《预应力锚具规范》word版

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SL 46-94 水工预应力锚固施工规范

SL 46-94  水工预应力锚固施工规范

水工预应力锚固施工规范SL 46-94主编单位:长江葛洲坝工程局批准部门:中华人民共和国水利部1 总则2 一般规定3 造孔4 锚束制作与安放5 张拉6 防护7 试验与观测8 质量与安全9 验收附录A 预应力锚固张拉设备性能附录B 预应力锚固施工现场记录表附录C 名词术语附加说明中华人民共和国水利部关于发布《水工预应力锚固施工规范》SL46—94的通知水建[1994」94号为适应水利水电工程预应力锚固施工的需要,我部委托葛洲坝工程局为主编单位,负责组织编制了《水工预应力锚固施工规范》,经审查,现批准为中华人民共和国水利行业标准,其编号为SL46—94,自一九九四年七月一日起施行。

各单位在执行中应注意总结经验,发现问题请及时函告水利部建设司和主编单位。

本规范由水利部建设司负责解释,水利电力出版社出版发行。

一九九四年三月三十一日1 总 则1.0.1 本规范适用于水利水电工程中的地基、边坡、地下洞室的岩体及水工混凝土的预应力锚固施工。

1.0.2 预应力锚固工程开工前,必须作好设计交底,编制施工措施计划,进行技术培训。

1.0.3 施工过程中应认真推行全面质量管理。

1.0.4 预应力锚固应结合工程实际,求实创新,采用的新材料、新工艺、新技术、新设备均应在施工前进行试验论证和技术鉴定,并报有关部门批准。

2 一 般 规 定2.0.1 根据设计要求所选用的预应力钢材必须符合下列标准:钢丝:《预应力混凝土用钢丝》GB5223;钢绞线:《预应力混凝土用钢绞线》GB5224;钢筋:《预应力混凝土用热处理钢筋》GB4463。

2.0.2 凡选用非国家标准的预应力材料.应具有充分论证及相应的技术鉴定,并报有关部门批准。

对国外进口的标准预应力钢材,可按产品质量证书、标牌及说明书、进口协议文件等足以证明其质量标准的文件代替技术鉴定。

2.0.3 预应力钢材必须具有出厂质量证书及标牌。

使用前必须经抽样检查,合格后方可使用。

2.0.4 预应力钢材应入库、架空储存,不得露天堆放。

预应力锚索施工规范

预应力锚索施工规范

预应力锚索施工规范预应力锚索施工规范主要包括以下几个方面的内容:一、施工准备1.验收预应力锚具材料的合格证明和质量检验报告,确保材料符合规范要求。

2.制定施工方案,明确施工工序,安排施工人员和设备。

3.对施工场地进行清理,确保施工区域整洁无障碍。

4.安装预应力锚具施工现场的安全警示标志,并设立安全专人负责施工现场的安全管理。

5.编制施工记录,记录施工过程中的重要节点和关键措施。

二、预应力锚具安装1.按照设计要求,测量和标记预应力锚具的安装位置。

2.根据锚具的类型和要求,选择合适的安装方法。

3.在安装位置上进行钻孔或切割,保证孔眼的精度和质量。

4.清理孔眼,去除杂物和灰尘,保持孔眼干燥。

5.将预应力锚具的锚头插入孔眼,确保锚头与混凝土的连接紧密。

6.进行锚具的固定和拉伸,保证锚具的稳定性和强度。

7.进行锚索的张拉和调整,确保预应力锚索的张力和应力符合设计要求。

8.对安装完成的预应力锚具进行检查和检测,确保锚具的质量和可靠性。

三、施工质量控制1.严格按照设计要求和规范要求进行施工。

2.对施工质量进行实时监控和检测,及时发现问题并采取措施进行处理。

3.对施工过程中的重要环节和节点进行记录和评估,确保施工质量。

4.定期进行设备和材料的检验和维护,确保施工质量的可控性。

5.进行验收和检查,确保施工质量符合设计要求和规范要求。

四、施工安全措施1.严格遵守施工现场的安全规定,确保施工人员的人身安全。

2.配备必要的个人防护用品,并对施工人员进行安全教育和培训。

3.对施工现场的安全设施进行检查和维护,保证设施的正常运行。

4.注意施工现场的通风和照明,确保良好的工作环境。

5.及时清理施工现场的垃圾和杂物,保持施工区域的整洁和安全。

以上是预应力锚索施工规范的一些主要内容,通过遵守这些规范要求,可以有效提高预应力锚索施工的质量和安全性。

Sl46(水工预应力锚固施工要求规范)

Sl46(水工预应力锚固施工要求规范)

水工预应力锚固施工规范SL 46-94主编单位:长江葛洲坝工程局批准部门:中华人民共和国水利部1 总则2 一般规定3 造孔4 锚束制作与安放5 张拉6 防护7 试验与观测8 质量与安全9 验收附录A 预应力锚固张拉设备性能附录B 预应力锚固施工现场记录表附录C 名词术语附加说明中华人民共和国水利部关于发布《水工预应力锚固施工规范》SL46—94的通知水建[1994」94号为适应水利水电工程预应力锚固施工的需要,我部委托葛洲坝工程局为主编单位,负责组织编制了《水工预应力锚固施工规范》,经审查,现批准为中华人民共和国水利行业标准,其编号为SL46—94,自一九九四年七月一日起施行。

各单位在执行中应注意总结经验,发现问题请及时函告水利部建设司和主编单位。

本规范由水利部建设司负责解释,水利电力出版社出版发行。

一九九四年三月三十一日1 总则1.0.1 本规范适用于水利水电工程中的地基、边坡、地下洞室的岩体及水工混凝土的预应力锚固施工。

1.0.2 预应力锚固工程开工前,必须作好设计交底,编制施工措施计划,进行技术培训。

1.0.3 施工过程中应认真推行全面质量管理。

1.0.4 预应力锚固应结合工程实际,求实创新,采用的新材料、新工艺、新技术、新设备均应在施工前进行试验论证和技术鉴定,并报有关部门批准。

2 一般规定2.0.1 根据设计要求所选用的预应力钢材必须符合下列标准:钢丝:《预应力混凝土用钢丝》GB5223;钢绞线:《预应力混凝土用钢绞线》GB5224;钢筋:《预应力混凝土用热处理钢筋》GB4463。

2.0.2 凡选用非国家标准的预应力材料.应具有充分论证及相应的技术鉴定,并报有关部门批准。

对国外进口的标准预应力钢材,可按产品质量证书、标牌及说明书、进口协议文件等足以证明其质量标准的文件代替技术鉴定。

2.0.3 预应力钢材必须具有出厂质量证书及标牌。

使用前必须经抽样检查,合格后方可使用。

2.0.4 预应力钢材应入库、架空储存,不得露天堆放。

工程地质知识:滑坡防治工程预应力锚索一般规定.doc

工程地质知识:滑坡防治工程预应力锚索一般规定.doc

工程地质知识:滑坡防治工程预应力锚索一般规定
1.预应力锚索是对滑坡体主动抗滑的一种技术。

通过预应力的施加,增强滑带的法向应力和减少滑体下滑力,有效地增强滑坡体的稳定性。

2.预应力锚索主要由内锚固段、张拉段和外锚固段三部分构成。

预应力锚索材料宜采用低松弛高强钢绞线加工,须满足GB/T522495标准。

3.预应力锚索设置必须保证达到所设计的锁定锚固力要求,避免由于钢绞线松弛而被滑坡体剪断。

同时,必须保证预应力钢绞线有效防腐,避免因钢绞线锈蚀导致锚索强度降低。

4.预应力锚索长度一般不超过50m。

单束锚索设计吨位宜为500kN~2500kN级,不超过3000kN级。

预应力锚索布置间距宜为4~10m。

5.当滑坡体为堆积层或土质滑坡,预应力锚索应与钢筋砼梁、格构或抗滑桩组合作用。

6.预应力锚索设计时应进行拉拔试验。

锚索试验内容包括内锚固段长度确定、砂浆配合比、拉拔时间、造孔钻机及钻具选定等。

应根据公式计算和工程类比,选取合适的内锚固段长度,进行设计锚固力和极限锚固力试验,推荐合适的内锚固段长度和砂浆配合比是试验的主要内容。

预应力锚夹具标准(一)

预应力锚夹具标准(一)

预应力锚夹具标准(一)预应力锚夹具标准概述预应力锚夹具是用于预应力构件锚固的重要部件,其质量直接关系到预应力结构的安全和耐久性。

因此,为了保证预应力锚夹具的质量,各国都制定了相应的标准。

国内标准国内预应力锚夹具标准主要有GB/T 14370-2015《预应力锚具技术条件》和JGJ/T 163-2013《建筑用预应力混凝土构件制作与验收规范》。

GB/T 14370-2015GB/T 14370-2015是国家标准,适用于制造、采购和使用锚具。

该标准规定了预应力锚具的分类、要求和试验方法等内容。

该标准中规定的预应力锚具分类如下: * 分类1:(JX)钢丝锚; * 分类2:(JG)预应力混凝土锚; * 分类3:(JT)升高构筑锚; * 分类4:(JS)其他。

JGJ/T 163-2013JGJ/T 163-2013是建筑部颁布的行业标准,适用于建筑用预应力混凝土构件的制作、验收和使用。

该标准中对预应力锚具的要求如下: * 必须具有过负荷预警功能; * 预应力锚具的设计采用可靠的原则,并且应该考虑生产工艺的因素;* 预应力锚具的制造材料应该符合要求; * 预应力锚具应配备完善的防护装置和密封装置。

国际标准国际上预应力锚夹具标准有很多,其中较为著名的有AS/NZS4672《压型钢制床配件》和BS 8539:2012《建筑中的预应力混凝土》。

AS/NZS4672AS/NZS4672是澳大利亚/新西兰联合标准,适用于钢制床配件的设计、制造和使用标准,其中涵盖了预应力锚夹具的相关内容。

该标准要求预应力锚夹具具有良好的工作性能、耐久性和精度,在使用过程中不会发生减弱或破坏。

BS 8539:2012BS 8539:2012是英国标准,适用于建筑工程中的预应力混凝土。

该标准要求预应力锚夹具的设计和制造应符合相关国际标准,并且应经过充分的试验和验证,确保其质量、安全性和稳定性。

总结预应力锚夹具是保证预应力构件安全运行的关键部件,合理、科学地选择预应力锚夹具标准,是保证结构安全和耐久性的重要保障。

预应力锚索施工规范

预应力锚索施工规范

预应力锚索施工规范预应力锚索作为一种有效的岩土锚固技术,广泛应用于边坡加固、隧道支护、大坝加固等工程领域。

为确保施工质量和安全,特制定以下预应力锚索施工规范。

一、施工准备1、技术准备熟悉施工图纸和设计要求,进行技术交底。

编制施工方案,明确施工工艺、施工流程和质量控制要点。

2、材料准备预应力锚索应选用符合设计要求的高强度钢绞线或钢丝束,其性能指标应符合相关标准。

锚具、夹具应与预应力锚索配套,且性能应符合设计要求和相关标准。

水泥应选用强度等级不低于 425 的普通硅酸盐水泥。

砂、石等骨料应符合相关标准的要求。

3、设备准备根据施工要求,配备钻孔设备、压浆设备、张拉设备等。

对设备进行调试和检验,确保其性能良好、运行正常。

4、现场准备清理施工现场,平整场地,确保施工道路畅通。

测量放线,确定锚索的位置和标高。

二、钻孔1、钻孔位置和角度应符合设计要求,偏差不得超过规定值。

2、钻孔过程中应采取措施防止孔壁坍塌,如采用跟管钻进、护壁泥浆等。

3、钻孔深度应达到设计要求,孔底沉渣厚度不得超过规定值。

4、钻孔完成后,应及时进行清孔,清除孔内的岩粉、碎屑等杂物。

三、锚索制作与安装1、预应力锚索的制作应在专门的场地进行,按照设计要求进行下料、编束。

2、钢绞线或钢丝束应梳理顺直,不得有缠绕、扭曲现象。

3、锚索的锚固段应设置定位架,确保钢绞线或钢丝束在锚固段内均匀分布。

4、锚索安装时,应将其缓慢推送入孔内,避免锚索弯曲、扭转。

5、锚索安装到位后,应及时进行固定,防止其滑落。

四、注浆1、注浆材料应符合设计要求,浆液的配合比应通过试验确定。

2、注浆前应先进行压水试验,检查孔道的密封性和通畅性。

3、注浆应采用从孔底到孔口的方式进行,直至孔口溢出浆液为止。

4、注浆过程中应保持注浆压力稳定,避免压力过大或过小。

5、注浆完成后,应及时清洗注浆设备。

五、张拉1、张拉前应对锚具、夹具进行检验,确保其性能良好。

2、千斤顶、油压表等张拉设备应进行校准和标定。

09水工预应力锚固设计规范【SL212-98】

09水工预应力锚固设计规范【SL212-98】

>中华人民共和国行业标准水工预应力锚固设计规范主编单位东北勘测设计研究院批准部门中华人民共和国水利部年月日前言由水利部水利水电规划设计总院会同电力工业部水电水利规划设计总院根据水利水电工程中预应力锚固技术发展需要安排编写收集了方面的总结了水利水电工程预应征求了国内有关行业预应力锚固技术部分专家的意本规范共其主要内容有总杆体的选型与预建筑物预应力锚固设计和试验与监本规范解释单位水利部水利水电规划设计总院本规范的主编单位水利部东北勘测设计研究院本规范主要起草人赵长海王永年田裕甲上官能余知生刘俊柏邓德炎孙洪泽王俊杰王槟车黎明李勇郝长生目次总则术语一般规定基本资料锚杆材料锚固设计的基本内锚杆体的选型与设计锚杆体的选型锚杆体的结构设计锚杆体的防护设计张拉力的控制和张拉程序设计岩体岩质边坡坝基地下洞室水工建筑物的预应力锚固设计预应力闸墩水工建筑物的补强加固试验与监材料及被锚固介质特性的检验锚杆的整体性试验锚固效果的原位监测设计附录预应力锚杆锚固试验规定附录监测内容与项目总则为经济合理地进锚固工程设计工程锚固技术发展本规范适用于水利水电工程中的下洞室的岩体及水工混凝土结构的预应力对于预应力锚固工程的锚固做好地质勘察工用理论分析和原位监测资料相结合的分析方固对象做出稳定采用预应力锚杆进行工程加固设计从工程实际地制宜地采用新技术做到安全应符合本规范的规定外还应符合国家现行的有关术语预应力锚固过对锚加张拉力实现对岩体或混凝土结构物的加其达到稳定状态或改善结构物内部的应力预应力锚杆施加预应力后的锚本规范将预应力锚杆和预应力锚索统称为预应力锚普通预应力锚杆采用普通钢材施加的张拉力小于锚束数股钢丝按一定规律编排成束的锚永久性预应力锚杆在永久性工程中布置的使用年限为年以上的预应力锚临时性预应力锚杆临时性工程中布置的和在永久性工程中布置的使用年限为年以内的预应力锚锚杆体预应力锚杆的整包括锚固锚头及相连接的所有部锚固段预应力锚杆体的内部持力它是用胶结材料或用金属加工的锚杆内端同被锚固体深部稳定的介质形成整体的张拉段对预应力锚杆施加拉力靠锚杆材料本身具有的弹性可以自由伸长的部当锚杆锁定靠这部分的弹性变形对被锚固的介质施加外锚头对锚杆实现张拉和锁定的有粘结预应力锚杆锚杆张拉锁定后对全孔进行封孔灌浆或采用其它方锚杆与孔壁结合成整杆与被锚固介质无相对滑动的预应力锚无粘结预应力锚杆锚杆张拉锁定杆的张拉段同被锚固介质之间能保持相对滑动的预应力锚预应力钢材强度利用系数预应力锚杆的张拉力达到设计值时锚杆材料的应力值与锚杆材料极限抗拉强度的设计张拉力考虑一定安全余度和由于岩体徐变及钢材松驰可能引起的预应力损失确定的每根锚杆应施加的张拉超张拉力为消除由于锚杆同孔壁的摩擦和锚具的回缩而引起的预应力损失施工时将设计张拉力提高后的实际张拉安装荷载预应力锚杆张拉锁定后锚杆实际存在的永存张拉荷载预应力锚杆种因素造成的预应力损失均完成之定的预应力预张拉预应力锚杆正式张拉作业使锚束中各股钢丝或钢绞线拉直或锚杆位置进行的张拉作补偿张拉预应力锚杆锁定于预应损失较大而进行的再次张拉作压缩型锚固段无粘结锚通过改变锚固段结构型式的办法使锚固段由受拉变为段的压缩传递张拉时锚固段称之为压缩型锚固压缩集中型锚固段锚固段采用一个承载应力集中于锚固段端样的锚固段称之为压缩集中型锚固压缩分散型锚固段锚固段采用多个承载应力分布于整个锚固段样的锚固段为压缩分散型锚固一般规定基本资料在进行预应力锚固工程设计对工程的稳定性和结构物应力分析的有关设计资料对锚固措施的性进行技术经济锚固设计应具备如下地质同锚固工程有关的地貌及建筑物的布围岩要构造的产种结构面的组合关系以及地下水发育程锚固工程所涉及部位岩体的抗压强拉强的及可能失稳的结构面的指标和胶结材料同被锚固介质的粘结强级围岩还应提供围岩的流变对于重要具有原位监测锚杆材料锚杆材料可根据锚固工程模选择高强松驰的预应力绞钢筋或普通预应力采用高强预应力钢丝做为锚杆材料学性质必须符合国家关于应力预应力钢绞线做为锚杆材料时其力学性质必须符合国家关于精轧螺纹钢筋做为锚杆材料物学性质应符合表和表预应力锚杆的外锚夹内锚头和预应力钢筋联结器的材料性符合国家关于钢材质量各种部件材质的力学强达到钢材极限抗拉强度的预应力锚杆锚固段和封孔灌浆采用水泥浆时应采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水水泥的质量应符合国家水硅酸盐水采用无粘结预应力锚杆时套管的强足以避免施工过程中发生破套管材料还应具有防渗稳定性和耐久性并与材和防腐剂不发生物化反锚固设计的基本内容锚固设计应包括以下内容确定锚固范围和锚固选择锚固方计算锚固力的大确定预应力锚杆的择布置方确定锚杆的结构型式及各项参编制施工技术要求和特殊情况的技术处理措锚固效果监测及锚固后工程安全预应力锚杆的锚固范围和施加的锚固力应根据工程地质勘察的结构面的位产状和力学照稳定分析结果确单根预应力锚杆的设计张拉下列因素确定保证被加固结构物安全运行需要的总锚固力的大锚固介质和胶结材料的力学强预应力锚杆材料的力学强锚夹具的类设备出力和施工场地条可能发生的预应力预应力锚杆的杆设计张拉力的大小确预应力锚杆的长按不稳定结构面的位置和在稳定的介质中有安全的胶结长度等条件确岩体杆应按下列原则布置根据锚杆的数量施工条艺要求采用方形或菱形布应能提供均匀预应力锚杆的轴线方按最优锚固角布当受施工条件限制时可适当调整轴线方向并应进行技术经济做到经济有当采用群锚了防止锚固段部位应力条件恶化锚杆可长短相间布压缩分散型锚固水工混凝土建筑物杆应按下列原则布置预应力闸墩中的预应力锚闸墩的结构型中的应力分布和施工条综合比较选结构物中的拉小于相为改善锚固段部位的应力状态预应力锚杆宜相间布预应力锚杆孔的直大于锚束直径以采用机械式锚固段时锚固段部位钻孔直径的允许误差重要工程进行锚固设计应按刚体平衡法进行稳定分析外还应采用完善的数学模型和物理模型对锚固效果做出对型锚固工程或临时性直接采用类比法永久性重要围介质和渗透水的化学性质等条预应力锚杆进行防锈处重要工程或工程的重要际运行需要布置一定数量的试验性锚通过试验性锚证预应力锚杆提供选定的参数的必要时按试验结果调整预应力锚杆的各项设计参锚固工程应做施工期和永久运行期的安全监锚杆体的选型与设计锚杆体的选型锚杆体的型使用年杆的设计张拉杆的布置及施工条件经综合比较进行选单根预应力锚杆的设计张拉力小于迅速实现锚固的抢险石力学强度在锚固段难以使用胶结材料的情选择机械式的锚固方单根预应力锚杆的设计张拉力大于段岩体较为软弱破碎宜选用胶结式锚固方式或带有承载体的胶结式锚固方预应力锚杆的外锚专门厂家采用金属材料制制造锚头的材料应符合本规范条生产厂家的产品应通过国家质量监督部门的质量认特殊情过现场试验论证后可采用其它型式的外锚锚杆材料选择应遵守下述规定永久性选择高强松驰的钢丝或钢绞当要求预应力锚杆具有一定刚由于锚杆安装的特殊束可采用精轧螺纹对于防腐要求测性锚杆或有补偿张拉要求的锚无粘结式锚设计张拉力较小的临时性预应力张拉设备的选满足下列要求张拉设备的出力应满足超张拉的要求其最大出力宜大于设计张拉力的张拉设备的行程宜大于锚杆的弹性伸长和接触变形之张拉设备应按计量法规时在施工允许的条件优先选择对拉式预应力锚新研制的预应力锚经过现场验证后方可在锚固工程中应锚杆体的结构设计预应力锚杆体中的锚固锚头以及各种联接部件应按等强度的原则进胶结式锚固段所提供必须大于预应力锚杆的超张拉锚固段长度可按式胶结长度的安全系数可按表的规定选对于重要工程锚固段长度还应通过现场拉拔试验进行验式中段长杆超张拉杆孔直结材料同孔壁的粘结强度段长度的安全系表选表胶结式锚固段安全系数当计算决定的锚固段长度大于取改善锚固段岩体变锚头结构或扩大锚固段直径等技术措结式锚固段锚固段的胶结需要和锚固段的岩体强度等因择水泥泥砂浆或树脂胶结材料的性能应符合本规范条水泥浆胶结材料的抗压强度等级不应低于材料的抗压强度等级不应低于机械式内锚头应根据单根锚杆的设计张拉岩体参照已建工程的经验选择其结构型式和结构对于重要应对选定的机械式锚固段结构进行现场拉拔试验验证采用机械式锚固段时锚固段的结构与锚杆孔直径有较好的配应保证锚固段安装外夹片与孔壁呈整合状曲面接锚杆拉紧夹片的齿纹同孔壁紧密咬合并保证作用在孔壁上的压力分布均匀在锚杆超张拉力的段不产生滑锚束的结构设计应遵守下列规定锚束采用的高强预应力钢丝钢绞线或精轧螺纹钢筋的材质应符合本规范条的规进行预应力锚杆设计张拉力作用下钢材强度的利用系数为锚束中各股钢丝或钢绞线的长度应一沿锚束的长度方安设隔离架对于陡倾角方向布置的锚间距不大于缓倾角方向布置的锚间距不大于隔离架应预留灌浆管和排气管的通封孔灌浆束应有大于的保护层厚机械式锚固段同钢丝或钢绞线的联结必须牢结部件的强满足本规范条外锚头的结构设计应遵守下列规定外锚头及其各部件的承载能同单根锚杆的最大张拉力相匹配其材料性能应符合本规范条外锚头的结构型于孔口设备的布置与安于锚杆的于锚杆的锁定和多余钢绞线的切采用的锚夹具当锚杆张拉保证锚杆受力均片的硬度适中不能损伤钢丝或钢绞锁定绞线的回缩量不大于孔口混凝土垫墩应保证传力均垫墩尺寸应根据单根锚杆的最大张拉墩材料性杆孔口周围的地质情况及其力学性质通过计算决垫墩混凝土的强度等级不应低于垫墩之上应设置钢垫板的平面尺寸可略小于垫墩上平面尺寸垫板厚度不小于钢垫板和垫墩的承力垂直于锚杆孔的轴偏差角不宜大锚杆体的防护设计预应力锚固工程中的锚表行防锈处注防护材料液态防护如石灰腐防护材料塑态防护如凝胶防等防护材料刚性防护如水泥浆或水泥砂浆锚杆体防锈处使用的材料及其附剂得含有硝酸氯离子含量不得超过水泥重量的预应力锚杆采用水泥砂浆或水泥浆做为封孔灌浆或胶结材料时应符合本规范条的掺入的减水强剂中对钢材有腐蚀作用的物质含量也应符合本规范条的无粘结预应力锚杆锚固段所使用的胶结材料亦应满足本规范条对于张拉段也必须采用水泥浆或水泥砂浆进行全孔封闭灌浆张拉力的控制和张拉程序设计对于岩体加设计张拉力束中的各股钢丝或钢绞线的平均应大于钢材极限抗拉强度的施加超张拉力股钢丝或钢绞线的平均宜大于钢材极限抗拉强度的对于水工建筑物施加设计张拉力束中各股钢丝或钢绞线的平均应力不应大于钢材极限抗拉强度的施加超张拉力股钢丝或钢绞线的平均宜大于钢材极限抗拉强度的预应力锚杆张拉程序遵守下列规定锚杆的张拉力应分级施加逐级增加至超张拉每级张拉荷载下应持荷杆锁定后当预应力损失超过设计张拉力的进行补偿补偿张拉应在锁定值基础上一次张拉至超张拉补偿张拉最多进行两对于群锚工程为避免锚杆张拉邻近已锁定锚杆产生应力优化张拉程序设若邻近锚杆产生应力松驰的幅度超过设计张拉力的进行补偿为保证预应力锚杆锁定时的预应力效果应根据锚夹具的性能和造孔质量确定超张拉力的数一般情况下超张拉力不宜超过设计张拉力的岩体预应力锚固设计岩质边坡为防止岩质边坡滑预应力锚杆加固同采用阻滑墩或以预应力锚杆为主的综合加固方案进行技术经济根据可能使边坡失稳的软弱结构面位状及其各项力学指采用极限平衡理论进行稳定性分定失稳边坡的范动面位置和下滑力的大应在充分考虑岩体自身强度作用的原则定由预应力锚杆提供的抗滑对边坡施加预应力后岩体边坡的稳定状况应符合式中强度提供的抗滑力他加固措施提供的抗滑力杆提供的抗滑力动体的下滑力稳定安全系数其中永久性预应力锚固工程时性预应力锚固工程锚杆长按式中杆长度段长结式锚固段长度应按计算确定机械式锚固段应根据锚杆同锚固段的搭接长度确定段长露长预应力锚杆同水平面的夹式中佳锚固动结倾角结构面内摩擦当确定的最优锚固角时锚杆同水平面的夹角应调整至或当受到施工场地或施工设备限制时可适当调整锚固角必须通过技术经济比较以确定最佳的锚固角在边坡锚固设计做好截施工用水的布置也应坝基坝基的预应力锚固设计应针对不同的工程对象按相应的规范进行抗滑稳倾覆稳定和应力分析计定加固范围和锚固力的大采用预应力锚杆对坝基加体提供的抗滑力和由预应力锚杆提供的抗滑力与沿坝基或软弱结构面上的滑动力之满足有关规范规定的安全系坝基施加预应力荷载后锚固荷载加上坝基在各种荷载组震荷载基所承受的最大压小于坝基容许压坝基的拉应力应满足有关规范的相加固坝基的预应力锚杆的轴线方场地条件和方便济比较选根据软弱结构面的位置和产按算锚杆长构物的布置和施工条件确定锚杆布坝基加固的预应力锚杆应遵照本规范条的规定按刚性防护行对裂隙发育或较为软弱破碎的基了提高锚固效果需要进行固结灌浆灌浆的遵守相应规范关于坝基固结灌浆地下洞室对各种用途的地下洞室的不稳定围岩可采用预应力锚杆进行加保证地下洞室的围岩稳定和安全运对围岩的稳定性分极限平衡限元分型试验或原位监测分析等成熟的方在分析结果下列情况之一者应采用预应力锚杆或以预应力锚杆锚杆为辅的综合措行整体或局部加围岩中的压剪破坏区和塑性各种结构面组成的下滑区或塌落作用在岩壁上的吊车属于整体性质的压剪破坏区和塑性采用系统加固的方法进系统加固的普通锚杆和钢筋网喷射混凝土提供的支护抗力满足不了围岩稳定需要的最小支护抗力采用预应力锚杆加固预应力锚杆提供的支护抗力按算式中杆提供的单位面积上支护抗杆提供的锚固力杆所控制物面由预应力锚锚网喷射混凝土和围岩本身提供的支护抗力之和应满足式式中杆提供的单位面积上的支护抗锚杆提供的单位面积上的支护抗网喷射混凝土提供的单位面积上的支护抗岩具有的单位面积上的支护抗力岩稳定需要的最小单位面积上的支护抗力岩稳定安全系取为预应力锚杆应穿越破裂区或塑性段必须布置在没有扰动的弹性区锚固段长度应满足预应力锚杆的间距不宜大于预应力锚杆张拉段长度的预应力锚杆应均匀布锚杆方向应按洞室轮廓线的法向布属于局部范围压剪破坏性种结构面组成的下滑区或塌落及岩壁吊车梁应按局部加固进位于顶拱部位的塌滑体应按预应力锚杆承担全部塌滑体重量决位于边墙部位的塌滑体应在充分考虑塌滑体周围岩体的嵌固按岩质边坡的规定计算需要锚杆提供对有相邻洞室的岩优先采用对拉式预应力锚水工建筑物的预应力锚固设计预应力闸墩当弧形闸门承受的水推力达到上闸墩中混凝土出现较大拉应力时应采用预应力式闸墩中的预应力锚杆按下述原则进行设计锚块与闸墩和与大梁相连的颈及闸墩的锚固区上游混凝土中的主拉满足混凝土结构混凝土支撑结构的强度及变形应满足结构及运行的预应力闸墩的结构采用三维有限元法进行闸墩的应力分要时还应采用结构模型试验加以进行闸墩应力分考虑各种荷载组合和所控制的工闸墩中预应力锚杆的布遵守下列规定预应力锚杆合力方同弧门支铰推力方向一预应力锚杆在平面上的布求使闸墩内部应力分布均闸墩中锚杆的间距不得小于部锚杆同闸墩边缘的距离不得小于为了改善锚块的应力置一定数量的次锚次锚杆一般为水平方向布闸墩预应力锚杆穿索孔道的直径应根据锚杆的直径决定并留有一定的空间和灌浆通穿索孔道可以采用预埋钢管或预埋预应力闸墩区域的混凝土强度得低于锚块的混凝土强度等级不得低于为了节省工程造少闸室或重力式挡墙的工程保证闸室和挡墙的稳预应力锚杆进行加对闸室施加满足抗浮稳定的其安全系数应符合相锚固设计浮力不足的部杆施加于闸室的法向力承挡墙中的预应力锚按下述规定设计挡墙承受的水压力或土压杆和挡墙的自重共同承根据对挡墙稳定分析结果决定锚杆的数量和单根锚杆的设计张拉根据挡墙的用断面形式和可能失稳破坏的方过技术经济择最优的锚固角水工建筑物的补强加固对需要加高的坝体或对水工建筑物的进行济预应力锚杆进行加采用预应力锚杆加固坝坝体抗滑稳定校核中抗滑稳定安全系数应满足本规范条坝基应力应满足本规范条对水工建筑物的裂缝或缺陷采用预应力锚杆加固选择适合于原水工建筑物强度要求为减少锚固段部位的应力集中锚固段应错开布对水工建筑物裂缝实行预应力锚固裂缝进行固结灌浆控制灌浆压试验与监测设计材料及被锚固介质特性的检验对于重要初期应通过现场试验对下列项目进行检验胶结材料同被锚固介质的粘结强控制性软弱结构面的值特殊工程还应进行预应力损失试验预应力锚杆施工阶通过抽样检查的方法对如下项目进行检验锚杆材料实际强取样数量应符合检验结果应符合条胶结材料的抗压强拉强度以及被锚固介质的粘取样数量为试验结果不应低于设计防护材料的化学成份及其稳定检验结果应符合本规范条各项检验方法应符合国家或行业有关锚杆的整体性试验为验证验预应力锚杆施工工导安全施工在锚固工程施工初期应进行预应力锚杆整体性试整体性试验应按本规范附录方法进特殊应在工作锚杆中进行破坏性试整体性试验的工作锚杆的特殊要求时可适当增整体性试验的平均拉拔应低于预应力锚杆的超张拉当平均拉拔力低于此值再按比例补充整体性试验的试验结果仍达不到应追加工作锚杆的布置重要工程与工程的重要现场选择有代表性的地段进行预应力损失量和群锚的相互影响试锚固效果的原位监测设计预应力锚固工程应根据工程的重要性和实际条预应力锚杆的工作状况和锚固效果进行施工期和永久性运行期的原位监施工期的原位监测以保证施工安全和施工质量为目可按本规范附录选择监测项监测内容应简单采用的仪器应测应反馈应迅施工期监测的观测断置在锚固区的关键有条件同永久监测结预应力锚固工程的长期原位监测应遵守下列长期监测应以锚固区域的整体稳定和锚杆预应力保可按本规范附录的规定选择监测长期监测至少应安设一个观测断观测断面至少应设置三个观长期监测宜从锚杆施工初期开获得连整的观测施工期监测和长期监测选用的仪性能稳程与精度满足变形产品应有合格证为保证观测仪器埋设的施工质量在监测设计时应根据仪器的运行的写仪器埋设的技术明确埋设方法和保护措原位监测设计文件提出观测施工期监测要定期编制监测简。

水工预应力锚固设计规范59-SL_212-98

水工预应力锚固设计规范59-SL_212-98

中华人民共和国行业标准水工预应力锚固设计规范SL212-98条文说明目次1总则3一般规定3.1基本资料3.2锚杆材料3.3锚固设计的基本内容4锚杆体的选型与设计4.1锚杆体的选型4.2锚杆体的结构设计4.3锚杆体的防护设计4.4张拉力的控制和张拉程序设计5岩体预应力锚固设计5.1岩质边坡5.2坝基5.3地下洞室6水工建筑物的预应力锚固设计6.1预应力闸墩6.2闸室,挡墙6.3水工建筑物的补强加固7试验与监测设计7.1材料及被锚固介质特性的检验7.2锚杆的整体性试验7.3锚固效果的原位监测设计制定说明预应力锚固技术作为对边坡,围岩,基础和各种建筑物的加固手段,已经有了很大的发展和广泛的应用.国内外工程实践表明,它是一种高效,经济的加固措施.这种加固技术,在国际上始于20世纪20年代.我国从60年代开始应用预应力锚杆加固大坝基础,70年代扩展到对闸墩和地下洞室的加固.现在几乎所有的水利水电工程均不同程度的应用预应力锚杆加固高陡边坡,地下洞室,大坝基础,大型弧门的闸墩,也广泛应用于其他水工建筑物的加固和补强.预应力锚固技术的发展不仅表现在应用广泛,还表现在预应力锚杆的锚固力在我国已经发展到6000kN,锚杆的最大张拉力已达到10000kN;成功地研制出能施加相应张拉力,性能稳定的系列张拉设备;具有适应工程需要的,加工精度高,生产工艺严格,锚杆回缩量小,安全可靠的系列锚夹具产品;发展和研制了一批预应力锚固监测仪器,此外在造孔和锚杆施工方面也有了一套完整的可行的技术.这些预应力锚固配套技术的形成和发展,促进了我国预应力锚固技术的发展和应用,同时也推进了我国预应力锚固设计和施工技术法规的形成.为了进一步推广应用和发展预应力锚固技术,规范预应力锚固技术的应用,特制定本规范.《水工预应力锚固设计规范》,主编单位为东北勘测设计研究院,参编单位有西北勘测设计研究院和湖南省水利水电勘测设计研究院.1996年9月,由水利水电规划设计总院和水电水利规划设计总院共同主持,邀请了冶金部,水利部,电力部,工程兵等单位的预应力锚固工程设计,施工和科研方面的专家参加了送审稿审查会,形成了《水工预应力锚固设计规范》(送审稿)审查纪要(水规局技字[1996]0010号). 按照审查会专家们提出的意见的纪要的要求,规范编制单位又经过了近一年的工作,对规范进行了两次补充和修改并提出了报批稿.为了保证规范质量,规范编制组又邀请部分专家进行了讨论,讨论后又做了局部修改. 水工预应力锚固设计规范是我国第一部预应力锚固设计规范,它集中了国内预应力锚固专家的智慧,力求全面总结我国预应力锚固发展的经验,反映我国当前预应力锚固的发展水平.但由于预应力锚固技术本身的先进性及其发展的迅速,实施过程之中应注意总结经验,并使该规范在预应力锚固技术的发展和设计实践中逐步加以完善.1总则1.0.1预应力锚固技术的最大特点,是尽可能少的扰动被锚固的土体或岩体,并通过锚固措施合理的提高可利用岩体或土体的强度.所以预应力锚固技术是最为高效和经济的加固技术,因此得到了各行各业的高度重视和迅速的发展.在土木工程建筑中,利用钢丝或钢绞线具有较高抗拉强度的特性-用于建筑和加固各种工程,已取得了良好的效果.早在20世纪初,预应力锚杆就做为一种新的支护手段,用于西利西安的矿山开采.进入30年代以后,阿尔及利亚的舍尔法坝采用预应力锚杆加固取得了成功.到50~70年代,则有更多的工程应用了预应力锚杆技术.这种高效,经济的预应力锚固技术,近年来又得到了迅速的发展,目前已广泛的应用于工业民用建筑,桥梁,矿山建筑,高陡边坡,大型地下洞室的围岩加固,大型弧门闸墩加固,坝基的加固,以及各种建筑物的维护和补强.在国际上对单根预应力锚杆施加的锚固力已达13000kN,在我国已发展到了10000kN.锚杆的结构类型不仅种类繁多,而且越来越先进.在水利水电建设中,应用预应力锚固技术也越来越普遍,葛洲坝,白山,漫湾,龙羊峡,李家峡,岩滩,小浪底,三峡等大中型工程都不同程度的采用了预应力锚固技术.为了更加有效地推进预应力锚固技术的发展,规范应用条件,合理地利用预应力锚固技术,保证工程安全,特制定本规范.1.0.2本规范的应用范围是,采用预应力锚固技术对坝基,岩质边坡,地下工程的围岩,以及混凝土结构的各种水工建筑物的加固,补强等工程的设计.1.0.3预应力锚固技术是一种发展中的加固措施,工序比较复杂,种类繁多,应用广泛,而且制约因素较多,又多用于隐蔽工程.在工程设计时必须详尽地掌握工程的运用要求和锚固对象的各种基础资料,根据不同的条件,采用可靠的技术,因地制宜地进行设计工作.为了有利于新技术,新方法,新工艺的推广应用,应开展必要的室内和现场试验以及工程的原位监测,做好技术论证,以保证锚固工程的安全可靠,技术先进,经济合理.对于锚固工程,因地质条件的差异,运行,管理要求的不同,锚固设计有较大的差别.为做好锚固设计,详尽地掌握地质资料和工程运行要求是必要的.此外,锚固对象又受诸多影响因素的制约,小面积的试验资料又很难真实地反映实际情况,目前一些重要工程,还安排了反映综合因素影响的原位监测.因而这些监测成果也是设计工作不可缺少的重要资料.依据上述基础资料,可参照图1.0.3的程序对预应力锚固工程进行设计.1.0.4预应力锚固的目的是:采用最为经济,施工简便,布置简捷的方法,提高工程的稳定性,改善工程的应力条件,增加工程运行的安全度.锚固设计是工程设计中的部分内容.本规范主要用于工程的锚固设计,涉及工程其他内容的设计,应遵守相应的规定.图1.0.3预应力锚固设计程序图3一般规定3.1基本资料3.1.1采用预应力锚杆对岩体,坝基,边坡及水工建筑物进行加固处理,主要目的是保持岩体和水工建筑物的稳定,改善水工建筑物或围岩的应力分布.应根据基础资料,按相应的规程规范,并按其荷载组合进行稳定和应力分析,确定不稳定区域的范围,分析失稳原因.为论证采用预应力锚固技术的先进性和合理性,还应做好技术经济比较.3.1.2预应力锚杆的承载能力,锚杆的长度,锚束的方位受地质情况影响很大,因此必须详尽地掌握锚固部位的地质资料.对地下洞室,主要评价围岩的稳定状态和可能发生塑性破坏的深度,范围;对局部破坏部位,主要了解和掌握滑动面或破坏面的位置,产状和不利结构面的组合;对水工建筑物本身,要掌握影响稳定和内部应力恶化的各种荷载和运行方式;对锚固介质,要掌握所处的环境条件及物理和化学特性.从而正确确定设计参数,优化结构布置和施工方法.为了正确进行锚固设计必须具备的资料包括:工程地质平面图,剖面图;围岩的级别,岩性,产状和主要构造;岩体强度,结构本身强度;软弱结构面的位置及组合关系;围岩同胶结材料的结合强度;工程所处位置的水文地质条件;地下水发育程度,性质,化学成分;工程建筑物等级,布置,地形,地貌等.上述资料都应通过地质勘察和试验获得.3.1.3原位监测的资料,对地下工程的围岩稳定,边坡的稳定评定有非常重要的价值,原位监测的结果可直观地反映结构物及岩体的稳定状况.为此,许多工程是一些重要工程在施工初期就布置了一定数量的收敛计,多点位移计或测斜仪,监测边坡或地下结构物的稳定状况,而且直接用于工程稳定评价.本规范所规定的重要锚固工程是指一旦出现失稳将给其他工程带来较大的危害,造成较大损失的工程.3.2锚杆材料3.2.1在大多数的预应力锚固工程中,锚杆材料主要有两种,一种是高强度,低松驰的预应力钢丝;另一种是高强度,低松驰的预应力钢绞线.随着预应力锚固技术的发展,有些锚固工程使用一种特殊的高强度的精轧螺纹钢筋,以满足锚杆安装中的刚度要求.精轧螺纹钢筋的极限抗拉强度可达1100MPa,其螺纹可直接用标准的联接器对接.我国丰满大坝的加固中,部分锚杆采用了精轧螺纹钢筋,由4股钢筋组成单根锚杆的张拉力达到了2400kN,效果很好.当预应力锚杆设计张拉力小于300kN时,应采用普通螺纹钢筋做锚杆材料.3.2.2我国生产的预应力钢丝和预应力钢绞线均为定型产品,并制定了国家标准GB/T5223-1995和GB/T5224-1995.预应力锚杆设计,施工,试验及验收均应以此为标准.对于精轧螺纹钢筋,国家尚未制定技术标准.为保证工程安全,本规范根据已有工程经验和厂家条件制定了精轧螺纹钢筋的技术标准.3.2.3预应力锚杆的外锚头,锚夹具主要包括:锚夹片,锚板,锚垫板和限位板.这些部件分别承担着传递,保持预应力锚杆的张拉力的任务,是预应力锚杆实际施加预应力的重要部件.加工这些部件的材质也应符合国家的标准,它们的实际强度不应低于国家规定指标的95%.3.2.4因矿渣水泥,火山灰水泥中,含有较多的硫化物和氯化物,对锚杆有应力腐蚀作用.故封孔灌浆的材料,应使用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥.3.2.5无粘结式预应力锚杆是近几年发展起来的具有特殊防腐,防锈性能的,可以使预应力自由伸缩的预应力锚杆,已开始广泛地用于各种工程的加固,例如小浪底边坡加固和地下厂房加固几乎全部是采用这种类型的锚杆.日本生产的无粘结预应力锚杆的基本结构见图 3.2.5,包裹尺寸见表 3.2.5-1.我国也开始生产这种类型的预应力锚杆,其结构尺寸及包裹材料见表3.2.5-2和表3.2.5-3.锚杆体采用的包裹材料应有一定强度,以防止因运输或施工过程中造成破损,而失去双层保护的作用.此外还要求包裹材料对锚杆不产生腐蚀作用并具有化学稳定性.图3.2.5无粘结式预应力锚杆的基本结构表3.2.5-1锚杆包裹材料厚度表表3.2.5-2我国生产喷涂钢绞线参数3.3锚固设计的基本内容3.3.1根据对围岩或水工建筑物稳定性分析的结果,经过技术经济比较,选定采用预应力锚杆加固方案后,可采用图1.0.3的程序,确定锚固范围和锚固深度;选择锚固方式,计算锚固力的大小;确定预应力锚杆的数量和锚杆的布置;确定锚杆的结构型式和各项设计参数;编制施工技术要求和需要特殊处理的工程措施,以及安全监控设计.并根据监控结果优化锚杆的设计参数等.3.3.2在预应力锚固设计中,需研究岩体或水工建筑物可能失稳的条件和失稳破坏的形式.确定预应力锚杆的锚固范围和锚固深度.一般情况下,岩质边坡和水工建筑物基础的破坏形式主要是滑动.引起岩质边坡滑动的主要因素是顺坡节理的存在.查清顺坡节理的位置,各种结构面的组合情况,产状及其力学性质就可确定滑动范围,滑动力的大小,决定施加的阻滑力和锚固位置.地下洞室围岩失稳主要有两种方式.一种是由于洞室开挖引起应力的重新调整,使部分部位应力超限,出现大范围的塑性区.为抑制有害变形发展和限制塑性区扩大,应采用系统加固的方法.根据洞室的开挖程序,通过有限元分析计算,确定塑性区范围和深度,需要施加的锚固力和锚固深度;另一种是由于软弱结构面的不利组合,使局部岩体滑动或塌落.此时可按块体理论分析失稳条件,确定锚固力和锚固深度.对于水工建筑,主要是应用预应力锚杆所施加的预压应力,改善结构物内部的应力状态.因此,需要根据水工结构内部的应力分析结果,确定施加的预应力大小和锚固的部位.3.3.3单根锚杆的锚固力大小,主要由锚固介质的力学强度,锚杆体采用的材料和张拉设备的张拉能力决定.当被锚固介质力学强度较低,质量不好,岩体破碎,软弱时,只能采用胶结式锚固段型式的锚杆.当胶结材料同岩体或混凝土的粘结强度较低时,锚固段的锚固力受到限制.因而需要增设其他结构措施,增大锚固段的锚固力.锚杆体的材料是制约单根锚杆锚固力的一个重要因素.决定材料数量时,应考虑一定安全裕度,再根据需要决定钻孔直径.一般情况下,当采用钢绞线时,锚固力,单束锚杆钢绞线股数和钻孔直径有表3.3.3的关系.表3.3.3单束锚杆的锚固力,钢绞线根数和钻孔直径关系表单根锚杆的锚固力还受到施工设备的限制.例如钻孔机具,必须满足可造锚固力需要的最小孔径的要求;张拉锚杆的千斤顶,最大出力应大于单根锚杆的超张拉力.目前我国生产的张拉千斤顶的最大出力为6000kN.在锚固设计时,单根锚杆锚固力应综合上述条件选取.选用的张拉设备可依照SL46-94《水工预应力锚固施工规范》附录A规定执行.此外,在选择单根预应力锚杆的锚固力时,还应考虑可能发生的预应力损失.影响预应力损失的主要因素是:锚杆材料的徐变性质;锚固介质的流变特性;锚杆张拉锁定后钢绞线回缩量的大小(与锚夹具特性有关);以及锚杆同孔壁摩擦和锚夹具之间的接触情况等.在上述预应力损失中,锚杆的回缩量大小及同孔壁和锚夹具的接触变形可利用超张拉克服,而锚杆材料的徐变和锚固介质的流变是属时间效应,应在设计时予以考虑.其中钢材的徐变影响仅占预应力值的1%,对于混凝土建筑物中的预应力锚杆,由于混凝土的徐变引起的预应力损失为5%~6%,此值变幅不大,而对于岩体或土体中的预应力锚杆,大部分预应力损失则来源于岩体的流变特性,所以岩体锚固设计时应着重考虑锚固介质的质量.在预应力锚固设计时,关于应力损失量的考虑,对于一般性工程,可根据经验或工程类比法确定;对于重要工程,应通过试验确定. 3.3.4预应力锚杆的数量与需要提供的锚固力和单根锚杆的设计张拉力有关.各根锚杆提供的锚固力的总和应满足式(3.3.4)的规定.n1q1+n2q2+…+n n q n≥Q或n q≥Q (3.3.4)式中Q---稳定需要的总锚固力;q1,q2, …,q n---各单根锚杆的设计张拉力;n1,n2, …,n n---不同设计张拉力的锚杆根数;q---单根锚杆平均设计张拉力;n=n1+n2+…+n n---锚杆的总根数.3.3.5采用预应力锚杆进行加固,锚固段的位置需置于稳定的介质中.对于由软弱结构面引起的塌滑,预应力锚杆需穿越软弱结构面,锚固段需要置于不能滑动的完整岩层中;对于由塑性变形引起的塑性区或拉力区,锚固段需置于稳定的弹性区内.这样,预应力锚杆在被锚固介质中的实际长度为孔口至软弱结构面或塑性区的距离,加上与锚固荷载相应的锚固段长度. 3.3.6为了向被锚固介质提供最佳的锚固效果,力求锚固力分布均匀.在一般情况下,锚杆应均匀,等距离布置.布置型式可以是方型布置,也可以是梅花型或菱形布置.由于其他布置要求,也可以布置成矩形.从锚杆的受力条件分析,当锚束受到较大拉力时,被锚固介质处于受压状态,而在锚固段和外锚头附近的一定范围内,被锚固介质出现拉应力区.所以锚杆的布置应力求缩小锚固段和外锚头附近的拉应力区范围,拉应力值也要控制在允许的范围之内.此外,由于锚杆的锚固力是靠锚固段的胶结材料同锚杆的握裹力及同孔壁的粘结力来提供的,当锚杆张拉时,锚固段附近介质出现拉应力.当其拉应力过大时,对锚固效果也会产生一定影响.因此,锚杆的布置应力求达到为锚固对象提供均匀的锚固力,而且锚固段部位的拉应力区也不宜过大.当采用群锚,且单根锚杆的锚固力又较大时,应布置长短相间的锚杆,以分散或缩小锚固段附近的拉应力,避免锚固段附近锚固介质拉裂.锚杆的方位应以提供最大阻滑力和最有效支护抗力为目的进行布置.一般情况下,最有效的布置为逆滑动方向布置.但由于受施工条件,滑动体的边界条件限制,只能以一定的角度布置,所以必须经过综合比较,选择最优的锚固方向,以达到最有效的加固效果.由于稳定需要,设计中若布置的预应力锚杆数量较多,锚固段在被锚固的介质中比较集中,在锚固介质的某个高程或某个平面内应力状况比较复杂,或由于施加的张拉力比较大而造成锚固段区域内产生局部拉应力.为改善锚固段区域被锚固介质的应力条件,锚固段最好分布在不同高程或不同平面内,这样可以扩大锚固段的范围,减小局部拉应力的数值,改善锚固段区域的应力分布.由于锚固技术的发展,为改善锚固段区域的应力状况,不少国家,特别是日本对锚固段的结构形式做了改进,将锚固段做成压缩集中型或压缩分散型,将锚固段区域的拉应力变为压应力,大大改善了锚固段的应力状态,扩展了预应力锚杆的使用范围,为发展高荷载预应力锚杆创造了条件.这种型式的锚头已引入我国,压缩集中型及压缩分散型锚头构造见图 3.3.6-1,常规胶结式锚固段及压缩集中型和压缩分散型锚固段应力分布状况见图3.3.6-2.图3.3.6-1压缩集中型及压缩分散型锚固段结构(单位:mm)3.3.7混凝土预应力闸墩,由于结构尺寸小又承受了较大的水推力,结构中应力状态比较复杂.计算结果表明,在巨大的水推力作用下,闸墩内侧表面和闸墩与大梁连结部位都有较大的拉应力,有些工程上述部位的主拉应力达8.0MPa.为了改变这种状况,在闸墩的平面上和立面上均需布置一定数量的预应力锚杆.在立面上预应力锚杆应沿水平推力的合力方向呈扇形扩散布置,使闸墩中应力分布均匀.图3.3.6-2各种型式锚固段应力分布示意图(a)常规锚固段应力分布;(b)压缩集中型锚固段应力分布;(c)压缩分散型锚固段应力分布由于闸墩尺寸较小,预应力锚杆在平面内的布置,除应考虑应力条件外,还应考虑施工简便,灵活.在水工混凝土结构中,布置预应力锚杆,还应长短相间布置,主要目的是改善闸墩的应力条件. 图3.3.8锚杆体与钻孔关系示意图(单位:mm)3.3.8由于预应力锚杆内部应力较高,为防止应力腐蚀,从防护的角度出发,预应力锚杆应有一定厚度的水泥浆包裹,参照SL/T191-96《水工混凝土结构设计规范》的规定,并结合预应力锚固设计和施工经验,预应力锚杆的最小保护厚度为20mm,所以只有钻孔直径大于锚束直径40mm时,才能满足这一要求,如图3.3.8.对采用机械式锚固段的预应力锚杆,是靠锚固段的外夹片同孔壁的嵌固与摩擦承受锚杆的张拉力的.因此必须保证外夹片的嵌固效果.从机械式锚固段结构设计可知,锚固段直径可调尺寸仅有10~15mm,如果孔口直径超差,则影响嵌固质量,如果孔口直径欠差则安装困难,所以规定机械式锚固段终孔直径误差宜在+2mm以内.3.3.9对于较为重要的工程或工程的重要部位,不仅要采用"工程类比法"初选锚固设计参数,通过分析,计算和比较决定锚固参数,还应采用数值计算,分析或通过模型试验进行验证,以获取锚固效果最佳,施工切实可行,最经济的设计方案.对于岩质边坡,坝基,地下洞室的边墙稳定分析,较为有效的方法是刚体平衡法,对于地下洞室的塑性区,拉力区的确定,一般采用有限元分析的方法.目前预应力锚杆用于工程加固已经非常广泛,已积累了较为丰富的经验.在工程的锚固设计中,应充分利用已取得的经验和成果.对于小型或临时性的锚固工程,可比照类似工程确定各项设计参数.3.3.10由于预应力锚杆,工作时锚杆材料内部应力较大,再加上各股钢丝受力不均匀性,决定了对锚杆的防腐和防锈蚀的重要性.因此,在预应力锚固设计时一定要注意锚杆的防腐防锈处理的设计.锚杆的防护设计,一定要根据锚杆的使用年限,锚杆的工作环境和地下水的性质等条件进行.3.3.11由于锚固工程多为隐蔽性工程,地质条件和地质参数很难选取得非常准确,及其他一些不可预见因素的影响,给工程的锚固设计带来困难.为了优化设计,保证锚固工程设计经济,合理,运行安全,必须安排一定数量的试验锚杆,决定或验证主要设计参数的合理性和可靠性.3.3.12在水利水电工程中,普通采用锚杆加固岩体,且应用的锚杆数量相当可观,例如漫湾水电站采用2200根锚杆施加4.34×106kN的锚固力加固左岸山体.李家峡两岸山体,小浪底进口边坡,地下厂房顶拱,三峡永久船闸高边坡等工程都采用了大量的预应力锚杆加固.这些工程都安装了原型观测仪器,对工程的运行状况进行监测.监测结果不仅可对工程的锚固效果进行评价,而且还可为工程的安全运行提供信息.通过对监测资料的整理分析,还可总结锚固设计经验,提高设计水平,做到锚固设计优质,高效.4锚杆体的选型与设计4.1锚杆体的选型4.1.1随着预应力锚固技术的发展,锚杆体的种类也越来越多.区别锚杆体的类型,主要是外锚头的结构类型.目前外锚头的主要型式有OVM锚,DM锚,GZM锚,LM锚,和YFM锚等.对外锚固端的锚夹具而言,要求硬度适当,制造工艺精良,可以承受较大的锁定荷载,而且锚杆锁。

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征求意见稿1范围本标准规定了预应力筋用锚具、夹具和连接器的产品分类、代号标记、技术要求、试验方法、检验规则以与标志、包装、运输、贮存等内容。

本标准适用于有粘结、无粘结、体内或体外配筋的预应力混凝土结构中使用的锚具、夹具和连接器。

拉索的锚固装置也可参考应用,但尚应遵守有关专门规定。

2引用标准下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。

本标准出版时,所示版本均为有效。

所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

GB/T 197—2003 普通螺纹公差GB/T 1804—2000 一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差JG/T 5011.8—1992 建筑机械与设备锻件通用技术条件JG/T 5011.9—1992 建筑机械与设备热处理件通用技术条件JG/T 5011.10—1992 建筑机械与设备切削加工件通用技术条件JG/T 5012—1992 建筑机械与设备包装件通用技术条件3定义、符号本标准的术语和符号采用下列定义。

3.1 定义3.1.1 锚具anchorage在后张法结构或构件中,为保持预应力筋的拉力并将其传递到混凝土上所用的永久性锚固装置。

锚具可分为两类:a)张拉端锚具:安装在预应力筋端部且可用以张拉的锚具;b)固定端锚具:安装在预应力筋固定端端部,通常不用以张拉的锚具。

夹具grip在先张法构件施工时,为保持预应力筋的拉力并将其固定在生产台座(或设备)上的临时性锚固装置;在后张法结构或构件施工时,在张拉千斤顶或设备上夹持预应力筋的临时性锚固装置(又称工具锚)。

连接器coupler用于连接预应力筋的装置。

国家质量监督检验检疫总局××××-××-××批准××××-××-××实施预应力钢材prestressing steel各种预应力混凝土用的钢丝、钢绞线或钢筋的统称。

预应力筋prestressing tendon在预应力结构中用于建立预加应力的单根或成束的预应力钢丝、钢绞线或钢筋。

有粘结预应力筋是和混凝土直接粘结的或是在张拉后通过灌浆使之与混凝土粘结的预应力筋:无粘结预应力筋是用塑料、环氧树脂、油脂等涂包的预应力筋,可以布置在混凝土结构体内或体外,且不能与混凝土粘结,这种预应力筋的拉力永远只能通过锚具和变向装置传递给混凝土。

预应力筋-锚具组装件prestressing tendon-anchorage assembly单根或成束预应力筋和安装在端部的锚具组合装配而成的受力单元。

预应力筋-夹具组装件prestressing tendon-grip assembly单根或成束预应力筋和安装在端部的夹具组合装配而成的受力单元。

预应力筋-连接器组装件prestressing tendon-coupler assembly单根或成束预应力筋和连接器组合装配而成的受力单元。

内缩draw-in预应力筋在锚固过程中,由于锚具各零件之间、锚具与预应力筋之间的相对位移和局部塑性变形所产生的预应力筋的回缩现象。

回缩长度与锚具构造和张拉锚固工艺有关。

预应力筋-锚具组件的实测极限拉力ultimate tensile force oftendon-anchorage assembly预应力筋-锚具组装件在静载试验过程中达到的最大拉力。

预应力筋-夹具组件的实测极限拉力ultimate tensile force of tendon-grip assembly预应力筋-夹具组装件在静载试验过程中达到的最大拉力。

受力长度锚具、夹具、连接器试验时,预应力筋两端的锚具、夹具之间或锚具与连接器之间的净距。

预应力筋的效率系数efficiency factor of prestressing tendon受预应力钢材根数、试验装置与初应力调整等因素的影响,考虑预应力筋拉应力不均匀的系数。

3.2 符号4 产品分类、代号与标记4.1 产品分类锚具、夹具和连接器按锚固方式不同,可分为夹片式、支承式、锥塞式和握裹式四种。

4.2 代号锚具、夹具或连接器的代号可以分别用汉语拼音字母M、J、L表示,见表1。

表1产品代号4.3 标记锚具、夹具或连接器的标记由预应力体系与产品代号、预应力钢材直径、预应力钢材根数与产品系列型式四部分组成:示例:锚固12根直径15.2mm预应力混凝土用钢绞线的QM型群锚锚具,标记为QM15-12;同型号规格的C系列锚具,标记为QM15-12C。

5 技术要求5.1 使用要求锚具、夹具和连接器应具有可靠的锚固性能、足够的承载能力和良好的适用性,以保证充分发挥预应力筋的强度,并安全地实现预应力张拉作业。

5.2 锚具的基本性能要求静载锚固性能由预应力筋-锚具组装件的静载试验测定锚具效率系数ηa和达到实测极限拉力时组装件受力长度的总应变εapu,以判定锚具的静载锚固性能是否合格。

锚具效率系数ηa按式(1)计算:(1)ηp的取用:预应力筋-锚具组装件中预应力钢材为1至5根时ηp=1,6至12根时ηp=0.99,13至19根时ηp=0.98,20根以上时ηp=0.97。

锚具的静载锚固性能应同时满足下列两项要求:ηa ≥ 0.95;εapu ≥ 2.0%在预应力筋-锚具组装件达到是极限拉力时,应当是由预应力筋的断裂,而不应由锚具的破坏所导致;试件受极限拉力后锚具部件的变形不得过大,且应能确认锚固的可靠性。

疲劳荷载性能预应力筋-锚具组装件,除必须满足静载锚固性能外,尚须满足循环次数为200万次的疲劳性能试验。

当锚固的预应力筋为钢丝、钢绞线或热处理钢筋时,试验应力上限取预应力钢材抗拉强度标准值fptk的65%,疲劳应力幅度应不小于80 MPa。

如工程有特殊需要,试验应力上限与疲劳应力幅度取值可以另定。

当锚固的预应力筋为有明显屈服台阶的预应力钢材时,试验应力上限取预应力钢材抗拉强度标准值的80%,疲劳应力幅度宜取80 MPa。

试件经受200万次循环荷载后,锚具零件不应疲劳破坏。

预应力筋因锚具夹持作用发生疲劳破坏的截面面积不应大于试件总载面面积的5%。

周期荷载性能用于有抗震要求结构中的锚具,预应力筋-锚具组装件还应满足循环次数为50次的周期荷载试验。

当锚固的预应力筋为钢丝、钢绞线或热处理钢筋时,试验应力上限取预应力筋抗拉强度标准值fptk的80%,下限取预应力钢材抗拉强度标准值fptk的40%。

当锚固的预应力筋为有明显屈服台阶的预应力钢材时,试验应力上限取预应力钢材抗拉强度标准值的90%,下限取预应力钢材抗拉强拉强度标准值的40%。

试件经50次循环荷载后预应力筋在锚具夹持区域不应发生破断,锚板不碎裂或产生影响锚固可靠性的残余变形,夹片不应产生裂纹。

锚具应满足分级张拉与补张拉预应力筋的要求。

锚具或其附件上宜设置灌浆孔或排气孔。

灌浆孔应有与灌将管连接的构造,并保证有使浆液畅通的载面面积;排气孔应设在锚具垫板空腔的上部,使排气完全、灌浆饱满。

用于低应力可更换型拉索的锚具,应有防松、防腐蚀、可更换的构造措施,且能满足工程建设的使用年限。

5.3 夹具的基本性能要求夹具的静载锚固性能,应由预应力筋-夹具组装件静载锚固试验测定的夹具效率系数ηg确定:(2)夹具的静载锚固性能应符合ηg ≥ 0.92。

在预应力筋-夹具组装件达到实测极限拉力时,应当是由预应力筋的断裂,而不应由夹具的破坏所导致。

而夹具的全部零件均不应现出肉眼可见的裂缝或破坏;夹具应有良好的自锚性能、松锚性能和重复使用性能。

需敲击才能松开的夹具,必须保证其对预应力筋的锚固没有影响,且对操作人员安全不造成危险。

5.4 连接器的基本性能要求在先张法或后张法施工中,在张拉预应力后永久留在混凝土结构或构件中的连接器,都必须符合锚具的性能要求;如在张拉后还须放张和拆卸的连接器,则必须符合夹具的性能要求。

5.5 材料要求产品所使用的材料必须符合设计要求,并有机械性能、化学成分合格证明书、质量保证或验收试验报告。

5.6 制造工艺要求零件机械加工应符合JG/T 5011. 10的有关规定。

螺纹的未注精度等级,不应低于GB/T 197—2003中的7H/8g。

有特殊要求的螺纹按图样执行。

未注公差尺寸的公差等级,应符合GB/T 1804—2000中的有关规定。

零件毛坯的锻造,应符合JG/T 5011.8的有关规定。

锻件不得有锻造裂纹、过烧、折叠和局部晶粒粗大等缺陷。

零件热处理加工应按照图样进行,并应符合JG/T5011.9的有关规定,不应产生裂缝、过烧和脱碳。

所采用的热处理工艺设备应能保证零件工作表面与芯部的硬度和金相组织要求,且质量均匀一致。

6试验方法6.1 一般规定试验用的预应力筋-锚具、夹具或连接器组装件应由全部零件和预应力筋组装而成。

试验用的零件应是经过外观检查和硬度检验合格的产品。

组装时应将锚固零件上的油污擦拭干净(允许残留微量油膜),不得在锚固零件上添加影响锚固性能的介质,如金刚砂、石墨、润滑剂等(产品设计有规定者除外)。

组装件中组成预应力筋的各根钢材应等长平行、初应力均匀,其受力长度不应小于3 m。

单根钢绞线的组装件试件,不包括夹持部位的受力长度不应小于0.8 m;其他单根预应力钢材的组装件最小长度可按照试验设备确定。

对于预应力筋在锚具夹持部位不弯折的组装件(全部锚筋孔均与锚板底面垂直),可不安装喇叭管状的锚下垫板(参见图1);如预应力筋在锚具夹持部位有偏转角度(部分锚筋孔与锚板的底面有倾斜角),使预应力钢材在相当于喇叭管小孔处的位置必须弯折时,可在此处安装转向约束环。

当对组装件施加拉力时,该约束环不应与预应力筋之间产生轴向滑动摩擦。

试验用预应力钢材可由检测单位或受检单位提供,同时还应提供该批钢材的质量合格证明书。

所选用的预应力钢材,其直径公差应在受检锚具、夹具或连接器设计的容许范围之内。

试验用预应力钢材应先在有代表性的部位取至少6根试件进行母材力学性能试验,试验结果必须符合国家现行标准的规定。

并且,其实测抗拉强度平均值(fpm)在相关钢材标准中的等级应与受检锚具、夹具或连接器的设计等级相同,超过该等级时不应采用。

用某一中间强度等级的预应力钢材试验合格的锚具,在实际工程中,可用于低于或等于该强度等级的预应力筋,不得用于较高等级的预应力筋。

试验用的测力系统,其不确定度不得大于2%;测量总应变的量具,其标距的不确定度不得大于标距的0.2%,指示应变的不确定度不得大于0.1%。

6.2 静载试验预应力筋-锚具组装件应按图1的装置进行静载试验;预应力筋-连接器组装件应按图2的装置进行静载试验。

锚具、夹具或连接器在试验装置上的支承条件(方式、部位、面积等),应与工程实际情况一致。

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