錨索試驗總結(jié)

1、海西高速公路網(wǎng)廈沙線三明段預 應 力 錨 索 總 結(jié) 報預應力錨索基本試驗總結(jié)報告一、 工程概況 ，該坡高約33.8 米 , 為類土質(zhì)邊坡, 上部坡積粉質(zhì)黏土, 厚度約 6 米左右；其下為全風化大理巖，厚度約 17 米； 強風化大理巖，厚度約為18 米。 該邊坡屬丘陵地貌，山坡較陡，未揭露地下水。為保證邊坡穩(wěn)定，因此綜合考慮采用拱形骨架防護結(jié)合預應力錨索加固方案。該坡分四級防護,中間設(shè)2m平臺，由下而上坡率和防護措施為：第一級1: 1.0,預應力錨索框架內(nèi)噴播植草和拱形骨架植草護坡；第二級1： 1.0, 拱形骨架植草防護；第三級1： 1.0, 預應力錨索框架和拱形骨架植草交錯布置; 第四級 1

2、： 1.25, 拱形骨架植草防護.兩側(cè)坡率按實際地形情況做適當調(diào)整。該坡試驗孔三個，錨索長度均為28 米，錨固段均為8 米。二、基本試驗目的與依據(jù)1、基本試驗目的基本試驗的目的在于驗證設(shè)計采用的工作錨索的性能各組成部分的綜合性能、錨固地層設(shè)計參數(shù)及合理性、同時考慮有關(guān)錨索體在搬運、儲存、安裝和施工過程中抗物理破壞的能力。(1) 確定該邊坡地層中錨索的極限承載力和安全系數(shù);(2) 揭示在該地層條件下影響錨索錨固力的各種影響因素及其影響程度;(3) 檢驗錨索工程的施工工藝;(4) 校核設(shè)計參數(shù), 為高邊坡錨固工程的動態(tài)設(shè)計提供有關(guān)參數(shù), 確保錨固工程的安全、經(jīng)濟、合理。2、試驗依據(jù)(1) 、 錨桿

3、噴射砼支護技術(shù)規(guī)程(GB50086-2001)(2) 、 巖土錨桿( 索 ) 技術(shù)規(guī)程(CECS22:2005)(3) 、 公路路基設(shè)計規(guī)范(JTG D30 2004)(4) 、 公路路基施工技術(shù)規(guī)范(JTJ 033 95)(5) 、高邊坡錨索設(shè)計文件及相關(guān)通知。三、錨索試驗方案與計算1、試驗方案本合同段錨索設(shè)計為壓力分散型，每束 6根。15.24無粘結(jié)鋼絞線，分三個單元布置， 設(shè)計拉力為700750KN超張拉荷載為770 KN。錨索張拉分為三個步驟：(1)進行整體預張拉，拉力為10溢計值(即70KN,以消除錨索非彈性變形；(2)分步進行差異荷載補償張拉；(3)對錨索進行整體分級張拉。(4)試

4、驗設(shè)備：本次試驗-千斤頂，型號 YCW100壓力表為上海晨儀儀表有限公司 制造，器具編號0112-1,型號規(guī)格(060) MPa其校準方程y=0.0526x,其中：x為千斤 頂拉力(KN), y為油表讀數(shù)。具體詳見標定證書。測量錨索位移量采用游標卡尺。(5)依據(jù)試驗張拉設(shè)備標定的回歸方程：y=0.0526x,及表01(詳見巖土錨桿(索) 技術(shù)規(guī)程)，編制循環(huán)加卸荷等級與位移觀測間隔時間表、荷載與油表讀數(shù)關(guān)系表，明 確張拉順序。表01錨索基本試驗加荷等級與觀測時間加荷標準 循環(huán)加荷等級(A - fptk%)加載數(shù)最大加載量卸載初始柿裁10%第一循環(huán)10%30%r 10%第二循環(huán)10%20% 30

5、%40%30%20%r 10%第三循環(huán)10%30%40%50%40%30%10%第四循環(huán)10%30% 50%60%50%30%r 10%第五循環(huán)10%30%50%70%50%30%10%第六循環(huán)10%30%60%80%60%30%10%觀測時間 (min)55510555具體加荷等級與觀測時間表加荷標 準 循環(huán)加荷等級加載數(shù)取大加載 量卸載初始荷 卷10% (70)第一 循環(huán)10% (70)30% (210)10% (70)第二 循環(huán)10%(70)20% (140)30% (210)40% (240)30% (210)20% (140)10% (70)第三 循環(huán)10% (70)30% (210

6、)40%24050% (350)40% (240)30% (210)10%(70)第四 循環(huán)10%(70)30% (210)50% (350)60% (420)50% (350)30% (210)10% (70)第五 循環(huán)10% (70)30% (210)50% (350)70% (490)50% (350)30% (210)10% (70)第六 循環(huán)10%(70)30% (210)60% (420)80% (560)60% (420)30% (210)10% (70)觀測 時間 (min)55510555施加應力與壓力表讀數(shù)對應數(shù)值表百分值(1562.4%)施加應力X (KN壓力表讀數(shù)y=0

7、.0526XMP設(shè)計錨固力70036.8210%703.68220%1407.36430%21011.04640%28014.72850%35018.4160%42022.09270%49025.77480%56029.45690%63033.138100%70036.82110%77040.502(6)在試驗過程中出現(xiàn)下列現(xiàn)象其中之一即視為錨固體破壞：后一級荷載產(chǎn)生的錨頭位移增量達到或超過前一級荷載產(chǎn)生位移量增量的兩倍;錨頭位移不收斂；錨頭總位移量超過設(shè)計允許位移量。2、荷載計算（1）差異伸長量計算因破壞荷載未知，故計算差異伸長量采用超張拉設(shè)計荷載770KN進行計算。按平均分配法計每根鋼絞線

8、拉力為 770/6=128.3KN。根據(jù)設(shè)計文件，錨索張拉采用差異 分步張拉，根據(jù)試驗孔的錨索長度不同，分別計算差異伸長量，鋼絞線伸長量L （mm按以下公式計算：PLP預應力筋的平均張拉力（取 128.3KN）;L預應力筋的長度（mrm;預應力筋的彈性模量（取1.95 xi05MPa從試驗報告取平均值所得）；A預應力筋白截面積（取140mm。差異荷載計算 P1 = A（L1-2/L1） 2a: SY1錨索：已知：E=1.95X 105MP A=140 mm2錨索長Li=28m L2=24m（錨固長度為8米）補償張拉力 P=700*1.1/6=128.3KN? Li=P*Li/EA=0.1316

9、m, ? L2=P*L2/EA=0.1128m?Li-2=?Li-?L2=0.0188m?P1=EA*?L1-2*2/L 1=36.66KNb: SY2車商索:已知：E=1.95X 105MP A=140 mm2錨索長L1=28m L2=24m（錨固長度為8米）補償張拉力 P=700*1.1/6=128.3KN? L尸P*L/EA=0.1316m, ? L2=P*L2/EA=0.1128m?L1-2=?L1-?L2=0.0188m ?P尸EA*?L1-2*2/L 1=36.66KNc: SY3車芮索:已知：E=1.95X 105MP A=140 mm2錨索長Li=28m L2=24m(錨固長度

10、為8米)補償張拉力 P=700*1.1/6=128.3KN? Li=P*Li/EA=0.1316m, ? L2=P*L2/EA=0.1128m?Li-2=?Li-?L2=0.0188m?Pi=EA*?Li-2*2/ L i=36.66KN(2) SY1、SY2 SY將單元補償荷載及各錨索初始荷載列于下表 表02各單元補償荷載及各錨索初始荷載表廳P錨孔深度錨固段長 度第一次補償值（AP1）初始柿栽備注SY128m8m36.66KN70KNSY228m8m36.66KN70KNSY328m8m36.66KN70KN四、錨索張拉順序要求每個循環(huán)張拉至最高一級時，穩(wěn)壓 10min,其他各級穩(wěn)壓5min

11、。先張拉第一單元至 P1。再加上第二單元張拉至初始荷載 70KN接著張拉第一個循環(huán)至 30%AF=210KN穩(wěn)壓10min,接著卸載至10%AF=70KN然后再接著張拉第二循環(huán)、第三循環(huán)、第四循環(huán)等等，直到壓力表讀數(shù)不升高，油 缸不收斂，證明錨索已破壞，然后開始卸載至 0,測出其位移量，至此張拉結(jié)束。五、錨索張拉讀數(shù)記錄及記錄表錨索張拉試驗依據(jù)表（循環(huán)加卸荷載等級與位移觀測表）實施，每次加荷后至少觀測 5min,在觀測時間內(nèi)，測讀錨頭位移不少于 3次。錨頭位移量不大于0.1mm時，可施加 下一級荷載否則需延長觀測時間，直至錨頭位移量 2小時小于2.0mm時，可施加下一級 荷載，同時分別記錄每級

12、荷載對應錨索的伸長量，繪制荷載一位移（Q-S）曲線。錨索張拉時，采用下表進行現(xiàn)場數(shù)據(jù)紀錄：錨索編號：試驗類別：基本試驗錨固段長度：米加荷等級施加 應力 （KN）油表 讀數(shù) （MPa觀測 時間 （min）錨頭位移數(shù)（mrm（記錄3次）錨墩位移數(shù)（mm（記錄3次）備注123123預張 拉10%初始 福裁A P1 10% 第一 循環(huán)30%10% 第二 循環(huán)30% 40%30%10% 第二 循環(huán)30% 40%50%40% 30%10%第四 循環(huán)30%50%60%50%30%10%第五 循環(huán)30%60%70%60%30%10%第六 循環(huán)30%60%80%60%30%10%破壞六、張拉施工注意事項1、 計

13、算錨索各級張拉力對應的張拉千斤頂油壓表讀數(shù)。預應力錨索張拉施工使用的檢測加荷設(shè)備張拉千斤頂（測力計、計時表等）在使用前應經(jīng)計量檢測單位進行校驗標定，并在標定合格后的有效期內(nèi)使用，同時應滿足設(shè)計要求的精度。錨索使用張拉千斤頂?shù)念~定壓力必須大于試驗壓力。2、在每級加荷等級觀測時間內(nèi)，錨頭移量不大于0.1mm時，可施加下一級荷載；否則需延長觀測時間，直至錨頭位移增量 2.0h小于2.0mm時，方可施加下一級荷載。3、錨索試驗中出現(xiàn)下列情況之一時可視為破壞，應終止加載：錨頭位移不收斂，錨固體從巖土層中拔出或錨索從錨固體中拔出；錨頭總位移量超過設(shè)計允許位移值；后一級荷載產(chǎn)生的錨頭位移增量超過前一級荷載產(chǎn)

14、生位移增量的2 倍；錨索材料拉斷。4、整理試驗報告，并繪制荷載一位移（Q-S）曲線。七、試驗錨孔的現(xiàn)場施工情況我部于 2014 年 12 月 21 日對該三個試驗錨索進行了壓漿施工，于 2015 年 1 月 21 日對該三個試驗錨索進行了張拉基本試驗。1、試驗錨孔的放樣及定位按照監(jiān)理現(xiàn)場確定的預應錨索框架 3個基本試驗孔位置，SY1孔深鉆進28米，錨周長 度為8m SY2孔深鉆進28米，錨周長度為8m SY3孔深鉆進28米，錨周長度為8nl按照設(shè)計文件及相關(guān)規(guī)范，三個試驗孔 SY1, SY2 SY3的孔軸線傾角均為200。2、試驗錨孔的施工（ 1）在指定的基本試驗孔位置進行搭設(shè)平臺、鉆機就位，

15、接通風管、電路，然后采用干鉆法進行鉆孔并記錄詳細的地質(zhì)資料。鉆孔直徑150mm鉆孔所用的鉆桿統(tǒng)一規(guī)格，按錨索設(shè)計長度將鉆孔所需鉆桿數(shù)好，放整齊，做到鉆桿用完孔深恰好到位。為避免孔底殘灣影響試驗，均比設(shè)計孔深度多 0.2米。并在鉆孔完成后，反復回鉆 35次，用高壓風清孔，確保孔底無殘渣，并保證注漿時水泥漿與孔壁的粘結(jié)。鉆孔過程中，未遇到特殊情況，順利完成。實際孔位和設(shè)計孔位誤差控制在±10cm以內(nèi)。（2）錨索采用15.24mm的高強低松弛無粘結(jié)鋼絞線，強度等級1860MPa錨索分三個單元，每單元由兩根等長無粘結(jié)鋼絞線組成；內(nèi)錨由鋼質(zhì)承載體組成。鋼絞線通過特制的擠壓簧和擠壓套，利用擠壓器

16、將擠壓套冷加工固定在錨索的端頭，承載體采用45#鋼加工制作，其厚度不小于2 cm1錨索制作時，嚴格按照設(shè)計要求：每根鋼絞線順直，不扭不交叉，排列整齊，每個單元對稱布置。鋼絞線采用機械切割，錨固段每1.5米設(shè)置一個架線環(huán)，注漿管穿在錨索中間，綁扎固定直至最前端位置。錨索安裝時，嚴格執(zhí)行技術(shù)規(guī)范，使每根錨索順利安裝到位。錨索安裝完成后，在每個單元錨索標上明顯標記，保證壓力分散型錨索荷載的施壓。（ 3） 錨索注漿采用P042.5 普通硅酸鹽水泥，水灰比宜為0.40.6 ， 灰砂比宜為0.81.5 ，注漿采用孔底返漿方式，注漿壓力為 2MP時右，施工時做好了詳細注漿施工記錄。（ 4）錨索試驗錨墩是為基

17、本試驗提供反力的裝置，在施工過程中嚴把質(zhì)量關(guān)，確保錨墩具有足夠的強度，按設(shè)計要求配比澆制。經(jīng)基本試驗使用證明，錨墩質(zhì)量好，能夠滿足試驗要求。（ 5）試驗前對錨墩、錨索伸出段進行了詳細的檢查：錨墊板與錨索垂直，錨索長短單元做好記號，千斤頂與錨索平行。（ 6）錨索試驗過程中，均未遇到特殊情況，錨索張拉試驗順利。所有試驗錨索破壞原因均為錨固體被拉動，位移不收斂。八、 試驗結(jié)果分析及結(jié)論1、 試驗結(jié)果分析（ 1）試驗情況簡述：試驗孔SY1:該試驗孔總長28m錨固段為8m試驗時張拉至（第一循環(huán)后）350KN （油 表讀數(shù)18.4）時，千斤頂伸長至110mm錨頭位移急劇增加，而油表讀數(shù)不增加，產(chǎn)生位 移不

18、收斂的現(xiàn)象，原因是錨固體被拉動所致。試驗孔SY2該試驗孔總長28m錨固段為8m試驗時張拉至（第三循環(huán)后）490KN （油表讀數(shù)25.77）時，千斤頂伸長至140mm錨頭位移急劇增加，而油表讀數(shù)不增加，產(chǎn)生位移不收斂的現(xiàn)象，原因是錨固體被拉動所致。試驗孔SY3該試驗孔總長21ml錨固段為8m試驗時張拉至(第五循環(huán)后)630KN (油 表讀數(shù)33.14)時，千斤頂伸長至170mm錨頭位移急劇增加，而油表讀數(shù)不增加，產(chǎn)生 位移不收斂的現(xiàn)象，原因是錨固體被拉動所致。(2)讀數(shù)記錄：循環(huán)加卸荷載等級與位移觀測表實施，每次加荷后至少觀測5min,在觀測時間內(nèi)，測讀錨頭位移不少于3次。錨頭位移量不大于 0.

19、2mm時，可施加下一級荷載否則需延長觀 測時間，直至錨頭位移量 2小時小于2.0mm時，可施加下一級荷載，同時分別記錄每級 荷載對應錨索的伸長量，繪制荷載一位移(Q S)曲線。各錨索現(xiàn)場張拉結(jié)果讀數(shù)見試驗 記錄表。Z1K126+276Z1K126+366坡基本試驗結(jié)果統(tǒng)計表試驗孔編號錨孔 長度(成錨固 段 長度 (m)錨 孔 孔 徑(m m破壞 情況試驗 位移 伸長量(mrm破壞 何載 (KN)限載私 極荷(K設(shè)計 何載 (KN)粘結(jié) 強度 (KN/m 2)相應 工程 孔系數(shù)設(shè)計 值類 比荷 載(KN)比載全數(shù) 類荷、要系位移128.3SY1288150不收110350332.570088.240.482.59斂SY2288150位移 不收 斂140490465.5700123.54