锚索张拉千斤顶标定值与测力计读数误差分析
锚索预应力张拉值与监测值差异原因分析
锚索预应力张拉值与监测值差异原因分析发布时间：2022-12-09T08:05:48.117Z 来源：《建筑设计管理》2022年14期作者：罗雨、陈锐、李艳芳、廖燕[导读] 本文根据现场实际施工情况，通过全方位的角度，从施工机具、锚固材料、监测仪器、锁定方法、锁定时长等多方面进行试验，对预应力锚索施工值与监测值存在较大差异进行探索分析，找出差异原因，为后续锚索施工及张拉锁定提供更为良好的施工工艺技术及方法。
罗雨、陈锐、李艳芳、廖燕（中建四局第一建设有限公司，广东广州 510800）摘要：本文根据现场实际施工情况，通过全方位的角度，从施工机具、锚固材料、监测仪器、锁定方法、锁定时长等多方面进行试验，对预应力锚索施工值与监测值存在较大差异进行探索分析，找出差异原因，为后续锚索施工及张拉锁定提供更为良好的施工工艺技术及方法。
关键词：深基坑；应力监测计；差异值原因引言随着建设工程工艺技术的愈发成熟，预应力锚索加固岩土体的技术，已广泛应用于基坑是公共的各个领域。
但由于施工机具、材料、天气、环境、温度湿度、施工工艺方法及施工质量的不同，往往会导致在锚索施工中经常会出现预应力损失的情况，且受锚索施工队伍的施工工艺和专业素质的影响，造成预应力锚索力值远远小于设计要求的力值，将导致锚索的锚固功能减弱或失效，给工程带来极大的危害和影响。
1.工程概述1.1、锚索设计概况本基坑支护系统为临时结构，自开挖之日起有效期为一年，基坑安全等级为二级，重要系数为1.0。
基坑周边环境为北侧和东侧均为农田，南面距离4.1m有水渠、19.6m有砼路面，24.6m有重要管线（污水），且南侧靠近学校，西侧距离基坑约8m有2层天然基础的民房，距离约7.4m有重要污水管线。
基坑周长约330m，占地面积约5500m2，基坑开挖深度为8.35米，塔楼区域范围内约为9.3m；基坑采用“三轴搅拌桩+H型钢+预应力锚索”和放坡的支护形式，止水帷幕采用三轴搅拌桩和深层水泥土搅拌桩止水。
吊杆的索力监测与误差分析
既然桥梁结构的实际状态与理想状态总是存在着一定的误差，那么用什么样 的理论和方法去分析这些误差，如何调整这些误差，则是我们需要解决的主要问 题。
从现代工程学角度出发，可以把桥梁施工看作为一个复杂的动态系统，运用 现代控制理论，根据结构理想状态、现场实测状态和误差信息进行误差分析，并 制定可调变量的最佳调整方案，指导施工现场调整作业，使结构施工的实际状态 趋于理想状态。在此基础上，我们可以根据当前施工阶段结构的实际状态进行正 装计算至成桥状态，预告今后施工可能出现的应力和变形状态，这就是施工控制 的两大任务：即结构的前期预报和后期调整。为了完成施工控制的两大任务，必 须以理论作为基础。桥梁施工控制采用的理论和方法主要有：Kalman 滤波法、 灰色系统理论法和最小二乘法。 1、 卡尔曼滤波法
我们需要根据夹杂着噪声干扰的量测信号把系统的状态估计出来，以便实现某种
最优控制，这就是最优估计问题，解决这种状态估计的方法便是卡尔曼滤波法。
以下是卡尔曼滤波器核心的 5 个式子。 X(k|k-1)=A X(k-1|k-1)+B U(k) ……………………… (1) P(k|k-1)=A P(k-1|k-1) A’+Q ………………………… (2) X(k|k)= X(k|k-1)+Kg(k) (Z(k)-H X(k|k-1)) ……… (3) Kg(k)= P(k|k-1) H’ / (H P(k|k-1) H’ + R) ……… (4) P(k|k)=（I-Kg(k) H）P(k|k-1) ………………………… (5)
卡尔曼滤波器的原理基本描述了，式子 1，2，3，4 和 5 就是他的 5 个基本 公式。根据这 5 个公式，可以很容易的实现计算机的程序。 2、 灰色系统理论法 灰色系统理论就是以灰关联空间为基础的分析体系，它以现有信息或原始数列为 基础，通过灰过程及灰生成对原始数列进行数据加工与处理，建立灰微分方程即 灰模型（GM 模型）为主体的模型体系，来预测系统未来发展变化的一种预测控 制方法。
(完整版)千斤顶不确定度分析
千斤顶测量不确定度评定1、测量方法：根椐JJG621-2005液压千斤顶检定规程，千斤顶的工作原理是油泵对千斤顶供油，千斤顶对施体施加作用力，通过与千斤顶连通的模式指示器(压力表)或数字式指示器(数据采集系统)直接或间接指示所施加的力值。
其中主要影响因素有：上级标准的测量不确定度；千斤顶指示器的示值误差、回程误差(变差)、分辨力；千斤顶串接不同轴和示值重复性。
2、测量标准不确定度各分量的评定2.1、上级标准的测量不确定度引入的相对不确定度分量1u根据液压千斤顶检定规程，用于检定千斤顶的标准测力仪不低于0.5级，现用0.3级标准测力仪进行检定，标准测力仪不确定度95U =0.3%（k =2），则不确定度分量1u 为：1u =3×10-3/2=1.5×10-32.2、千斤顶指示器的示值误差引入的相对不确定度分量2u根据液压千斤顶检定规程，千斤顶指示器有模拟式和数字式的，在实际应用中大多是模拟式的，即不低于0.4级的压力表，由0.4级的压力表，根据精密压力表的规程其示值误差的允差为±0.4%，取半宽区间，估计为均匀分布，取k =3，其相对不确定度分量2u 为：322103.21030.4--⨯=⨯=u2.3、千斤顶指示器的回程误差引入的相对标准不确定度分量3u千斤顶模拟指示器(精密压力表)的回程误差的允差为0.4%，取半宽区间，估计为均匀分布，取k =3，其相对不确定度分量3u 为：323102.110320.4--⨯=⨯⨯=u2.4、千斤顶指示器分辨力引入的相对标准不确定度分量4u以量程为60MPa 的精密压力表作评定，压力表测量上限为额定油压的130%～200%，以30MPa 计算相对分辨力，其分度值为0.5MPa ，取半宽区间，估计为均匀分布，k =3，其相对不确定度分量4u 为：34108.4300.5321321-⨯=⨯⨯=⨯⨯=A d u 2.5、串接不同轴引入的相对标准不确定度分量5u根据规程，检定千斤顶时，千斤顶与标准测力仪串接在张拉杆上，三者在同一轴线上，但实际检定中串接会有不同轴线上，会引起活塞受力不匀和活塞磨擦阻力等影响因素，现用量程为2000kN 的千斤顶，指示器为60MPa 的压力表，改变千斤顶与标准测力仪的串接位置，在25MPa 时，测千斤顶的输出力值，6次测试数据如下(单位kN)，用A 类评定方法评定。
预应力锚索张拉伸长值偏差原因分析与处理方法
预应力锚索张拉伸长值偏差原因分析与处理方法作者：张晓军唐海来源：《城市建设理论研究》2013年第39期摘要：预应力锚索各工序作业中，张拉工序是重要环节之一。
它是评定锚索质量的一项重要指标。
然而张拉由于各种原因会造成锚索实际张拉伸长值与理论伸长值之间存在偏差，这种差值在一定范围内是符合规范要求的，如果偏差过大会影响工程质量，同时会带来一定的危害，这就需要查明引起偏差过大的原因并进行处理。
关键词：预应力锚索；张拉；伸长值偏差Abstract: the process of prestressed anchor cable, tensioning procedure is one of important steps. It is an important index to evaluate the quality of anchor cable. However, due to various reasons will cause tension cable deviation between practical and theoretical value of elongation elongation value, this value is consistent with the requirements of the standard in a certain range, if the deviation will affect the quality of the project, also can bring certain harm, it needs to find out the cause of the deviation is too large and processing.Keywords: prestressed anchor cable; tension; elongation value deviation中图分类号：U443.15+7文献标识码：文章编号：1概述预应力锚索支护被广泛应用于道路、桥梁、隧洞、边坡治理等各种加固处理工程。
预应力锚索应力测量误差的试验研究与对策
第32卷 增刊2 岩 土 工 程 学 报 Vol.32 Supp.2 2010年8月 Chinese Journal of Geotechnical Engineering Aug. 2010 预应力锚索应力测量误差的试验研究与对策付文光，于会来，耿 培（中国京冶工程技术有限公司, 广东深圳, 518054）摘要：了解锚索应力状态时，锚力计示值与千斤顶示值之间普遍存在着较严重的“不匹配”现象，通过室内外试验和工程数据分析的汇总分析，得到这种“不匹配”现象主要由仪器设备使用错误及数据错误、测量仪器误差、构件误差及安装误差等施工误差、锚索张拉及锁定时应力损失等原因造成。
把千斤顶示值和锚力计示值有机结合，通过现场试验建立两者示值之间的对应关系，能够对锚索的真实应力状况有个较为全面的、准确的了解。
关键词：锚索；应力；锚力计；千斤顶；示值；误差；不匹配中图分类号：TU453 文献标识码：A 文章编号：1000–4548(2010)S2–0487–05作者简介：付文光（1970–），男，北京人，注册岩土工程师，教授级高级工程师，主要从事岩土工程设计咨询、工程实践、试验研究等工作。
E-mail: zgjy1992@。
Experiment and solution of stress measurement error of pre-stress anchorFU Wen-guang，YU Hui-lai，GENG Pei(China JingYe Engineering Corporation Limited Company, Shenzhen 518054, China)Abstract: Indicating value of dynamometer usually mismatches with that of lifting jack. Through the indoor and outdoor test and the analysis of engineering statistics, The reasons including errors of apparatuses, data, measure, frame member, assembling, and stress loss during stretching and locking of anchor, etc, are got. By applying dynamometer and jack together and founding the relation of indicating value, the stress of anchors could be analyzed more completely and accurately.Key words: anchor rope; stress; dynamometer; lifting jack; indicating value; error; mismatching0 引 言预应力锚索技术广泛地应用于边坡治理、基坑支护、巷道及隧洞加固、地下室及大坝等建构筑物抗浮或抗倾覆等各种岩土及地下工程。
预应力锚索张拉伸长值偏差原因分析与处理方法
２ ２ 锚 索 实际张拉伸 长值 ． 锚 索 张 拉 前 因钢 绞 线 在 孔 道 内处 于 松 弛 状 态 ，应 进 行 钢绞 线 调 直 ，采 取预 张拉 的方 法 ，
此 时 的 张 拉 值 与张 拉 力成 非 直 线性 关 系 。一 般 采 用 锚 素 张拉 伸长 值 测 记 的 第 二 级 以后 的 各 级 张 拉 值 与 相 对应 的理 论 值 做 比较 ，这 样 所 得 到
测 净 伸长 值 ，包 括 多 级 张 拉 、两 端 张 拉 总 伸长 值 ，ｍｍ ；
析 并 进 行处 理 ，保 证 锚 素 施 工 质 量 ，避 免 危 害
的 发生 。
三— — 初应 力下 的推 算伸 长值 ，ｍｍ。 。
２ ３ 伸 长值 偏 差 ．
理 论 伸长 值 与 实 际 伸 长值 进 行 比较 ，之 间
会产 生一 定 的摩擦 阻 力 ，影 响较 大 ； （） 由于锚 素孔 施 工过程 中 ，较 深孔 道 呈 ３ 抛物 线 ，钢 绞 线 拉直 后 与 孔 壁 之 间产 生 摩 擦 阻
力 ，使 得 锚 索 张 拉 力 由于 摩 擦 阻力 的 原 因 出现
衰减 ；
（ ）设备 经 常使 用导 致实 际 压力达 不 到要 ４ 求 ，张 拉 力不够 从 而使 张拉 值偏 小 。
卜
— —
钢绞 线弹 性模 量 ，ｋ ｍｍ Ｎ／ ；
钢绞 线截 面积 ，ｍｍ ；
由 伸长 值 计 算 公 式 可知 张 拉 力偏 大是 伸 长 值 原 因之 一 。锚 索 的设 计 张 拉 力 一 般是 钢 绞 线
・
２９ ・
第３ 期 ２１年０月 ０ ９ １
岩土锚 固工程
程 中 由于 地 质 条件 、岩 体 变 形 、灌 浆 质 量 、各
预应力锚索不均匀受力原因分析及对策
第３８卷第９期重庆交通大学学报（自然科学版）Ｖｏｌ．３８㊀Ｎｏ．９２０１９年９月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＣＨＯＮＧＱＩＮＧＪＩＡＯＴＯＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＮＡＴＵＲＡＬＳＣＩＥＮＣＥ）Ｓｅｐ．２０１９㊀㊀ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４⁃０６９６．２０１９．０９．０５预应力锚索不均匀受力原因分析及对策邢晓飞１，师亚龙１，沈文辉２，卢颖明３（１．中铁西南科学研究院有限公司，四川成都６１１７３１；２．中铁马来西亚东方隧道公司，马来西亚吉隆坡，５８１００；３．武汉地铁集团有限公司，湖北武汉４３００３０）摘要针对吉隆坡地铁大马城北站在张拉预应力锚索过程中发现的部分预应力锚索受力不均匀偏心现象严重甚至有的偏心受力多达以上严重影响基坑支护结构的安全性的情况笔者首先分析了引起锚索不均匀受力的影响因素然后提出了在锚垫板下添加一种辅助纠偏装置并通过现场试验进行多次张拉试验进行验证试验结果表明在未安装该纠偏装置前多数锚索存在较大不均匀受力安装该纠偏装置可以有效降低锚索的不均匀受力结合该车站锚索设计资料提出锚索的最大偏心受力不宜大于关键词隧道工程锚索偏心受力现场试验纠偏装置中图分类号文献标志码文章编号０㊀引㊀言随着城市的发展，越来越多的深大基坑出现在城市中㊂预应力锚索加固技术由于其经济合理㊁安全可靠㊁施工快捷㊁及对岩体扰动小等优点被广泛运用到基坑及边坡加固中［１⁃２］㊂锚索在张拉过程中，同一锚束中的多跟钢绞线存在受力严重不一致现象，根据现场锚索张拉试验可知，多数锚索测力计示值偏心达５０％以上，如表１，甚至出现个别应变计不受力现象，严重影响施工安全，为基坑后续开挖埋下安全隐患㊂目前国内外对锚索偏心受力研究甚少，大多数研究集中在锚索测力计读数大小与千斤顶示值不一致现象的对比分析及相关预应力损失这方面［３⁃７］，对锚索本身的不均匀受力研究较少㊂付文光等［８］通过对室内外试验与工程数据汇总分析，得到轴力计示值与千斤顶示值不匹配的主要原因为：仪器设备使用错误及数据错误㊁测量仪器误差㊁构件误差及安装误差等导致的施工误差㊁锚索㊀收稿日期：２０１８⁃０５⁃２１；修订日期：２０１８⁃１０⁃１１㊀第一作者：邢晓飞（１９８６ ），男，山西忻州人，工程师，主要从事岩土与地下工程方面的研究㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｘｉｎｇｘｉａｏｆｅｉ＿ｃｒｓｉ＠１６３．ｃｏｍ㊂㊀通信作者：师亚龙（１９８７ ），男，河南平顶山人，工程师，主要从事隧道与地下工程方面研究㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｓｈｉｙａｌｏｎｇ＿ｃｒｓｉ＠１６３．ｃｏｍ㊂张拉及锁定时应力损失等；韩光等［９］对预应力锚索应力损失的影响因素及其补偿措施进了详细对比分析和研究，得出了影响锚索预应力损失的因素包括，锚索材料钢绞线的松弛㊁锚固对象岩土体的变形以及施工中的张拉㊁锁定等；陈沅江等［１０］通过对边坡的预应力锚索现场试验，得出了锚索预应力损失定量规律，并将预应力损失分为定量损失和时程损失，其中前者占比大约为初始张拉荷载的８％，后者分为短期和长期损失，其中长期损失可占初始张拉荷载的１５％左右；刘新荣等［１１］通过对基坑预应力损失规律及分级张拉控制措施进行现场试验研究，发现使用分级分步张拉，可有效控制张拉锁定及开挖过程中的预应力损失㊂目前国内对于预应力锚索张拉过程中，锚束偏心受力的情况研究较少㊂因此，笔者针对预应力锚索张拉过程中产生的偏心受力问题进行详细分析，并对其存在的问题给出了相应的措施，为今后类似工程提供参考㊂表１㊀某地铁车站锚索测力计受力统计Ｔａｂｌｅ１㊀Ｆｏｒｃｅｓｔａｔｉｓｔｉｃｓｏｆａｎａｎｃｈｏｒｃａｂｌｅｄｙｎａｍｏｍｅｔｅｒａｔａｓｕｂｗａｙｓｔａｔｉｏｎ序号读㊀数ＶＭ１ＶＭ２ＶＭ３偏心率／％计算荷载／ｋＮ加载力／ｋＮ备注１＃７４３０．０７４５６．６７４４４．２初始读数７１５５．１６９８６．５７１９８．５４７．７２５５．８３２５．１锁定状态２＃７４３４．９７４８７．３７４３９．８初始读数７１０４．４６６９８．３７０９６．９５８．１３４２．５３８６．２锁定状态３＃７５１３．１７４６６．０７４８８．４初始读数７０４０．１７０９６．９６５９９．８５８．５４０５．０４７５．８锁定状态４＃７４４８．５７４４８．０７４６９．３初始读数７０９１．４７１９１．７７２９８．８５２．３１８３．６２１８．６锁定状态５＃７４３２．１７４５６．８７４５３．６初始读数７２３０．２６８８２．２７０７８．８６４．９２６９．０２９４．１锁定状态６＃７５０２．７７４５１．３７４８５．７初始读数６８９９．０７２８０．８６２８５．０８５．８３６０．０４２８．５锁定状态１㊀预应力锚索施工工艺流程锚索在施工前，首先应根据设计图纸，进行测量放样，确定其准确位置㊂其次确定钻孔角度，然后调整钻机钻头的倾斜角度，进行钻孔作业㊂在钻孔作业中，应注意当钻头进入软硬土层交界面时，钻头角度极易产生偏差，造成所钻孔的倾斜角度与设计角度有一定偏差，此时应注意控制钻孔速度㊂然后向锚索孔中，投放预应力钢绞线㊂再对锚索孔灌浆处理，并预留混凝土块，进行实验室标准养护，待达到设计张拉强度，进行预张拉㊂最后根据设计分级张拉荷载，达到设计预加荷载时进行锁定㊂锚索主要施工流程如图１㊂２㊀预应力钢绞线偏心受力原因分析锚索测力计是测试锚索受力的主要测试元件，首先将达到强度要求的预应力钢绞线穿过锚索测力计，锚索测力计安装于锚垫板与工具锚之间，在每级荷载下，测读锚索测力读数㊂图１㊀锚索施工工艺流程Ｆｉｇ．１㊀Ｆｌｏｗｄｉａｇｒａｍｆｏｒｃａｂｌｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ根据各应变计的读数计算整个预应力锚索的受０３㊀㊀重庆交通大学学报（自然科学版）㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第３８卷力情况㊂现场试验结果表明，每次加压后各应变计的变化量不相同，有时差别还较大，即表明锚束之间存在不均匀受力㊂由锚索施工工艺流程可以看出，造成钢绞线偏心受力的主要原因大致可以分为两个方面：①施工误差，是主要因素，并且只能减小，很难消除；②设备因素，由张拉设备不匹配及张拉过程中千斤顶重力所引起㊂２．１㊀施工误差１）锚孔倾斜角度误差㊂锚孔倾斜角度误差是指实际倾斜角度与设计倾斜角度不一致，造成该现象的主要原因有：①钻机钻头开钻时，定位错误；②钻机在钻孔过程中，钻机摆放位置处的地基不稳，造成不均匀沉降；③当钻头由桩体进入土体以及由土体进入岩石时，钻头角度极易产生偏差，造成所钻孔的倾斜角度与设计角度有一定偏差㊂２）锚座或腰梁安装误差㊂基坑围护结构中的锚索张拉均是成批次㊁对称进行，锚索基座的安装位置均设置在腰梁上，腰梁在施做过程中由于每根桩表面凿除时，很难做到完全平整一致，使腰梁与锚座在安装过程中存在一定的施工误差㊂３）钢绞线伸出端头角度不一致㊂锚束放入锚孔中后，注浆造成同一锚束中的多条钢绞线，特别是端头处的钢绞线，张开角度不一致，如图２㊂导致钢绞线在穿过锚具锚孔时，产生的附加应力不一致，导致后续张拉过程中各根钢绞线受力大小不一，产生偏心现象㊂图２㊀端头处钢绞线张开角度Ｆｉｇ．２㊀Ｓｔｒａｎｄｏｐｅｎｉｎｇａｎｇｌｅａｔｔｈｅｅｎｄ４）钢垫板在张拉过程中产生变形，以及钢垫板表面平整度较低等，使锚索产生偏心受力现象㊂２．２㊀设备因素１）张拉设备不匹配，造成较大偏心现象㊂锚具㊁夹具以及张拉千斤顶均应配套检定㊁配套使用，应避免锚具孔数与钢绞线根数不匹配现象㊂２）千斤顶自重㊂张拉过程中应采取悬吊措施，抵消千斤顶在自重应力作用下所造成的 低头现象 ㊂３㊀现场张拉试验数据分析针对现场前期已安装的锚索测力计，从测试数据来看，大部分锚索测力计均存在较大的偏心受力现象，表明多数锚索受力偏心较大，对结构安全性埋下了安全隐患㊂基于此，笔者在现场进行多次张拉试验㊂试验主要分为两种情况进行：①常规张拉方法，锚索测力计直接安装在钢垫板上如图３（ａ）；②在钢垫板上添加辅助纠偏装置，然后将锚索测力计安装在辅助纠偏垫盘上如图３（ｂ）㊂图３㊀预应力锚索现场试验Ｆｉｇ．３㊀Ｆｉｅｌｄｔｅｓｔｏｆｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄａｎｃｈｏｒ图４㊁图５分别为常规加压和添加纠偏垫盘时的偏心率变化曲线图㊂由图４㊁５可以看出，①常规加载情况下，锚索偏心率并不随着加载应力的增大而减小，添加有纠偏装置的锚索测力计偏心率随加载应力的增加大幅减小；②两种加载方式下，初始偏心率均较大，且无规律；③带有纠偏垫盘的锚索测力计在加载过程具有自适应纠偏功能，随着加载力加大，垫盘产生滑移，从而起到应力调整使受力均匀的作用㊂１３第９期邢晓飞，等：预应力锚索不均匀受力原因分析及对策在个别添加纠偏装置锚索张拉试验中，效果并不是很明显㊂此时可以通过外力，悬吊千斤顶使垫盘产生滑动，减小偏心率㊂在外力纠偏时，应清楚锚索偏心方向，以免造成反向调节，从而使锚索偏心率增大㊂图４㊀正常加压下锚索偏心率曲线图Ｆｉｇ．４㊀Ａｎｃｈｏｒｃａｂｌｅｅｃｃｅｎｔｒｉｃｃｕｒｖｅｗｉｔｈｎｏｒｍａｌｐｒｅｓｓｕｒｉｚａｔｉｏｎ图５㊀添加辅助纠偏装置时锚索测力计偏心率曲线图Ｆｉｇ．５㊀Ａｎｃｈｏｒｃａｂｌｅｄｙｎａｍｏｍｅｔｅｒｅｃｃｅｎｔｒｉｃｃｕｒｖｅｕｎｄｅｒａｕｘｉｌｉａｒｙｃｏｒｒｅｃｔｉｖｅｄｅｖｉｃｅ４㊀预应力锚索最大允许偏心率根据吉隆坡地铁大马城北站设计公司所给出的锚索工作荷载㊁极限荷载以及预警荷载，对预应力锚索最大允许偏心率进行探讨㊂表２为一对预应力锚束受力设计值㊂该表所给量值均为每对锚束的设计值，而在实际中设计有２ ６对，此时受力设计值则按倍数增加㊂表２㊀预应力锚索张拉设计值Ｔａｂｌｅ２㊀Ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄａｎｃｈｏｒｃａｂｌｅｔｅｎｓｉｏｎｄｅｓｉｇｎ工作荷载／ｋＮ锁定荷载／ｋＮ极限荷载／ｋＮ预警荷载／ｋＮ１４９８２２３８１７９㊀㊀锚索所能承受的最大偏心率，即个别锚束在达到极限抗拉强度时，所受到的最大偏心率㊂笔者主要以吉隆坡地铁大马城北站为例，对预应力锚索张拉过程中所允许的最大偏心率进行分析㊂相对来说锚束越多，其张拉过程中受力越趋于均匀，通过现场试验发现，大多数的较大偏心受力出现在２，３，４对钢绞线上㊂笔者亦只针对上述三种情况进行分析解析，主要考虑在该锚索破坏之前，锚索测力计示值应提前达到预警荷载㊂同时由于锚索所穿过的锚具均是左右对称进行张拉，因此宜采用对称分析，假设左右两侧的锚束受力一致㊂由表２可知，对于２对锚束的锚索其预警荷载值为３５８ｋＮ，３对锚束的锚索其预警荷载值为５３７ｋＮ，４对预警荷载值为７１６ｋＮ，每对锚束的极限抗拉应力为２３８ｋＮ㊂锚具平面布置图，如图６㊂图６㊀锚具平面布置图Ｆｉｇ．６㊀Ａｎｃｈｏｒｌａｙｏｕｔ假设最下方的锚索达到极限屈服强度时，对通过最上方锚索所能承受的最小应力进行偏心应力分析㊂①２对锚束时，由设计图纸可知每对锚束的极限抗拉强度为２３８ｋＮ，此时上面的锚束所受应力为３５８－２３８＝１２０ｋＮ，那么此时的偏心率为：（２３８－１２０）／２３８＝４９．６％左右㊂②３对锚束时，经计算得：最上面受力约为１２６ｋＮ，中间锚束受力为１６８ｋＮ，因此可得偏心率为：（２３８－１２６）／２３８＝４７．１％，③同理，经计算可得４对锚束时，最上面一对锚束受力为１２８ｋＮ，经计算可得最大允许偏心率约为４６．２％㊂以上计算均是在锚索受力最不利情况下，结构受力达到预警荷载时的最大偏心受力㊂由设计文件可知，预警荷载值与极限承载力比值为７５％，而根据设计单位相关资料显示，结构预警值分别按极限荷载的５５％，７０％，８５％来分别设置为黄㊁橙㊁红三级预警值㊂因此预警荷载值为结构所能承担的极限荷载的８５％时，此时所允许最大偏心率则分别为：３０．３％（２对锚束），２９．０％（３对锚束），２９．４％（４对锚束）㊂上述计算是在结构安全系数为１．６㊂参照国内设计规范，安全等级为一级的锚拉悬臂支挡结构的安全系数为１．３５，此时所对应的锚索设计值及预警值如表３㊂表３㊀修改安全系数后的预应力锚索张拉设计值Ｔａｂｌｅ３㊀Ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄａｎｃｈｏｒｃａｂｌｅｔｅｎｓｉｏｎｄｅｓｉｇｎ工作荷载／ｋＮ锁定荷载／ｋＮ极限荷载／ｋＮ预警荷载／ｋＮ１４９８２２０１１７９㊀㊀同理可计算此时不同数量下锚索最大允许偏心率如表４：２３㊀㊀重庆交通大学学报（自然科学版）㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第３８卷表４㊀安全系数为１．３５时预应力锚索最大允许偏心率Ｔａｂｌｅ４㊀Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｔａｂｌｅｏｆｍａｘｉｍｕｍａｌｌｏｗａｂｌｅｅｃｃｅｎｔｒｉｃｉｔｙｒａｔｉｏｏｆｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄａｎｃｈｏｒｃａｂｌｅｗｉｔｈｓａｆｅｔｙｆａｃｔｏｒｏｆ１．３５锚束数量／对最大锚束受力／ｋＮ最小锚束受力／ｋＮ最大偏心率／％２２０１１５７２１．９３２０１１５８２１．６４２０１１６０２０．４㊀㊀综上分析可知：①结构安全系数越低，其偏心率要求越小；②结合大马城北站设计资料分析可知锚索的最大偏心率不宜大于３０％㊂５㊀结㊀论笔者在分析造成预应力锚索张拉过程中的偏心受力问题基础上，提出了相应的预防措施㊂同时并对锚索受力的最大偏心率进行了探讨㊂得出了以下主要结论：１）造成锚索偏心的主要原因可以分为两类，即施工误差和设备因素㊂其中施工误差又可分为，锚孔钻孔倾斜角度误差㊁腰梁安装误差㊁锚索安装误差及钢垫板质量；设备因素主要可分为，张拉设备不匹配和千斤顶自重㊂２）锚索偏心受力，较为普遍，但是过大的偏心受力将会对结构安全性造成严重影响㊂３）通过现场对比张拉试验可知，辅助纠偏垫盘有助于减小锚索偏心受力㊂４）通过对基隆地铁大马城北站的设计资料的对比分析，建议锚索偏心受力其偏心率不宜超过３０％㊂参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）：［１］李强，唐树名．锚失效影响岩质边坡稳定的数值模拟［Ｊ］．重庆交通大学学报（自然科学版），２０１２，３１（６）：１１７１⁃１１７６．ＬＩＱｉａｎｇ，ＴＡＮＧＳｈｕｍｉｎｇ．Ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆａｎｃｈｏｒｆａｉｌｕｒｅｅｆｆｅｃｔｉｎｇｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｒｏｃｋｓｌｏｐｅ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ），２０１２，３１（６）：１１７１⁃１１７６．［２］吴曙光，彭朋，韩培宇，等．对拉锚索支护结构室内模型试验研究［Ｊ］．重庆交通大学学报（自然科学版），２０１６，３５（６）：２４⁃２９．ＷＵＳｈｕｇｕａｎｇ，ＰＥＮＧＰｅｎｇ，ＨＡＮＰｅｉｙｕ，ｅｔａｌ．Ｉｎｄｏｏｒｍｏｄｅｌｔｅｓｔｏｆｐｕｌｌｉｎｇａｎｃｈｏｒｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ），２０１６，３５（６）：２４⁃２９．［３］菅强，崔剑武，唐勇，等．锚索测力计测值与张拉千斤顶读数不匹配的原因分析［Ｊ］．西北水电，２０１５（６）：８９⁃９３．ＪＩＡＮＱｉａｎｇ，ＣＵＩＪｉａｎｗｕ，ＴＡＮＧＹｏｎｇ，ｅｔａｌ．Ａｎａｌｙｓｉｓｏｎｃａｕｓｅｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｒｅａｄｉｎｇｓｏｆｄｙｎａｍｏｍｅｔｅｒａｎｄｊａｃｋｆｏｒａｎｃｈｏｒｃａｂｌｅ［Ｊ］．ＮｏｒｔｈｗｅｓｔＨｙｄｒｏｐｏｗｅｒ，２０１５（６）：８９⁃９３．［４］王清标，王以功，孙彦庆，等．不同岩性条件下预应力锚索锚固力损失规律研究［Ｊ］．工程地质学报，２０１２，２０（５）：８４９⁃８５４．ＷＡＮＧＱｉｎｇｂｉａｏ，ＷＡＮＧＹｉｇｏｎｇ，ＳＵＮＹａｎｑｉｎｇ，ｅｔａｌ．Ｆｅａｔｕｒｅｓｏｆａｎｃｈｏｒｉｎｇｆｏｒｃｅｌｏｓｓｉｎｐｒｅ⁃ｓｔｒｅｓｓｅｄａｎｃｈｏｒＣａｂｌｅｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｉｔｈｏｌｏｇｉｅｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙ，２０１２，２０（５）：８４９⁃８５４．［５］冯文强，王旭，马惠民．预应力锚索张拉应力损失的探讨和解决方法［Ｊ］．兰州工业学院学报，２０１３，２０（６）：６２⁃６４．ＦＥＮＧＷｅｎｑｉａｎｇ，ＷＡＮＧＸｕ，ＭＡＨｕｉｍｉｎ．Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎａｎｄｓｏｌｕｔｉｏｎｓｔｏｔｈｅｌｏｓｓｏｆｓｔｒｅｔｃｈｅｄｓｔｒｅｓｓｉｎｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄａｎｃｈｏｒｃａｂｌｅ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＬａｎｚｈｏｕＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１３，２０（６）：６２⁃６４．［６］康红普，吴拥政，褚晓威，等．小孔径锚索预应力损失影响因素的试验研究［Ｊ］．煤炭学报，２０１１，３６（８）：１２４５⁃１２５１．ＫＡＮＧＨｏｎｇｐｕ，ＷＵＹｏｎｇｚｈｅｎｇ，ＣＨＵＸｉａｏｗｅｉ，ｅｔａｌ．Ｔｅｓｔｓｏｎａｆｆｅｃｔｉｎｇｆａｃｔｏｒｓｆｏｒｐｒｅｔｅｎｓｉｏｎｌｏｓｓｏｆｃａｂｌｅｓｗｉｔｈｓｍａｌｌｂｏｒｅｈｏｌｅ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｉｎａＣｏａｌＳｏｃｉｅｔｙ，２０１１，３６（８）：１２４５⁃１２５１．［７］王清标，张聪，王辉，等．预应力锚索锚固力损失与岩土体蠕变耦合效应研究［Ｊ］．岩土力学，２０１４，３５（８）：２１５０⁃２１６２．ＷＡＮＧＱｉｎｇｂｉａｏ，ＺＨＡＮＧＣｏｎｇ，ＷＡＮＧＨｕｉ，ｅｔａｌ．Ｓｔｕｄｙｏｆｃｏｕｐｌｉｎｇｅｆｆｅｃｔｂｅｔｗｅｅｎａｎｃｈｏｒａｇｅｆｏｒｃｅｌｏｓｓｏｆｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄａｎｃｈｏｒｃａｂｌｅａｎｄｒｏｃｋａｎｄｓｏｉｌｃｒｅｅｐ［Ｊ］．ＲｏｃｋａｎｄＳｏｉｌＭｅｃｈａｎｉｃｓ，２０１４，３５（８）：２１５０⁃２１６２．［８］付文光，于会来，耿培．预应力锚索应力测量误差的试验研究与对策［Ｊ］．岩土工程学报，２０１０，３２（增刊２）：４８７⁃４９１．ＦＵＷｅｎｇｕａｎｇ，ＹＵＨｕｉｌａｉ，ＧＥＮＧＰｅｉ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｎｄｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆｓｔｒｅｓｓｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｅｒｒｏｒｏｆｐｒｅ⁃ｓｔｒｅｓｓａｎｃｈｏｒ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＧｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１０，３２（Ｓｕｐ２）：４８７⁃４９１．［９］韩光，朱训国，王大国．锚索预应力损失的影响因素分析及其补偿措施［Ｊ］．辽宁工程技术大学学报（自然科学版），２００８，２７（２）：１７６⁃１７９．ＨＡＮＧｕａｎｇ，ＺＨＵＸｕｎｇｕｏ，ＷＡＮＧＤａｇｕｏ．Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｆａｃｔｏｒｓａｆｆｅｃｔｉｎｇｐｒｅ⁃ｓｔｒｅｓｓｉｎｇｌｏｓｓｉｎｐｒｅ⁃ｓｔｒｅｓｓｉｎｇｃａｂｌｅａｎｃｈｏｒａｎｄｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｖｅｍｅａｓｕｒｅｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＬｉａｏｎｉｎｇＴｅｃｈｎｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ），２００８，２７（２）：１７６⁃１７９．［１０］陈沅江，尹进，胡毅夫．软岩边坡锚索预应力定量损失规律研究［Ｊ］．岩石力学与工程学报，２０１３，３２（８）：１６８５⁃１６９１．ＣＨＥＮＹｕａｎｊｉａｎｇ，ＹＩＮＪｉｎ，ＨＵＹｉｆｕ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｐｒｅｓｔｒｅｓｓｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｌｏｓｓｌａｗｏｆｓｏｆｔｒｏｃｋｓｌｏｐｅａｎｃｈｏｒｃａｂｌｅ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＲｏｃｋＭｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１３，３２（８）：１６８５⁃１６９１．［１１］刘新荣，刘永权，康景文，等．基坑锚索预应力损失规律及分步张拉控制措施研究［Ｊ］．岩土工程学报，２０１５，３７（１０）：１７９４⁃１８０１．ＬＩＵＸｉｎｒｏｎｇ，ＬＩＵＹｏｎｇｑｕａｎ，ＫＡＮＧＪｉｎｇｗｅｎ，ｅｔａｌ．Ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｌｏｓｓｌａｗｓｏｆａｎｃｈｏｒｃａｂｌｅｓｉｎｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｐｉｔｓａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｍｅａｓｕｒｅｓｏｆｔｅｎｓｉｏｎｂｙｓｔｅｐｓ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＧｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１５，３７（１０）：１７９４⁃１８０１．（责任编辑：黄杨程）３３第９期邢晓飞，等：预应力锚索不均匀受力原因分析及对策。
预应力锚索张拉、检测、封锚
预应力锚索张拉、检测、封锚
张拉前，张拉设备必须配套标定，每只千斤顶应配用的压力表数量不小于两块，表的精度不低于1.5级，其常用读数不宜超过表盘刻度的75%。
在垫墩强度及砂浆强度达75%~80%后，开始用轻型千斤顶对钢绞线逐一张拉，张拉力控制在10~20KPa，使钢绞线逐根顺直，然后进行整束整体初次张拉。
整体张拉按多次多级进行，一般采用两次多级，初次最终张拉吨位为锚索设计锚固荷载的50%~70%。
当垫墩和孔内砂浆强度达设计强度时，进行末次张拉，末级最终张拉吨位为设计荷载的120%~130%，即最终超张拉20%~30%，各次张拉吨位则按级等分，各级张拉时间间隔不小于三天，以一周最好，使后一次张拉能有效补偿前一次张拉因地层压缩徐变而产生的预应力损失，末次张拉的预应力损失则由超张拉补偿，一般岩层预应力损失比例在13%~20%以内，土层不大于25%，各级张拉均需持荷稳定10分钟以上，使预应力在土体压缩变形稳定后能较好的均匀传递并得到调整。
安放千斤顶时，使锚具底座顶面与钻孔轴线垂直，以确保锚索张拉时千斤顶出力与锚索在同一轴线上。
张拉过程中，应认真测量和记录锚索的伸长量，伸长量作为油压表读数的校核参考值。
. 锁定与封头
各次最后一次张拉完成后，立即用夹片将锚索锁定于锚具上，末次张拉完成并锁定后，切除锚索外露段，用C15素混凝土包裹出露的金属部分，封住锚头。
张拉检测
围护开挖完成后，应随机抽取锚索总数的5%（不少于3根）进行张拉检测，要求张拉力不小于规定大小，检测合格率达100%后，方可切割锚具外超长部分的钢绞线。
锚索张拉中应做好锚索伸长及受力记录，核实伸长与受力是否相符，作好观测直到交验为止。
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一
均发电量 １ ．４ ｋ ・。 ５９ 亿 Ｗ ｈ
天 生桥 料 场 位 于 洪 家 渡水 电站 坝址 上 游 右 岸 ， 距 右 坝肩 ０ １ ． ｍ， 于 右坝 肩 上 游斜 坡 地 带 。 ．～１０ｋ 处
为了满足天生桥 料场开挖后 高边坡 岩体 的稳定 ， 设 计 采用 ３０ｔ 预应 力 锚 索 进 行 加 固。锚 索 布 置 高 ０ 级
锚 索 测力 计 。外锚 固段 安装 见 图 １ 。 ２ ２ 张拉 成 果资 料统 计 ．
锚索 张 拉 前 千斤 顶 、 油泵 和 压 力 表 等机 具 到 专 门检 测单 位进 行配 套标 定 ， 编 制 “ 并 压力 表读 数 ～张 拉 力关 系 表” 见 表 ２ 以指 导 现 场 张拉 施 工 。试 验 （ ）
规模施 工 之前 ， 进 行 预应 力 锚 索 锚 固试验 。前 期 先
［ 收稿 日期 】 ２ ０ ．３２ ０ ６０ ．１
［ 作者简介 ］ 区美华 （９ ８ ）男 ， １７ 一 ， 广东佛 山人 ， 武警水 电一总 队助理工程师 ， 士， 学 主要从事水电工程施工管理工作 。 ４ ６
９
６
紧 第二循环
１ ５ ３９ ．
日
第一循 环
张 拉 力 ／ Ｎ ｋ 油 表 压 力 ／伊 ａ ＾ １ Ｏ ２９ ．
定 筻
ｏｏ －－
一
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口
一
＼Ｉ ５ ＼Ｔ Ｈ Ｖ ￣ — ２ ０ ｛ ￣
整 体张拉
５ ５ ５
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．
Ｏ ５． Ｏ
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８
４ ５． ９ Байду номын сангаас
２
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８
１ ６ ９ ．
５
２
２ ４． ２
锚 固试 验选 取 Ｔ ２—５ Ｔ Ｓ ， Ｑ２—６ Ｔ ３—１三束 锚 索 ，Ｓ
进行 。
２ １ 主 要施 工程 序及 设备选 用 ．
锚索施工主要程序包括以下几个部分 ： 造孔、 编 束、 、 穿束 内锚固段注浆 （ 一期注浆 ）混凝土垫墩制 、 作、 张拉锁定 、 自由段注浆（ 二期注浆 ） 。 等
２ 锚 索试验
为 进一 步 了解 施 工 区段 的实 际 地质 条 件 ， 化 优 锚索 施工 参数 ， 践 和检 验 所 定 施 工 工 艺 和 手 段 的 实 可行 性 ， 完善 和优 化施 工 ， 同时积 累 大 吨位预应 力 锚
整体 张 拉 千 斤 顶 标 定 值 与 测 力 计 监 测 值 对 比 见
表 ３ 。 ２ ３ 张拉 成 果分 析 ．
成果 资料 显示 ， 验锚 索 的整体 张 拉 ， 好地 按 试 较 设计 意 图对索 体施 工 加 了预 应 力 ， 超 张拉 值 到 最 从 终锁 定值 ， 满足设 计 要求 ， 拉是 成功 的。 均 张
固施工经验 ， 为大规模全面施工奠定基础 ， 在进行大
５ ０型 电动 油泵 配 ＹＣ ４ ０型千 斤顶 进 行 。锚 具 则 ０ Ｗ ０
字形 布置 ， 上 到下 共 ４排 ， 从 排距 ７ ５ Ｉ间距 ５０ ．０１， Ｔ ． １。锚 索设 计 参数 见 表 １ Ｔ Ｉ 。
表 １ 锚 索 设 计 参 数 表
采用 ￣｝ 海威 姆 建筑 机 械 有 限公 司 的 ＨＶ Ｉ Ｐｆ ｌ Ｍ ５—２ ０ 锚 固体 系。测 力计 为北 京 基 康 公 司生 产 的 ３ ０ｔ ５ 级
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广西 水 利 水 电
ＧＸ Ｗ Ａ Ｒ Ｒ Ｓ ＲＣ Ｓ＆ ＨＹ Ｒ Ｏ Ｅ ＮＧＩ Ｅ Ｒ Ｎ ＴＥ Ｅ ＯＵ Ｅ Ｄ ＯＰ Ｗ Ｒ Ｅ Ｎ Ｅ Ｉ Ｇ ２０ （ ） ０ ６ ２
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施 工技 术 ・
锚 索张拉千 斤顶标 定值与测 力计读 数误 差分析
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广西水利 水电
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锚 索轴 线 倾 向ｓ Ｓ ， 角１ 。 １ Ｅ倾 ５
一 。 ． ～
区美 华 魏 振 宇 黄 冰２ ， ，
（ ． 警 水 电一 总 队 ， 西 １武 广 南宁 ５０２ ； ． 西大学土木学 院 ， 宁 ３０８ ２ 广 南 ５ ００ ） ３ ０ ４
［ 摘要 】 通 过洪家渡水 电站的天生桥料 场锚 固工程 ， 比较分 析试验 锚索 测力计 与油 表读数 关系 ， 同时对 测力 计与 千斤顶油表进行标定 ， 对两 系统 的误差原 因进行试 验分析 ， 为锚 索的张拉提供更准确 、 更合理的施工参数 。
程 为 Ｅ １ ３ ． ～Ｅ １ ６ Ｉ预 应 力 锚 索 呈 “ ” Ｌ．３ ８ ５ Ｌ．３ １Ｉ ， Ｔ 井
２型 地 质 钻 机 。 内锚 固段 注 浆 采 用 Ｍ４ ０水 泥 砂
浆 ， 工机 械 采用 四川 绵竹 机 械厂 的 Ｃ ３ （０ ／５ 施 ２２ １０ １ ） 型砂浆 泵 。在 内锚 段砂 浆及 混凝 土 垫墩 满足 强度 要 求后 ， 用 Ｚ ４—５０型 电 动 油 泵 配 Ｙ Ｃ ４ Ｑ 一 采 Ｂ ０ Ｄ ２０ ２ ０型 千 斤 顶 进 行 张 拉 预 紧 ； 体 张 拉 采 用 Ｚ ４— ０ 整 Ｂ
［ 关键词 】 洪家渡水 电站 ； 预应力锚 索 ； 坡锚固 ； 分析 高边 误差
［ 中图分 类号】 Ｔｖ ３ ５ ［ 文献标识码 】 Ｂ ［ 文章 编号 】 １０ —１ １ （０ ６ ０ —０ ４ —０ ０３ ５０２０）２ ０６ ３
１ 概 述
洪 家渡 水 电站 是 乌 江梯 级 开 发 龙 头 电站 ， 于 位 贵州 省织 金县 与黔 西 县交 界处 ， 贵 阳 １８ｋ 距 ５ ｍ。 电 站装机 容 量 ６０ＭＷ ， 证 出力 １１５ＭＷ ， 年 平 ０ 保 ７ ． 多