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1、压力分散型预应力锚索张拉计算书工程概况Xx 高速公路 BJ-A03 标 K8+530K8+730 及 K10+200K8+400 高边 坡设计二、三、六级边坡采用三排锚杆框架梁，四、五级边坡采用三排锚索 框架梁进行防护。第四级锚索长度21-25米z第五级锚索长度23-27米, 沿坡面走向间距3米;锚索角度20 ,钻孔直径为130mme框架梁每隔18米 设置一道伸缩缝”伸缩缝宽2cm z缝内填充浸沥青木板。框架梁采用压力分散型预应力锚索进行锚固,每孔锚索由二单元共四束 钢绞线组成,钢绞线采用直径15.24mm、强度1860MPa的高强度低松弛无 粘结钢绞线。每个单元锚索分别由两根无粘结钢绞线内锚
2、于钢质承载体组成。 钢绞线通过特制的挤压簧（类似于夹片功能）和挤压套（类似于锚环功能） 对称地锚固于钢质承载体上，其单根的连接强度大于200KN。各单元锚索的 固定长度分别为口、L2 z共同组成复合型锚索的锚固段，且L1=L2 =5mo 为叙述及计算方便，命名对应锚固长度的单元为DI、D2单元，其对应锚索 长度为II、12 ,且1112。详见下图所示:上图中，自由段长度根据边坡级数位置不同而有三种设计长度，分别为11m. 13m、15m和17m z其对应设置位置详见具体的边坡锚索框架防护 设计图。压力分散型锚索与一般拉力分散型锚索不同之处在于,压力分散型锚索 由几个单元组成，各单元间锚索长度及
3、其自由段长度不同z致使各单元间因 自由段长度不同而产生伸长量不同。因此，在进行整体分级张拉前，要先计算各单元间的差异伸长量和差异荷载增量,并先进行补足荷载张拉及预张拉。二、差异荷载增量、差异伸长量和理论伸长量计算1、计算公式因压力分散型锚索各单元长度长短不一 ”故必须先计算相邻两单元之间的差异伸长量和差异荷载增量。对于两单元共四束压力分散型锚索,其计算公式如下：差异伸长量:Ll2 二LL2;ALl=(a/E)* Llz L2 二(a/E)* L2,o=P/A。差异荷载增量：Pl = （E*A*Ll-2/Ll）*2以上各式中：LI. L2,分别为第一、二单元锚索的自由段长度，且L1L2;LL2,
4、分别为在给定最终张拉（设计锁定）荷载作用下的伸长量；L2为对应单元在给定最终张拉（设计锁定）荷载作用下的差异伸长 量；。为在给定最终张拉（设计锁定）荷载作用下的钢绞线束应力；P为在给定最终张拉（设计锁定）荷载作用下的单根钢绞线束荷载；A为单根钢绞线束的截面面积，取A=140mm2;E为钢绞线的弹性模量z E=2.00 x 105MPa=200000Pa;Pl为进行分步补偿差异张拉的第一级张拉荷载增量；各单元锚索张拉时的实际总伸长值等于初应力以下的补偿张拉伸长量 加上从初应力至最大张拉力间的伸长量，即：aL=aL初以下+!_初至最大2、不同长度自由段锚索差异荷载及伸长量计算本合同段压力分散型锚索
5、框架类型，按自由段长度不同共分为四种，即自由段长llmx 13m、15m和17m。锚索设计荷载440KN锁定荷载400KN。现分别列表计算四种锚索各单元的差异荷载及伸长量如下：各种锚索差异荷载及差异伸长量计算表最短自 由段长 度(m)单元分类张拉端有效 自由段长度Li (mm)各单元锚索在最 终荷载下的伸长 量ZXLi (mm)相邻单元在最 终荷载下的差 异伸长量厶Li-(i+1) (mm)相邻单元分步 补偿张拉差异 荷载增量厶Pi (N)11D1L：21240ALX83.4Ly19.651789D2l216240al263.813D1L：23240ALX91. 3Ly19.6R47332D2
6、l218240al271. 715D1L：25240ALX99.2Ly19.6R43582D2l220240al279. 517D1L：27240ALX107.0Lg19.6R40382D2l222240al287.4表中其他计算参数:每单元钢绞线束n二2,单根钢绞线最终荷载P二400*1. 1/4KN二110000N; 单根钢绞线截面面积A=140mm2;钢绞线弹性模量E二192000 (Pa)。表中各单元张拉端有效自由段长度计算详见下表:各种锚索各单元张拉端有效自由段长度计算表序号最短 自由 段长 度(m)元类 单分锚索自由段 长度Li (mm)千斤顶 及工作 锚环段 长度 (mm)斤顶
7、上工具 锚环厚 度(mm)张拉端 有效自 由段长 度(mm)各单元 钢绞线 束数n111D12100020040212402D2l21600020040162402213D12300020040232402D2l21800020040182402315D1Lx2500020040252402D2l22000020040202402417D1L：2700020040272402D2l22200020040222402T斤顶型号规格为TYCW100,其公称张拉力1000KN,公称油压52MPa。三、锚索张拉压力分散型锚索的张拉，因各单元间锚索自由段长度不同，张拉时要注 意严格按设计次序分单元采用差
8、异分步张拉,根据设计荷载和锚索自由段长 度计算确定差异荷载，并根据计算的差异荷载分单元张拉。张拉采用双控 法,即采用设计张拉力与锚索体伸长值来综合控制锚索应力”以控制油表读 数为准,用伸长量校核,实际伸长量与理论值的偏差应在6%范围内,否则 应查明原因并采取措施后方可进行张拉。千斤顶、油表等张拉设备必须采用专用设备，并送相应资质的计量单位 进行标定，并在标定有效期内使用。本项目前期使用张拉千斤顶及油表已经过广西预应力机具产品质量监督 检验中心标定，千斤顶型号为TYCW100,出厂编号为110507 ;已标定的油表 及校准方程分别为:11.04.18.1121油表,F=19.005P-7.611
9、中:F为张 拉力，单位KN,P为油表读数z单位MPa。在施工过程中，是采用读油表读数P来检验张拉力是否达到张拉要求,即，应对应油表编号换算成:11.04.18.1121 油表 F=19.005P-7.611 ;在进行整体张拉前，取10%20%的设计张拉荷载进行预张拉，使其各 部位接触紧密,钢绞线完全平直。张拉时一般按照40KN/min的速度进行。压力分散型锚索具体的张拉程序如下：安装千斤顶一 0 4 （首先单独张拉D1单元2根钢绞线， 补足D1单元差异荷载API ,计算D1单元锚索0-AP1的伸长值即,并 量取D1单元锚索实际伸长值进行双控校核） 一 25%P（正式整体张 拉”量取D2单元伸长
10、值并进行双控校核）一 50%P 75%P 100%P 110%P （双控校核合格后z持荷10-20分钟,然后及时进 行锁定）。各单元锚索实际伸长值，等于分级张拉彳申长值加相应的差异伸长值。锚索的预应力在补足差异荷载后分5级（预张拉不计）按上述张拉程序 进行施加，即按设计荷载的25%、50%、75%、100%、110%。除张拉最后 一级荷载时持荷稳定1020分钟外z其余各级持荷稳定5分钟;因锚索设 计荷载为400KN,锁定荷载440KN,即设计荷载的110% ;因此，应在锁定荷 载级张拉持荷1020分钟后及时锁定。锚索锁定48小时内,若发现预应力 损失达到设计预应力张拉值的10%以上时，必须及时
11、进行补充张拉，以保证 对锚固体施加足够的预应力。各种类型锚索具体补偿张拉及分级张拉控制参数见以下各表：自由段长11m类型锚索张拉控制参数计算表补偿张拉整体分级张拉API(KN)25%P(KN)50%P(KN)75%P(KN)100%P(KN)110%P(KN)51.789100200300400440D1张拉端有效自由 段长度L1二2124019.614.529.043.558.063.8D2张拉端有效自由 段长度L2=16240D1理论计算伸长值19.619.037.956.975.983.4实际量取伸长值 上限20.820. 140.260.380.488.4实际量取伸长值 下限19.61
12、8.937.856.775.683. 1D2理论计算伸长值14.529.043.56&063.8实际量取伸长值 上限15.430.746. 161.567.6实际量取伸长值 下限13.627.340.954.560.0使用 11.04. 18. 1121#压力表读数P (MPa)3. 15. 710.916.221.423.6自由段长13m类型锚索张拉控制参数计算表补偿张拉整体分级张拉API(KN)25%P(KN)50%P(KN)75%P(KN)100%P(KN)110%P(KN)47. 332100200300400440D1张拉端有效自由 段长度L1二2324019.616. 332.64
13、8.965. 171. 7D2张拉端有效自由 段长度L2=18240D1理论计算伸长值19.620.841.562.383.091.3实际量取伸长值 上限20.822.044.066.088.096.8实际量取伸长值 下限19.620.741.462.082.791.0D2理论计算伸长值16.332.648.965.171.7实际量取伸长值 上限17. 334.551.869. 176.0实际量取伸长值 下限15.330.645.961.267.4使用 11.04. 18. 1121#压力表读数P (MPa)2.95. 710.916.221.423.6自由段长15m类型锚索张拉控制参数计算表补偿张拉整体分级张拉API(KN)25%P(KN)50%P(KN)75%P(KN)100%P(KN)110%P(KN)43. 582100200300400440D1张拉端有效自由 段长度L1二2524019.618. 136. 154.272.379.5D2张拉端有效自由 段长度L2=20240D1理论计算伸长值19.622.545.167.690.199.2实际量取伸
