路堑边坡锚索张拉计算书.docx

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1、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

2、 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

3、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14.34429.27244.19959.126

4、74.05377.033D3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

5、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

6、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

7、，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

8、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。）

9、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

10、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

11、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

12、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

13、锚的度为LI、L2、L3,且L1L2L3。 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

14、，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 L1L2L3；LI、AL2. AL3分别为在给定最终张拉(设计锁定

15、)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

16、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 P

17、I60.10Ll55.0158.3151.71D2L210808 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 PI57.55Ll68.9373.0664.7

18、9D2L213808 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 L

19、l-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

20、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

21、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

22、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

23、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16.99226.17135.35144.5315

24、3.71055.544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

25、%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

26、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=2580813.74

27、13.7410.8621.7132.5743.4345.6D2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