预应力锚杆张拉试验总结

预应力锚杆张拉试验总结

工程简介

一、工程地形地质条件

该边坡最高约41.3m，为二元结构边坡；上部为残坡积土，厚度约2-4m；其下为砂土状和碎块状强风化粉砂岩。该处左侧第一至三阶为弱风化云母石英片岩。

二、设计内容

K101+690-K101+777左侧第二、三级边坡采用预应力锚杆框架梁加固，设置两排，下排锚杆长18m，上排锚杆长20m，两排锚杆的设计锚固力均为350KN，锚固段长度均为10m。锚杆与水平面呈20°夹角下倾。锚杆采用Φ32mm的高强精轧螺纹钢筋，孔径120mm。

实验锚杆基本参数 位置 二级 孔号 1# 孔径（mm） 120 自由段长度（m） 5 锚固段长度（m） 3 岩层类别 弱风化云母石英片岩 弱风化云母石英片岩 弱风化云母石英片岩 设计荷载（KN） 350 二级 2# 120 8 5 350 三级 3# 120 13 8 350 三、验收试验目的

锚固工程验收试验目的是在于检验该锚固工程的施工质量是否达到设计要求，以确保边坡的安全。通过验收试验，可以获知锚杆受力大于设计荷载时的短期锚固性能，以及满足设计条件是锚固的安全系数，验收试验完成并证明合格后，方能进行该边坡其他工程孔的锁定工程。 四、验收试验依据

《福建省高速公路路基标准化指南》 《公路路基施工技术规范》 《施工图设计文件》 五、验收方案

1、试验孔的钻造与锚杆制安

为确保锚固工程不至于恶化边坡岩土工程条件和保证孔壁的粘性能，钻孔采用无水干钻。钻进过程中对每个孔的地层变化、钻进状态（钻压、钻速）、地下水及一些特殊情况做了现场施工记录，锚孔钻造达到设计深度后，稳钻2分钟，防止孔底尖灭。在钻孔完成后，使用高压空气将孔内岩粉及水体清出孔外，以免降低水泥浆体与孔壁土体的粘结强度。

锚杆采用PSB-930高强度精轧螺纹钢（Φ32），屈服强度为1080Mpa，抗拉强度大于1230Mpa。螺纹钢一律采用机械切割下料，锚杆钢筋的链接采用原厂配套专用连接器，要求连接器及外锚螺母的极限抗拉荷载不低于杆体母体的极限荷载。

组装锚杆定位器时应定为准确，绑接牢固，锚孔孔口位置设置一个架线环。注浆管穿梭安装准确定位，绑扎结实牢固，应深入导向帽5~10cm。导向帽可焊固定于最前端承载体上，并应留有溢浆孔，保证孔底返浆。

锚杆注浆采用金牛水泥，锚杆注浆采用水灰比为0.35的纯水泥浆，浆体强度不低于40Mpa。其中锚固段遇土质或者沙土状强风化岩层且富水时应采用二次高压劈裂注浆法提高地层锚固力。锚孔注浆采用底孔返浆方式注浆，现场做好施工记录。

2、试验张拉设备采用YDCW1000型千斤顶、编号1，压力表型号：11.06.03.2207和ZB2×2-500型高压电动油泵，编号1#、与千斤顶配套的油表，该设备由国家认可的福建省计量科学技术研究所，在2011年7月22日鉴定合格，标定取钱为：Y=0.0537X+0.1

3、根据试验要求，最大试验荷载为锚杆设计荷载的1.5倍，验收试验应分级加载，起始荷载为锚杆设计荷载的10%-20%，分级加载值分别为设计荷载的0.3、0.5、0.75、1.0、1.2、1.33、1.50倍。整个试验连续进行逐级加载，前一载荷载稳定后，方可施加下一级荷载，直到最大荷载为止。每级观测时间为10min，在每级加荷等级观测时间内，测试锚头位移项目累计变位量不大于0.1mm，则该荷载再维持50min并在15、20、25、30、45和60min时记录其伸长量。锚杆加荷等级与观测时间见锚杆试验记录表（附后）。

4、验收试验中，从50%设计荷载到最大试验荷载到最大试验荷载之间所侧

得的总位移量，应当超过该荷载范围内的锚筋自由段长度预应力筋理论弹性伸长量的80%，且小于自由段与1/2锚固段长度之和的预应力筋的理论弹性伸长量、且锚筋实测伸长量与理论伸长量的误差不大于理论伸长量的±6%。

5、在最后一级荷载作用下的位移观测期内，锚头的位移稳定，即在10min内位移不超过1mm，或者2h内蠕变量不大于2mm。

6、如果试验结果同时满足上述1、2两款条件，则认为验收试验锚杆合格；如果发现试验锚杆不能同时满足上述1、2两款条件，则需增加抽样三孔锚杆进行验收试验。直至验收锚杆全部同时满足上述1、2两款条件，方可认为验收锚杆合格。

7、理论伸长量计算：本次验收试验理论弹性伸长量计算公式，依据“公路桥涵施工技术规范JT041-2004.12.8.3”条规定计算。

ΔL=PpL/ApEp

式中：Pp ----------预应力筋的平均张拉力；

L ----------预应力筋的长度； Ap ----------预应力筋的截面积；

Ep ----------预应力筋的弹性模量（N/mm2）； 本次试验锚杆：Ap取804.2mm2 8、实际张拉数据汇总： 8m锚杆，锚固段3m 张拉荷载 （KN） 43.75 105 175 202.5 350 420 465.5 油压表读数（MPa） 2.45 5.74 9.50 14.20 18.90 22.65 25.10 锚头位移理论读数（mm） — 3.27 5.44 8.16 10.88 13.60 14.47 实际锚头位移读数（mm） 46.36 3.32 8.9 18.1 27.2 36.1 37

Ep取 200 N/mm2

525 持荷回油 28.29 16.32 54.2 13m锚索，锚固段5m

张拉荷载 （KN） 43.75 105 175 202.5 350 420 465.5 525 持荷回油 油压表读数（MPa） 2.45 5.74 9.50 14.20 18.90 22.65 25.10 28.29 锚头位移理论读数（mm） — 5.22 8.7 13.06 17.41 20.89 23.15 26.11 实际锚头位移读数（mm） 77.62 5.38 8.76 13.02 17.50 21.58 23.02 27.66 21m锚索，锚固段8m

张拉荷载 （KN） 43.75 105 175 202.5 350 420 465.5 525 持荷回油 油压表读数（MPa） 2.45 5.74 9.50 14.20 18.90 22.65 25.10 28.29 锚头位移理论读数（mm） — 8.486 14.14 21.21 28.29 33.94 37.62 42.43 实际锚头位移读数（mm） 19.5 8.08 14.64 21.04 28.72 33.96 37.46 43.22

9、数据分析

从数据对比分析得出伸长量比理论值增量略大或者略小，情况比较理想。 10、原因分析

（1）、 自由段的长度存在误差，从计算过程中我们看到由于自由段偏短导致了伸长值的误差，故此，在施工的过程中要仔细控制锚杆自由段长度；

（2）、千斤顶张拉锚具及夹片的变形引起伸长值误差； （3）、油压表的读数误差引起。 11、试验结论

纵上所述，该预应力锚杆张拉试验与理论计算基本吻合，符合规范要求。同时从计算过程中我们充分理解控制锚杆张拉伸长量的主要因素有以下几条：

有效控制张拉力和伸长量，来保证张拉力的准确。 千斤顶和油表、油泵计量精度要符合要求，及时定期校验。 六、试验资料及分析曲线

试验记录表中提供了试验荷载（吨位及油压表读数），相应荷载下的锚头位移读数。

根据记录表绘制的张拉力（KN）-伸长量S（mm）线性图见附表，本次预应力锚杆验收试验充分验证本工点锚杆施工质量安全可靠、设计科学合理，达到边坡加固稳定的目的。 七、附件

1、张拉设备标定书

2、标定证书，锚杆、锚具及夹片实验报告 3、各试验孔线性图

ZK101+690-ZK101+777高边坡8m锚杆试验孔张拉力与伸长量线性关系图60050040030020010000510伸长量（mm）1520

张拉力（KN）张拉力线性 (张拉力) 伸长量 张拉力

30% 3.32 105 50% 5.26 175 75% 7.84 202.5 100% 10.9 350 120% 12.82 420 133% 14.86 465.5 150% 17 525 ZK101+690-ZK101+777高边坡13m锚杆试验孔张拉力与伸长量线性关系图600500400300200100001020伸长量（mm）30张拉力（KN）张拉力线性 (张拉力)

伸长量 张拉力

30% 5.38 105 50% 8.76 175 75% 13.02 202.5 100% 17.5 350 120% 21.58 420 133% 23.02 465.5 150% 27.66 525

ZK101+690-ZK101+777高边坡21m锚杆试验孔张拉力与伸长量线性关系图60050040030020010000102030伸长量（mm）4050张拉力（KN）张拉力线性 (张拉力)

伸长量 张拉力

30% 8.08 105 50% 14.64 175 75% 21.04 202.5 100% 28.72 350 120% 33.96 420 133% 37.46 465.5 150% 43.22 525