锦屏一级水电站地下厂房预应力锚杆张拉伸长值试验分析
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长值变化规律 ， 采用了与施工现场一致的材料和施工 工艺 ， 分别在 加工 车 间和施工 现场 ２种环 境下 ， 进行 车
间 自由段完全 自由和现 场实 际施工 工艺 ２种类 型 张拉
应力锚 杆伸长值 的影 响因素及伸长值 变化规 律 ， 出合 提
理化 建议 ， 以期对实 际施 工具有指导意 义。
合锚 头 锚 杆 、 合 锚 杆 和桁 架 锚 杆 等 。到 “ 五 ” 组 九 期
间 ， 国锚 杆支 护技 术发 展 进 入 到 了 高强 度 预 应 力锚 我
收 稿 日期 ： ０ １ Ｉ一 ２； 回 日期 ： ０ ２— ６— ４ ２ １ 一Ｉ ０ 修 ２ １ ０ ０
采用 扭力扳 手 预应力锚 杆 张拉值 与锚 杆应 力计监 测值
特点 、 操作 工艺 已趋 于 成熟 、 定 ， 稳 国外 锚 杆 支 护技 术
以澳 大利 亚 、 国发 展最为 迅速 ， 美 其技 术水平 居 于世界 前列 。我 国从 １５ ９ ６年起 ， 煤矿 围岩 中开 始使用 锚杆 在 支护 ， 主要 是采 用机 械式锚 杆 。随着技 术 的进 步 ， 先后 推 出了树脂 锚杆 、 管缝 式锚 杆 、 管式 锚杆 、 胀 长锚 索 、 混
因素。张友葩等 通过对 锚杆承载机制 的分析和研 究 ，
大理 岩 ， 及少 量 后期 侵 入 的煌 斑 岩 脉 （ ， Ｘ） 断层 、 间 层 挤压错 动带 、 节理 裂 隙 等 构造 结 构 面 较发 育 。地 下 厂 房洞 室埋深 大 ， 应力 较 高 ， 测 数 据 显示 ， 大 主应 地 监 最 力均 大于 １ ａ 一般 ２ ５ＭＰ ， Ｏ一３ ａ 部分 应 力集 中 区 ０ＭＰ ， 超过 ３ ａ最大 达 ３． Ｐ ， 高一极 高地 应力 区 ， ０ＭＰ ， ５７Ｍ ａ属
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０ 引 言
锚杆 支护技 术 至今 已有 ７ Ｏ多年发 展历史 ， 技术 其
杆体 系新 阶段 ， 且 引进 了澳大 利亚锚 杆支 护技 术 ， 并 取
得 了明显 的支护 效果 。 随着锚 杆支 护技 术 的广 泛应 用 和 发 展需 求 ， 内 国 外许 多学者 对 于复杂 工程 环境下 预应 力锚 杆支护 理论 与技 术进 行 了探 析 和研 究 。赵 国彦 等 利 用 弹 性 力 学分 析方法 ， 锚 固范 围 与有 效 锚 固 长度 和 有 效 预应 对 力 的关系进 行 了研究 。蒋 新 东 对 室 内、 场 ２种 条 现 件 ４种工况 下预 应力 锚 杆 张 拉监 测 同步 试验 ， 明 了 证
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洞、 主变 室 、 水 调压 室 和 尾 水 隧洞 等 组 成 ， 洞 室 尾 ３大
平行 布置 ， 岩体受 构 造影 响较 强 ， 层 产状 变 化 较 大 ， 岩
出露地 层为 三叠 系 中上 统杂 谷脑 组 第二 段 （ ２— Ｚ ） Ｔ ３ ２
史哲 等 通过对基 坑锚 杆预 应力 变化 的 系统监 侧 和分 析 ， 了锚杆预应力在 运行过程 中预应力变 化 的作 用 揭示
试验 ， 探析 预应 力锚杆 实 际 张拉 伸 长 值 变 化规 律 和 特 征 ， 证实 际张拉 伸 长值 是 否 能达 到 设 计 理论 伸 长 值 论 要求 。试验 样 品锚杆 型式及参 数 如下 。
１ 加工 车 间试 验 。， ２钢 筋 ， ＝ ６ ７ ｉ ） ｔ ， ３ Ｌ ． ｎ和 ８ ２ ．２ Ｉ， Ｔ 自由段 长 ６５ ２ ０ ８０ ４ ５ ｍ 根据 实 际长度 测 量 Ｉ ７ ． ， ９ ， ｍ（
第３ ２卷 第 ４期 ２１ ０２年 ８月
窿 莲建 设
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wenku.baidu.com
Ｖ０． ２ Ｎｏ ４ １３ ． Ａｕ ． ２ １ ｇ ０ ２
锦 屏 一 级 水 电站 地 下 厂 房 预 应 力 锚 杆 张 拉伸 长值 试 验分 析
张 传 红
（ 中国水利 水 电第十 四工程 局有 限公 司锦屏 项 目经理 部 ，四 川 凉山 ６５０ ） １６３
复杂 的地质 结构严 重影 响洞 室 的成 型 、 定 。 稳
得 出 了预应力 锚杆 最佳 锚 固段 长度 。康 红普 等 采 用 有 限差分数值计 算 软件分 析 了锚杆 预应 力支 护参 数 对
锚 杆预应力 引起 的应力 场一锚 杆 预应 力场 的影 响。上
述研究 主要侧重 于锚 杆 的荷 载传 递机 制 、 工 工艺 、 施 锚
固参数和加固效果 ， 但对普通钢筋预应力锚杆张拉伸长
值 的研究较少 ， 本文 以锦 屏一级水 电站地下 厂房洞 室预
２ 试 验 目的 、 类型
为准确 了解 预应力 锚杆 在不 同施工 环境 下实 际伸
应 力锚杆施工 为例 ， 锚杆 伸 长值计 算 理论 的基础 上 ， 在
通 过现场工艺 、 内车间 ２种 环境 下 张拉试 验 ， 出预 室 得
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’
中 图分 类 号 ： Ｖ ５４ Ｔ ５
文献标志码 ： Ａ
文 章 编 号 ： ６２— ４ Ｘ（０ ２ ０ ０ ６ ０ １７ ７ １ ２ １ ）４— ４ ７— ７
作者简介 ： 张传红（ ９０ １８ 一）， ， 男 湖北应城人 ，０ ８年毕业于武汉大学电气工程及其 自动化专业 ， ２０ 专科 ， 工程师 ， 主要从事水利水电地下工程施工 管理
工作。
窿莲建 设
第３ 卷 ２
基 本一 致 。严 定 伟 等 结 合 鲁 地 拉 水 电站 地 下 厂房
全 长粘 结型 预应 力 锚 杆 施 工 特点 ， 化 了 施 工 工 艺 。 优
摘要 ： 锦屏水 电工程预应力锚杆检验 当中， 际张拉伸 长值始终 不能满足设计要求 ， 实 为深 入了解预应力 锚杆实 际伸 长值变化规律 ，
在加工车间和施工现场分别 进行 了 自由段 完全 自由张拉试验 和现场施工工 艺张拉试验 ， 前者锚 杆体 自由段处 于最理想 受拉状态 ， 后者与实际施工工艺一致 ， 试验过程 中发现不 同条件下锚杆伸长值变化规律复杂 ， 并受施工工艺 、 锚杆材质 、 温度 、 张拉力等 诸多 因 素影响 。通过试验证明 ： 类 样品锚杆 实际张拉 伸长值均 不能达到理论 伸长值要求 ， ２ 但锁定拉力基本不受影 响。因此 ， 预应 力锚杆 张拉工序质量验收 以控制张拉力为主 ， 伸长值作参考能满足设计质量要求 。 关键词 ： 锦屏一级水 电站 ；地下厂房 ； 预应力锚杆 ； 长值 ； 伸 张拉试验
（ ｉ ｉ ｅａｔ ｅｔｆＳｎｈ ｄｏＢ ｒ ｕ１ ｏ ， ｔ． Ｌａ ｇｈ ｎ６ ５ ０ ， ｉ ｕ ｎ ｈｎ ） Ｊｎ ｎ Ｄ ｐ ｒ ｎ ｏ ｉｏｙ ｒ ｕｅ ４ Ｃ ． Ｌｄ ， ｉｎ ｓａ １６ ３ Ｓｃ ａ ，Ｃ ｉ ｐｇ ｍ ａ ｈ ａ
长值变化规律 ， 采用了与施工现场一致的材料和施工 工艺 ， 分别在 加工 车 间和施工 现场 ２种环 境下 ， 进行 车
间 自由段完全 自由和现 场实 际施工 工艺 ２种类 型 张拉
应力锚 杆伸长值 的影 响因素及伸长值 变化规 律 ， 出合 提
理化 建议 ， 以期对实 际施 工具有指导意 义。
合锚 头 锚 杆 、 合 锚 杆 和桁 架 锚 杆 等 。到 “ 五 ” 组 九 期
间 ， 国锚 杆支 护技 术发 展 进 入 到 了 高强 度 预 应 力锚 我
收 稿 日期 ： ０ １ Ｉ一 ２； 回 日期 ： ０ ２— ６— ４ ２ １ 一Ｉ ０ 修 ２ １ ０ ０
采用 扭力扳 手 预应力锚 杆 张拉值 与锚 杆应 力计监 测值
特点 、 操作 工艺 已趋 于 成熟 、 定 ， 稳 国外 锚 杆 支 护技 术
以澳 大利 亚 、 国发 展最为 迅速 ， 美 其技 术水平 居 于世界 前列 。我 国从 １５ ９ ６年起 ， 煤矿 围岩 中开 始使用 锚杆 在 支护 ， 主要 是采 用机 械式锚 杆 。随着技 术 的进 步 ， 先后 推 出了树脂 锚杆 、 管缝 式锚 杆 、 管式 锚杆 、 胀 长锚 索 、 混
因素。张友葩等 通过对 锚杆承载机制 的分析和研 究 ，
大理 岩 ， 及少 量 后期 侵 入 的煌 斑 岩 脉 （ ， Ｘ） 断层 、 间 层 挤压错 动带 、 节理 裂 隙 等 构造 结 构 面 较发 育 。地 下 厂 房洞 室埋深 大 ， 应力 较 高 ， 测 数 据 显示 ， 大 主应 地 监 最 力均 大于 １ ａ 一般 ２ ５ＭＰ ， Ｏ一３ ａ 部分 应 力集 中 区 ０ＭＰ ， 超过 ３ ａ最大 达 ３． Ｐ ， 高一极 高地 应力 区 ， ０ＭＰ ， ５７Ｍ ａ属
Ａｂ ｔａ ｔ ｎｔｅｔｓ ｏ ｒ—ｔ ｓｅ ｏ ｋｂ ｌ ｉ ｏ ｓｒｃｉｎｏ ｉｐｎ ｙ ｒｐ ｗ ｒ ｔｔ ｎ， ｈ ｃｕ ｌｅ ｓｏ ｉ ｇｌｎ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｉ ｈ ｅｔ ｆ ｅｓｒ ｓｄｒｃ ｏｔ ｎ ｃ ｎ ｔ ｔ ｆ ｎ ｉｇＨ ｄ ｏ ｏ ｅ ａｉ ｐ ｅ ｕ ｏ Ｊ Ｓ ｏ ｔｅａ ｔａ ｎ ｉｎｎ ｇｈ ｔ ｅ
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０ 引 言
锚杆 支护技 术 至今 已有 ７ Ｏ多年发 展历史 ， 技术 其
杆体 系新 阶段 ， 且 引进 了澳大 利亚锚 杆支 护技 术 ， 并 取
得 了明显 的支护 效果 。 随着锚 杆支 护技 术 的广 泛应 用 和 发 展需 求 ， 内 国 外许 多学者 对 于复杂 工程 环境下 预应 力锚 杆支护 理论 与技 术进 行 了探 析 和研 究 。赵 国彦 等 利 用 弹 性 力 学分 析方法 ， 锚 固范 围 与有 效 锚 固 长度 和 有 效 预应 对 力 的关系进 行 了研究 。蒋 新 东 对 室 内、 场 ２种 条 现 件 ４种工况 下预 应力 锚 杆 张 拉监 测 同步 试验 ， 明 了 证
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史哲 等 通过对基 坑锚 杆预 应力 变化 的 系统监 侧 和分 析 ， 了锚杆预应力在 运行过程 中预应力变 化 的作 用 揭示
试验 ， 探析 预应 力锚杆 实 际 张拉 伸 长 值 变 化规 律 和 特 征 ， 证实 际张拉 伸 长值 是 否 能达 到 设 计 理论 伸 长 值 论 要求 。试验 样 品锚杆 型式及参 数 如下 。
１ 加工 车 间试 验 。， ２钢 筋 ， ＝ ６ ７ ｉ ） ｔ ， ３ Ｌ ． ｎ和 ８ ２ ．２ Ｉ， Ｔ 自由段 长 ６５ ２ ０ ８０ ４ ５ ｍ 根据 实 际长度 测 量 Ｉ ７ ． ， ９ ， ｍ（
第３ ２卷 第 ４期 ２１ ０２年 ８月
窿 莲建 设
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Ｖ０． ２ Ｎｏ ４ １３ ． Ａｕ ． ２ １ ｇ ０ ２
锦 屏 一 级 水 电站 地 下 厂 房 预 应 力 锚 杆 张 拉伸 长值 试 验分 析
张 传 红
（ 中国水利 水 电第十 四工程 局有 限公 司锦屏 项 目经理 部 ，四 川 凉山 ６５０ ） １６３
复杂 的地质 结构严 重影 响洞 室 的成 型 、 定 。 稳
得 出 了预应力 锚杆 最佳 锚 固段 长度 。康 红普 等 采 用 有 限差分数值计 算 软件分 析 了锚杆 预应 力支 护参 数 对
锚 杆预应力 引起 的应力 场一锚 杆 预应 力场 的影 响。上
述研究 主要侧重 于锚 杆 的荷 载传 递机 制 、 工 工艺 、 施 锚
固参数和加固效果 ， 但对普通钢筋预应力锚杆张拉伸长
值 的研究较少 ， 本文 以锦 屏一级水 电站地下 厂房洞 室预
２ 试 验 目的 、 类型
为准确 了解 预应力 锚杆 在不 同施工 环境 下实 际伸
应 力锚杆施工 为例 ， 锚杆 伸 长值计 算 理论 的基础 上 ， 在
通 过现场工艺 、 内车间 ２种 环境 下 张拉试 验 ， 出预 室 得
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Ａｎ ｌ ｓｓ ｏ ｎ ｉｎ ｎ ｎ ｔ ｓ ｎ Ｐｒ —ｔ ｅ ｓ ｄ Ｒｏ ｋ Ｂｏｔｉ ｎ ｔ ｕ ｔ ｎ ａ ｙ ｉ ｎ Ｔｅ ｓｏ ｉ ｇ Ｌｅ ｇ ｈ Ｔｅ ｔｏ ｅ ｓｒ ｓ ｅ ｃ ｌ ｎ Ｃｏ ｒ ｃ ｉ ｓ ｏ
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中 图分 类 号 ： Ｖ ５４ Ｔ ５
文献标志码 ： Ａ
文 章 编 号 ： ６２— ４ Ｘ（０ ２ ０ ０ ６ ０ １７ ７ １ ２ １ ）４— ４ ７— ７
作者简介 ： 张传红（ ９０ １８ 一）， ， 男 湖北应城人 ，０ ８年毕业于武汉大学电气工程及其 自动化专业 ， ２０ 专科 ， 工程师 ， 主要从事水利水电地下工程施工 管理
工作。
窿莲建 设
第３ 卷 ２
基 本一 致 。严 定 伟 等 结 合 鲁 地 拉 水 电站 地 下 厂房
全 长粘 结型 预应 力 锚 杆 施 工 特点 ， 化 了 施 工 工 艺 。 优
摘要 ： 锦屏水 电工程预应力锚杆检验 当中， 际张拉伸 长值始终 不能满足设计要求 ， 实 为深 入了解预应力 锚杆实 际伸 长值变化规律 ，
在加工车间和施工现场分别 进行 了 自由段 完全 自由张拉试验 和现场施工工 艺张拉试验 ， 前者锚 杆体 自由段处 于最理想 受拉状态 ， 后者与实际施工工艺一致 ， 试验过程 中发现不 同条件下锚杆伸长值变化规律复杂 ， 并受施工工艺 、 锚杆材质 、 温度 、 张拉力等 诸多 因 素影响 。通过试验证明 ： 类 样品锚杆 实际张拉 伸长值均 不能达到理论 伸长值要求 ， ２ 但锁定拉力基本不受影 响。因此 ， 预应 力锚杆 张拉工序质量验收 以控制张拉力为主 ， 伸长值作参考能满足设计质量要求 。 关键词 ： 锦屏一级水 电站 ；地下厂房 ； 预应力锚杆 ； 长值 ； 伸 张拉试验