锚索预应力张拉施工方法有哪些？

(一)锚索预应力张拉要求

用于土坡稳定及基坑支护的锚杆,一般施加相当于轴向设计荷载的50%～100%作为锚杆锁定时的初期拉紧力(或称预应力)。预应力并非越大越好,因为当锚杆工作时承受的荷载较小时,预应力作为反向荷载过大,可能会对构筑物产生不利的影响。由此对锁定荷载的确定,应充分考虑锚杆实际工作的荷载及其可能产生的松弛程度。

1.锚杆张拉设备

国内常用的锚杆张拉设备,见表5-2所列。

表5-2 常用的锚杆张拉设备

2.锚杆张拉的程序

锚杆张拉程序如下:

1)张拉前,应对张拉设备进行标定;设备安装后,应注意台座的承压面与拉杆的轴线方向是否垂直。

2)锚固体(包括台座)的混凝土抗压强度均应在大于15MPa时,方可进行张拉。张拉应按一定程序进行,其顺序应考虑邻近锚杆的相互影响。

3)张拉时,先取(0.1～0.2)N,(预张拉应力),对锚杆预张拉1～2次,以使锚杆各部位接触紧密,并使杆体平直。

4)永久性锚杆的张拉控制应力σcon不应超过0.60f_ptk(为预应力筋的抗拉强度标准值);临时性锚杆的σcon值则不应超过0.65f_ptk。

5)锚杆张拉荷载是分级进行的,每级荷载增量为0.25N,每级加载后都有5～10min(黏性土时间长一些)的观测时间,以记录锚头位移数值;张拉的最后一级荷载为(1.1～1.2)N,其观测时间为10～15 min,然后卸荷至锁定荷载(0.5～1.0)N,进行锁定作业。

3.锚杆的锁定及其他要求

锚杆锁定工作应采用符合技术要求的锚具。对于粗钢筋拉杆,可用螺母作紧固器;对于钢绞线或高强钢丝的拉杆,要使用JM或QM系列等专用标准锚具来锁紧锚杆。

锚杆锁定后,对于采用止浆器灌浆的锚杆,应进行非锚固段的注浆,以保持土体整体稳定性。当锚杆工作中若发现有明显预应力损失时,应进行补偿张拉。这就要求在锚杆锁定后进行长期观测与检查。

检查锚杆抗拔力(即锚固力)时应注意:①所有检测设备(千斤顶、油泵、测力计和位移计)均应定期标定;②安装千斤顶时,其拉力线应与锚杆轴线同心;③加载速度5kN/min,加载至设计吨位为止;④待拉力和位移稳定后,读取读数,最后绘制锚杆拉力位移曲线;⑤锚杆质量检查除了上述的抗拔力外,还包括长度、间距和方向等,均应达到设计要求。

(二)锚索预应力张拉与锁定操作方法

1.锚索预应力张拉操作

(1)张拉锚索的主要器械

张拉锚索的主要器械是中空式油压千斤顶和手动油泵。

根据张拉锚索的吨位可选用50t,100t甚至更大的千斤顶,张拉的力由油压表指示。张拉机具如图5-5所示。

图5-5 锚墩与张拉机具示意图

(2)张拉锚索的程序和方法

张拉锚索的程序如下:

单根锚索张拉→整体张拉→二次张拉至设计值。

张拉锚索的方法分为先张法和后张法。

(3)索制作、张拉的注意事项

按照《GB50086-2001锚杆喷射混凝土支护技术规范》国家标准规定,预应力锚索制作与张拉时应注意以下几项内容:

1)锚索体与内锚头及锚索体与外锚具的联结必须牢固,其强度应大于锚索的张拉力;

2)锚墩尺寸和强度应根据所施工的预应力大小,岩体(桩身)强度等条件决定;

3)张拉前应对张拉计进行标定,以防欠超张拉;

4)张拉前应先编排张拉顺序,并应考虑对邻近锚索的互相影响;

5)锚索正式张拉前,应取20%～30%的设计张拉荷载进行预张拉,使钢绞线完全平直;

6)正式张拉时,应拉到设计张拉荷载的105%～110%,待锚索预应力没有衰减时再进行锁定;

7)锚索被锁定后48h内,若发现有明显应力松弛时,应进行补偿张拉;然后再进行锁定。

2.锚索预应力张拉的锁定操作

1)锚索锁定工作应采用符合技术要求的锚具。

2)补浆、封锚。当张拉完毕后,采用与内锚固段相同的浆液,通过补浆孔注浆,实现锚索完全被砂浆封闭,达到锚孔内锚索的全部封闭。张拉完成,锚孔补浆后,从锚具量起,量5cm钢绞线,多余的截去,浇注C30混凝土锚头保护层。

3)锚索被锁定后48h内,若发现有明显应力松弛时,应进行补偿张拉;然后再进行锁定。