錨桿計的應用:
一、錨桿計的安裝:
振弦式錨桿計安裝,是伴隨著預應力錨索張拉進行的,一般工序分為:孔位放樣→造孔→穿索→錨固段灌漿→錨桿計安裝→張拉,錨桿計安裝如圖2所示,錨桿計受張拉端錨具作用而同時受力。
二、錨桿計有效檢驗預應力損失:
在進行張拉施工之前,必須行張拉試驗,利用錨桿計對張拉結果進行記錄,并對結果進行分析,對預應力損失的大小和超張拉力值進行科學的確認,并及時調整,才能保證設計應力值。
1、檢驗錨桿計張拉應力值:
一般情況下,油缸壓力機在使用前都要進行標定,但是由于現場安裝時采用了不正確的錨墊板的形式、安裝方法,以及加載裝置液壓傳導等導致的誤差,往往壓力表不能真實地反映所施加的預應力值,壓力表讀數可能小于也可能大于真實的預應力值。從渝懷鐵路白沙沱車站的錨索張拉記錄表1(此記錄為試驗值,不是后鎖定值,鎖定值見張拉記錄表)可以說明這一問題的存在。
從表1結果分析可以得出結論:測力計值都小于張拉應力值,45號測力計值小于張拉應力值28kN,14號測力計值小于張拉應力值30kN,45號測力計值小于張拉應力值34kN,損失率在3.4%-4.7%之間。
為保證施工達到設計應力值,就必須調整張拉應力值,本次張拉一般調整在3.4%-4.7%之間。
2、檢驗錨桿計千斤頂卸載瞬間的預應力損失:
在張拉過程中,由于工具錨中的夾片受力,所以工作錨中的夾片不受力;在千斤頂突然卸載的瞬間,的荷載立刻施加在工作錨中的夾片上,由于夾片和錨具之間的間隙消失,夾片跟隨鋼絞線內縮而引起的微小滑移,導致應力損失。這些變形的大小,隨錨具、夾片類型而異,一般的在3-5mm。
在張拉過程中,對由于錨具、夾片的變形而導致的應力損失可以通過錨桿計來校正。從渝懷鐵路白沙沱車站的錨索張拉記錄表2 (此記錄為試驗值,不是后鎖定值,鎖定值見張拉記錄表)可以說明這一問題的存在。
從表2分析可以得出結論:卸載后測力計值都要損失,45號卸載后測力計壓力損失65kN,14號卸載后測力計壓力損失50kN,35號卸載后測力計壓力損失103kN,損失率在8.2%-10.7%之間。
為保證張拉施工達到設計應力值,就必須調整張拉應力值,本次張拉一般調整在8.2%-10.7%之間,綜合以上因素,為保證張拉施工達到設計應力值,45號錨索的張拉應力值應該調整為720kNx(1+0.037+0.0897)=811.224 kN,14號錨索張拉力值應該調整為600kNx (1+0.047+0.082)=677.4 kN,35號錨索的張拉力值應該調整為960kNx(1+0.034 +0.107) = 1095.36 kN。
3、檢驗錨桿計超張拉值:
由于現場安裝時采用了不正確的錨墊板的形式及安裝方法以及加載裝置液壓傳導、錨具變形和夾片內縮等導致的預應力損失采用超張拉的方法克服,超張拉值一-般為設計預應力的5%-10%,其超張拉程序為:
穩壓tmin:
0→mσ;
一σcon;
其中: m-- -超張拉系數,105 %-110%;
δcm設計應力;
tmin一小穩壓時間,一般大于2 min。
在施工中,利用錨桿計可以有效地校驗超張拉值,錨索預應力損失后能夠穩定在設計應力值。
從渝懷鐵路白沙沱車站的錨索張拉記錄表3(此記錄為試驗值,不是后鎖定值,鎖定值見張拉記錄表)可以說明這一問題的存在。
從表3分析可以得出結論:設計20%的超張拉是正確的。45號穩定在608kN,14號穩定在510kN,35號穩定在807kN,符合設計應力值的要求。如果損失率大于或者小于20%太多,則應先向設計單位反映,及時調整超張拉值,再進行張拉施工。
4、錨桿計預應力長期監測:
在沒有強外力( 如爆破)的影響下,錨索的錨固力會基本趨于穩定,并出現周期性的小范圍的變化。錨索錨固力很容易受到外界氣溫、降水、地質因素(如斷層較多,裂隙發育)的影響而頻繁地波動。監測顯示錨索的與小錨固力,在每年度出現時間比較一致。在外界氣溫較低時導致鋼絞線收縮,或者由于降雨的因素導致結構面潤滑,抗剪參數及內摩擦角減小,均導致錨索的承載力增加。在外界氣溫較高時導致鋼絞線松弛,或由于天氣晴朗導致結構面干燥,抗剪參數及摩擦角增大,由此導致錨索的承載力減小。對預應力的長期觀測,可以積累基礎資料,正確的判斷地質情況,及時的預防和治理地質災害,避免給國家和人民造成損失。
注:
(1)正確理解張拉應力值、鎖定應力值和設計應力值;
(2)在施工過程中,采用錨桿計正確制定張拉應力值,使得在預應力趨于穩定后的鎖定應力值接近于設計應力值,是本文所期望的目的之一;
(3)認為張拉結束時油泵壓力表的讀數就是鎖定應力值,或者張拉結束時油泵壓力表的讀數就達到設計應力值的觀念是錯誤的;
(4)錨桿計對氣候和電磁輻射的影響很敏感,使用錨桿計應盡量避免這些因素;
(5)好都選在每天同一時間記錄錨桿計值;
(6)好每次都選相似的天氣情況下記錄錨桿計值。