3张拉端有效自由 段长度 Ll=15808D1理论计算伸长值13.7427.4738.3449.1960.0570.9173.08实际量取伸长值 上限14.56429.11840.64052.14163.65375.16577.465实际量取伸长值 下限12.91625.82236.04046.23956.44766.65568.695D2理论计算伸长值13.7424.635.4546.3157.1759.34实际量取伸长值 上限14.56426.07637.57749.08960.60062.900实际量取伸长值 下限12.91623.12433.32343.53153.74055.780D3理论计算伸长值10.8621.7132.5743.4345.6实际量取伸长值 上限11.51223.01334.52446.03648.336实际量取伸长值 下限10.20820.40730.61640.82442.864使用（YCW65-200,出 厂编号202001）油压 表读数2.334.209.6019.4029.2039.0040.95