锚碇——【桥梁与隧道精品资源】
锚碇基础介绍资料
第5章锚碇基础5.1悬索桥及其锚碇悬索桥，是指以悬索为主要承重结构的桥，由主缆、主塔、加劲梁、锚碇、吊索、桥面、等部分组成，如图5-1所示，是跨越能力最强的桥型，目前跨度1000m以上的桥几乎都采用了这种形式。
图5-1 悬索桥结构示意图悬索桥的主缆是柔性结构，为对其两端进行约束，可采用两种方式：一是将两端锚于悬索桥的加劲梁上，成为自锚式，这种方式适用于跨度较小的桥。
另一种是地锚式，即通过锚碇将主缆固定于桥头岸边的岩石或土层中，这也是目前应用最为广泛的形式。
因此，锚碇也是悬索桥的主要承载结构之一。
锚碇的形式与桥位区的地形及地质条件密切相关。
当桥头的岸边有坚固的岩层时，主缆可通过隧道式锚碇或岩锚的方式锚固在岩石中。
图5-2所示为乔治华盛顿大桥新泽西侧的隧道式锚碇。
图5-2隧道式锚碇（乔治华盛顿大桥新泽西侧）如果岸边没有合适的锚固岩层，则可采用重力式锚碇，其主要组成部分包括锚体、散索鞍支墩、锚室和基础等。
其中，基础可采用沉井、桩、地下连续墙等形式。
这将在下节详细介绍。
根据上述介绍，锚碇的锚固形式可归纳为：无论采用何种锚固形式，都需通过散索鞍座或喇叭形散索套将原来捆紧的钢丝索股分开，然后逐股锚固。
图5-4为散索鞍座示意图，一般置于主缆锚固体之前，除可将主缆分散为索股外，还能使分散后的主缆转角。
图5-4 散索鞍分散主缆示意图若主缆分散后不需要转角，则可采用喇叭形散索套，如图5-5所示。
喇叭形散索套的内表面适应主缆从捆紧状态逐渐变化到分散状态，其本身依靠置于散索套小口端的摩擦套箍固定位置。
图5-5 喇叭形散索套分散主缆示意图展开后的索股通过一定的方式将其所受拉力传给锚体或锚塞体。
如图5-6所示，其主要传递方式有5种：图中（a）所示是早期采用的方式（20世纪前半叶）。
索股的拉力通过数节眼杆形成的眼杆链传至锚固块后方的后锚梁。
眼杆链与锚固块之间的是分离的，以保证拉力全部传至后锚梁。
这种方式施工工艺繁杂且不经济，现已很少使用。
悬索桥隧道式锚碇型钢锚固系统施工技术
悬索桥隧道式锚碇型钢锚固系统施工技术徐洲;王胜利;唐蔚东;谭永安【摘要】悬索桥锚碇锚固系统是悬索桥的生命线工程，其设计、施工质量在很大程度上决定了桥梁的安全性与耐久性。
为提高结构的可靠性和耐久性，官山大桥隧道式锚碇锚固系统首次采用型钢锚固系统，定位系统安装精度要求高、施工难度大。
重点介绍了型钢锚固系统的设计与安装关键技术，解决了在空间受限的锚碇洞室内系统锚梁及锚杆安装施工技术难题。
%The anchorage fastening system is a lifeline engineering to a suspension bridge,for its design and construction quality may decide the safety and durability of the bridge to a great extent.In order to improve the structuresreliabilityanddurability,thetunnelanchoragefasteningsystemofGuanshanbri dgeisdesignedasan innovative formed steel fastening system,which requires a high accuracy in location.This paper describes the key technology of the anchor beam and anchor rod installed and constructedin the cramped and tilted tunnel anchorage cave.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2015(000)008【总页数】4页(P132-135)【关键词】悬索桥;锚碇;型钢;锚固系统;施工;关键技术【作者】徐洲;王胜利;唐蔚东;谭永安【作者单位】中交二航局第一工程有限公司，湖北武汉430012;中交二航局第一工程有限公司，湖北武汉430012;中交二航局第一工程有限公司，湖北武汉430012;中交二航局第一工程有限公司，湖北武汉430012【正文语种】中文【中图分类】U448.25官山大桥位于浙江省岱山县牛轭岛至官山岛之间，为一座主跨580 m的钢箱梁悬索桥，其中一侧锚碇为隧道式锚碇，并首次将刚性锚固系统运用于隧道式锚碇。
《锚碇式挡土墙》课件
它具有结构简单、施工方便、承 载力大、稳定性高等优点，因此 在公路、铁路、水利等工程领域 得到广泛应用。
历史与发展
锚碇式挡土墙的起源可以追溯到20 世纪初，随着工程建设的不断发展， 其设计理念和施工技术也不断完善和 提高。
目前，锚碇式挡土墙已经成为一种重 要的支挡结构形式，其应用范围和形 式也在不断拓展和创新。
总结词
地质条件复杂、环境保护要求高、施工条件受限
详细描述
该山区公路穿越峡谷地带，地势陡峭，地质条件复杂，需要进行大规模的岩土开挖和边 坡治理。为了保护周边生态环境，不能采用大规模爆破等施工方式，同时还需要考虑施 工对周边居民的影响。在此情况下，采用锚碇式挡土墙成为最佳选择。该工程要求挡土
墙能够承受较大的侧压力，同时要确保结构安全、稳定，土体和地质条件，如山地、丘陵、河岸、填方边 坡等。
在公路建设中，它可以用于路堤、路堑、隧道洞口等处的边坡支护；在铁路建设 中，它可以用于路基边坡的加固；在水利建设中，它可以用于坝体、岸坡等处的 稳定支护。
CHAPTER 02
锚碇式挡土墙的工作原理
锚碇式挡土墙的结构组成
市场需求与发展趋势
城市化进程推动
随着城市化进程的加速，城市基础设施建设和改造对锚碇式挡土 墙的需求将不断增加。
绿色环保要求
环保意识的提高，对锚碇式挡土墙的环保性能提出更高要求，如降 低噪音、减少污染等。
智能化和信息化趋势
信息技术和智能化技术的应用，将推动锚碇式挡土墙向智能化、信 息化方向发展。
对未来发展的建议与展望
02
03
04
1. 对照设计图纸进行全 面检查。
2. 检查施工记录和材料 质量证明文件。
3. 进行必要的试验和检 测，确保满足设计要求 和相关标准。
西江特大桥锚碇施工技术
跨度 。 桥位跨越西江 ， 两岸皆为中低山 ， 地层广泛发育 ，岩 ｌ 生 复杂。 西江特大桥拱肋采用从两侧往跨 中节段悬 拼，跨 中合龙的总体施工 方案 。两侧起始Ｇ ～ ３ 个节段拱肋 ￣５ ｏ Ｏ Ｇ１ Ｎ ｏｔ 浮吊拼装 ，其余节段拱肋 由 缆： 素吊机 进行单 榀悬臂 拼装 。全桥共设扣索塔架２ 台，用于辅助拱肋悬
—
４２ 锚 索 施 工 ．
ｌ 钻孔 、清孔。预应 力锚 索采用Ｍ 一 ０ ｓ 一 Ｏ 固钻机造孔 ， ｊ Ｇ ７ 或ｚ Ｙ ８ 锚 钻孔的孔位 、孔深 、 倾斜度应按设计要求进行严格控制 ， 按孔位 、孔向 架设钻机 ，开孔时力求精确 ，孔深严格按要求控制 。 ２） 预应力锚索 的制作及安装 。锚索 的制作应在有防雨设施 的加工 厂完成，砂轮切割下料 ，严禁电弧切割。 下料好的无粘结钢绞线一端Ｐ 剥除２ｅ ，并将剥除部分清洗干净 。 Ｅ ０ｒ ａ 剥除部分挤压上Ｐ ，并对剥除Ｐ 锚 Ｅ的部分和挤压好的Ｐ 锚热缩套进行防
长孔成孔技 术 ，从而大 大节省 了时 间 ，保证 了施 工安全 ，取 得了 明显的经济 效益 。 关键 词 西江特大桥 ；锚碇 ；施 工 中 图分 类号 Ｔ 文献 标识 码 Ａ ｕ 文章 编号 １７ — ６ １ （０ ０ ２ ０ ７ － ２ ６ ３ ９ ７ 一２ １）３ — １ １ ０ １
荠 霸 辜
应 用 方 法 论
１ பைடு நூலகம்７ ｌ
西江特 大桥锚碇施工 技术
周军伟
（ 南广铁路有 限责任 公司 ，广西南宁 ５ ０ ０ ３ ０ ０）
摘 要 本文以新建南 广铁路西 江特大桥锚碇 施工为例 ，介绍在 山区复杂地理 地质条件下 ，预应力岩 锚体系 的选择 ，破碎 岩层密集群锚 索
悬索桥复合式隧道锚碇施工工法[详细]
![悬索桥复合式隧道锚碇施工工法[详细]](https://img.taocdn.com/s3/m/762d7f23ba0d4a7303763a93.png)
悬索桥复合式隧道锚碇施工工法1．前言悬索桥是特大跨径桥梁中最主要的桥梁型式,一般来说其经济跨径为500m以上,适用于宽阔的海湾、水深流急的江河和大跨度的山区山谷、峡谷等。
锚碇是悬索桥的主要承重结构,要抵抗来自主缆的拉力,并传递给地基基础。
锚碇按结构形式可分为重力式锚碇和隧道式锚碇。
重力式锚碇依靠其巨大自重来抵抗主缆的垂直拉力,一般要求地基具有较大的承载力,水平分力则由锚碇与地基间的摩擦力或嵌固力来抵抗；隧道式锚碇则是将主缆中的拉力直接传递给周围的基岩,只适合在基岩坚实完整的地区。
为了在地质条件较差的桥位处也能采用隧道式锚碇,近年来在我国悬索桥设计中,出现了一种在隧道式锚碇的锚体后方增加一定数量岩锚的隧道式锚碇,这些附加的岩锚进一步将主缆的拉力传递给更深层的基岩,分担了主缆部分拉力,从而提高了在地质条件较差的桥位处隧道式锚碇的锚固能力,扩大了隧道式锚碇的应用范围。
这种在锚体后方增加岩锚的隧道式锚碇,称之为复合式隧道锚碇。
复合式隧道锚碇是一种新型的悬索桥锚固方式,由于其结构型式的变化,使这种锚碇的施工过程更加复杂化,出现了许多新的施工工艺、技术和方法。
《一种隧道式锚碇洞室的开挖爆破方法》获国家发明专利、《悬索桥复合式隧道锚碇施工技术》获20__年度XX省XX市科学技术进步二等奖及XX省科技三等奖、中国路桥集团科技进步二等奖、20__年第三届西安丝绸之路国际科技论坛优秀论文,《减少斜式隧道锚超挖》获20__年全国“金圣杯”QC成果发表赛二等奖、《确保锚塞体混凝土不产生裂缝》获20__年全国“玉柴杯”QC成果发表赛一等奖及20__年“全国优秀质量管理小组”奖、《提高悬索桥预应力锚固系统形成精度》获20__年“全国工程建设优秀质量管理小组”奖、万州二桥获20__年度国家优质工程银质奖。
2．工法特点2.1工法使用功能简介隧道式锚碇相对于重力式锚碇有巨大的经济效益,主要适用于地质情况良好的地方。
复合式隧道锚由于岩锚存在分担了主缆部分拉力,能适用于基岩情况较差的地方,能克服不良地质的影响。
悬索桥隧道式锚碇施工
SUTONG BRIDGE－苏通大桥
2、隧道锚施工
中交二航
出渣运渣方式：
选用100型小型反铲挖掘机，有轨运输方式出渣，设置20t绞车、 6.0m3自卸运渣车。
SUTONG BRIDGE－苏通大桥
2、隧道锚施工
炮 眼 钻 设
中交二航
SUTONG BRIDGE－苏通大桥
SUTONG BRIDGE－苏通大桥
2、隧道锚施工
中交二航
3）群洞效应监测及措施
研究隧道锚洞室与关岭1#公路隧道以及周边岩体被探明的大型溶 洞群的相互作用关系，分析施工干扰，采用控制爆破，确定合理的 防范措施。
比例尺：1:1000
泥质灰岩
+320
+335
溶洞
29.9
61.1
F4-9
+245
+260
中交二航
SUTONG BRIDGE－苏通大桥
2、隧道锚施工
中交二航
2.2 洞室开挖施工
施工方法：
洞口施工根据地质情况采用超前小导管注浆（超前管棚）、设 置洞口安全套拱，确保进洞安全。
前锚室围岩级别：Ⅳ、Ⅲ级，采用短台阶法开挖。
上台阶先行开挖，一次开挖成形，下台阶紧跟，台阶长度3～5m。 采用风动凿岩机钻孔、人工装药，挖掘机退至安全地带时起爆，开 挖后的断面立即施作锚杆、挂钢筋网初喷混凝土，及时封闭岩面， 防止岩石收敛过快发生坍塌，钢拱架快速安装就位，连接钢筋，锁 脚锚杆稳固，使钢拱架连成整体受力均匀，再进行第二次复喷，使 喷射混凝土达到设计厚度。开挖循环进尺0.8～1.5m。
开挖方案、围岩稳定分析、爆破设计和施工
结构断面 洞内坡度大，断面变化频繁，作业空间小，施工难度大。
桥43-重力式锚碇系统施工工艺
重力式锚碇系统施工工艺1 前言锚碇是悬索桥的主要承重结构，要抵抗来自主缆的拉力，并传递给地基基础。
锚碇按结构形式可分为重力式锚碇和隧道式锚碇。
重力式锚碇依靠其巨大的重力抵抗主缆拉力，隧道式锚碇的锚体嵌入基岩内，借助基岩抵抗主缆拉力。
隧道式锚碇只适合在基岩坚实完整的地区，其它情况下大多采用重力式锚碇。
2 重力式锚碇结构锚碇一般由锚碇基础、锚块、主缆的锚碇架及固定装置、遮棚等部分组成；当主缆需要改变方向时，锚碇中还应包括主缆支架和锚固鞍座（亦称扩展鞍座）。
重力式锚碇根据主缆在锚块中的锚固位置可分为后锚式和前锚式。
前锚式就是索股锚头在锚块前锚固，通过锚固系统将缆力作用到锚体。
后锚式即将索股直接穿过锚块，锚固于锚块后面，如图１所示，前锚式因具有主缆锚固容易，检修保养方便等优点而广泛运用于大跨悬索桥中。
前锚式锚固系统分为型钢锚固系统和预应力锚固系统两种类型。
型钢锚固系统有直接拉杆式（图１）和前锚梁式（图2）。
预应力锚固系统按材料不同有粗钢筋锚固形式和钢绞线锚固形式，如图3所示。
1-主缆；2-索股；3-锚块；4-锚支架；5-锚杆；6-锚梁图1 重力式主缆锚固系统结构图1-主缆；2-索股；3-前锚梁；4-锚杆；5-锚支架；6后锚梁图２前锚梁式锚固系统a）粗钢筋锚固；b）钢绞线锚固1-索股；2-螺杆；3-粗钢筋；4-钢绞线图3 预应力锚固系统2.1锚碇基础根据地质、水深和悬索桥结构的规模等，锚碇的基础可以分为直接基础、沉井基础、桩基础、井筒基础、复合基础等。
若持力层距地面较浅，适合采用直接基础；当持力层埋置深度大时，采用沉井基础、桩基础等。
2.2 锚块重力式锚碇的锚块就是重力式锚块,与基础形成整体,以抵抗由主缆拉力产生的锚碇滑动及倾倒。
2.3 主缆的锚固架及固定装置主缆的锚定架及固定装置将主缆拉力分散传布在锚块内，通常是由前梁、后梁、锚杆、定位构件和支撑结构组成。
如图2。
锚杆的数量一般与钢缆的丝束数相同。
根据主缆的架设方法，连接束股与锚杆的固定装置分为：用于空中送丝法的钢丝束股支座（或称靴跟）和用于预制钢丝束成缆法的套筒两种。
桥梁基础工程-锚碇基础讲解
础，或对地基预先加固后采用浅埋基础。 （3）施 工 浅埋扩大基础最简单。沉井基础适用性强，可在陆地、浅水、深水区
施工。但可能会出现下沉困难。倾斜、偏移等现象。地下连续墙基础适于 在陆地或浅水区施工，在砂层或强度较高的岩石中成槽困难。
（b）采用上端有螺纹的钢杆代替眼 杆传递索股力。当钢杆过长过重时，会 给施工带来困难。
（c）锚固块中施加预应力后，其钢 杆的长度只要保证他与锚体混凝土之间 有足够的黏结力传递索股力即可，其长 度可较（b）中的长度大大减小。
（d）在混凝土在前锚面通过基板将 连接索股的螺杆直接与预应力筋相连， 将索股力传至锚体。
（4）造价、工期等
5.3.4 锚碇基础设计步骤
5.4 锚碇基础的施工
5.4.1 浅埋扩大基础施工
（1）基坑开挖 降水，放坡开挖。
（2）锚碇基础浇筑 大体积混凝土分块、分层浇筑。
分块
海沧大桥东锚碇基础 基坑（底面73.5m52m，深37.3m）
分层浇筑 5层
28层
5.4.2 地下连续墙基础施工（广州珠江黄埔大桥南汊桥南锚碇）
运营阶段： Kf 2
整体抗滑稳定安全系数
（4）锚碇抗覆稳定性 运营阶段： Kc 3
抗倾覆安全系数
（5）地基沉降及锚碇水平位移
偏心荷载作用下
pmax R [ fa ]
抗力系数
5.3.2 锚碇受力分析
浅埋扩大基础
Ty
TTx exeG来自qG FON
eN
T——主缆在散索鞍支点处的拉力； G——锚碇的重量； N——地基对锚碇基础的法向反力； F——沿基础底面方向的摩擦力。
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预应力锚碇可换式锚固体系
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研究内容 OVM
预应力锚碇可换式锚固体系总成
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预应力锚碇可换式锚固体系
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研究内容 OVM
确定防腐方案
➢ 北京建筑工程研究院通过对一座办公楼 (9年)和一座车库(11年) 所进行的全面 调查表明：
➢ 镦头锚和夹片锚具有长期的较为可靠的 锚固能力
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预应力锚碇可换式锚固体系
›研究Leabharlann 法 OVM拉杆疲劳计算3 ‹#
预应力锚碇可换式锚固体系
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研究方法 OVM
拉杆疲劳计算
初始裂纹长度=１mm时的 疲劳寿命
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初始裂纹长度=0.6mm时的 疲劳寿命
初始裂纹长度=0.８mm时的 疲劳寿命
预应力锚碇可换式锚固体系
研究方法 OVM
连接平板有限元计算
环氧喷涂钢绞线锚具组 装件疲劳、周期试验
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预应力锚碇可换式锚固体系
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试验验证 OVM
工艺试验
➢ 检验可换式悬索桥锚碇预应力锚固体系工艺可行性（包括穿索 试验、灌油防腐试验、换索试验）
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预应力锚碇可换式锚固体系
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试验验证 工艺试验
OVM
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预应力锚碇可换式锚固体系
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试验验证 OVM
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预应力锚碇可换式锚固体系
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研究方法 OVM
连接平板有限元计算
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预应力锚碇可换式锚固体系
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研究方法 OVM
锚垫板锚下应力有限元计算
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预应力锚碇可换式锚固体系
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研究方法 OVM
锚垫板锚下应力有限元计算
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预应力锚碇可换式锚固体系
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试验验证 OVM
拉杆疲劳试验
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预应力筋单根更换
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预应力锚碇可换式锚固体系
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研究内容 OVM
后锚面锚头总成
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预应力锚碇可换式锚固体系
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研究内容 OVM
确定防腐方案
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预应力锚碇可换式锚固体系
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研究内容 OVM
预应力筋单根更换
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预应力锚碇可换式锚固体系
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研究内容 OVM
预应力筋单根更换
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OVM
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预应力锚碇可换式锚固体系
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体系背景
现行悬索桥锚碇预应力锚固系统存在的问题
➢ 预应力筋的防腐采用压注 砂浆，灌浆后有泌水和干 缩现象，不能更换
➢ 后锚面防水不好时，预应 力筋出现渗水
➢ 耐久性难以确定
OVM
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预应力锚碇可换式锚固体系
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体系背景
现行悬索桥锚碇预应力锚固系统灌浆的作用
预应力锚碇可换式锚固体系
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试验验证 OVM
拉杆组装件静载试验
➢ 检验锚碇预应力锚固体系拉杆组装件的安全系数K≥2.5
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预应力锚碇可换式锚固体系
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试验验证 OVM
拉杆组件静载试验
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预应力锚碇可换式锚固体系
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试验验证 拉杆组件静载试验 OVM
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预应力锚碇可换式锚固体系
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试验验证 OVM
➢ 防腐润滑油脂的防腐能力没有明显减弱 ；对采用油脂保护的锚具，末发现锈蚀 情况
➢ 混凝土试块中的预应力锚具组装件均具
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预应力锚碇可换式锚固体系
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研究内容 OVM
确定防腐方案
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研究内容 OVM
确定防腐方案
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预应力锚碇可换式锚固体系
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研究内容 OVM
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预应力锚碇可换式锚固体系
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OVM
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预应力锚碇可换式锚固体系
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OVM
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预应力锚碇可换式锚固体系
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工程应用 OVM
1、武汉阳逻长江公路大桥
2、舟山西堠门大桥
贵州坝陵河大桥、 广州黄埔大桥、
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预应力锚碇可换式锚固体系
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本节内容结束
连接器平板变形试验
➢ 检验锚碇预应力锚固体系连接器平板在设计载荷的120%时所发 生的变形量是否满足≤0.5mm的设计要求（设计载荷按1870KN计 算）。
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预应力锚碇可换式锚固体系
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试验验证 连接器平板变形试验 OVM
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预应力锚碇可换式锚固体系
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项目成果 OVM
通过柳州市科技局在柳州市主持的“悬 索桥锚碇无粘结预应力锚固系统试验研 究专家评审会”
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研究内容 OVM
预应力锚碇可换式锚固体系性能指标
拉杆组装件的静载抗拉强度的安全系数K≧2.5。 拉杆组装件的疲劳性能在上限荷载N1=977.3kN；下
限荷载N1=804.8 kN。经200万次周期循环加载后， 拉杆、螺母应无裂缝，螺母不松动，螺纹不产生变 形； 联接器在索股设计荷载作用下，最大变形量 ≦0.5mm。
预应力锚碇可换式锚固体系
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研究方法 OVM
拉杆疲劳计算
n
K
1 a m
σ-1--------------------------材料的对称循环下的疲劳极限 Kσ---------------------------有效应力集中系数 ε---------------------------尺寸系数 β---------------------------表面系数 σa--------------------------拉杆的应力幅 Ψσ------------------------不对称循环系数 σm-------------------------拉杆的平均应力
➢ 预应力筋孔道 压注砂浆仅起 防腐作用。
➢ 水泥砂浆的防 腐性能比油脂 差。
OVM
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预应力锚碇可换式锚固体系
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研究内容 OVM
1、预应力锚碇可换式锚固体系锚固 构造的设计
2、预应力锚碇可换式锚固体系锚固 构造的试制
3、预应力锚碇可换式锚固体系锚固 构造的试验
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预应力锚碇可换式锚固体系
OVM
预应力锚碇可换式锚固体系
体系背景
OVM
任何建筑都是有寿命的 1950年-1977年世界范围有28例建筑因腐
蚀破坏
1978年-1982年50例中有10例由预应力筋 腐蚀导致脆性破坏
1983年-1988年仅美国与加拿大就有近
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预应力锚碇可换式锚固体系
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体系背景
现行悬索桥主缆系统耐久性风险评估
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预应力锚碇可换式锚固体系
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研究内容 OVM
预应力锚碇可换式锚固体系性能指标
预应力钢绞线锚具组装件的静载锚固效率系数 nA≧95﹪，破断总应变εu≧2﹪；
预应力钢绞线锚具组装件的疲劳性能，在应力 上限为0.65σb，应力幅为130 MPa的条件下， 经200万次周期循环加载后，预应力钢绞线的破 坏面积不大于其总积的5﹪；