孔道成孔工藝引起的預應力錨索錨固力損失控制方法

2023-05-21 14:19:26

專利名稱：孔道成孔工藝引起的預應力錨索錨固力損失控制方法
技術領域：
本發明涉及預應力錨固工程施工領域，特別涉及一種孔道成孔工藝引起的預應力錨索錨固力損失控制方法。
(二) 背景技術預應力錨索由於具有諸多優點而被廣泛應用各種工程。但是眾多工程實例表明錨索錨固力的損失將使得結構受力情況惡化，造成受力不均勻，損失超過一定界限值時，將導致其錨固效果的減弱或失效，會使結構失穩甚至破壞，不僅會造成重大的經濟損失，還嚴重危及人民生命財產的安全，因此錨固力損失是涉及工程安全與否的大問題，設計人員和工程管理人員不能忽視。預應力錨索錨固效果(受力狀態)受預應力材料性質、被錨固介質力學特性、錨索結構、錨固體系、錨夾具的加工質量、施工工藝、工程地質環境以及運行管理水平等因素的影響而變化，預應力錨固作用機理複雜，影響預應力錨固效果的因素眾多，其中施工工藝對預應力錨索的錨固力損失起重要作用。預應力錨索規範都對預應力錨固工程的施工工藝做了強制性規定。一般情況下其施工工藝程序是鑽孔一編索一下索一錨固段灌菜一張拉一鎖定一自由段灌菜一封閉張拉段。上述每步工藝流程都會引起錨索錨固力的損失。通常預應力錨索造孔採用潛孔鑽施工，一般錨索孔道比較長，鑽孔機械的鑽頭受自重影響下沉而導致下懸臂下沉，鑽孔深度越大下沉的幅度也就越大，在鑽孔時就越難以鑽成直孔，因此鑽孔一般呈向下彎曲狀態。錨索張拉時，自由段與孔道壁之間可能存在一個或多個接觸點，這種接觸點會使錨索與孔道壁之間產生摩擦力，從而使錨索錨固力發生沿程摩阻損失。
採用後張法施工工藝的體內、體外預應力筋都有此項孔道摩阻損失。後張法的預應力筋一般由直線和曲線兩部分組成。在施加預應力時，由於預留孔道位置的偏差、孔道曲斜、孔道粗糙不光滑、施工偏差以及預應力筋的形狀等原因，均會使預應力筋與孔道內壁接觸引起摩擦力，造成錨固力損失。由於孔道摩擦的存在，張拉時形成張拉端應力高，遠離張拉端的截面由於摩擦力的影響使預應力筋拉應力逐漸減小，因為控制應力是在張拉端測定的，所以任意兩個截面之間預應力筋的應力差值，就是此兩截面間由摩擦引起的錨固力損失值。分析孔道摩擦損失產生的原因，可分為孔道彎曲影響和孔道偏差影響兩部分。對於預應力孔道的彎道部分，除了管道偏差影響外，還有因管道彎轉而引起的摩擦損失。在預應力錨索錨固工程中，孔道摩阻損失難於計算與控制，規範計算公式參數取值複雜計算過程繁瑣且可操作性較差，施工過程中孔道成孔工藝控制不明確，對錨固力損失控制難以有效控制。

發明內容本發明為了彌補現有技術的缺陷，提供了一種通過數學手段分析並控制孔道彎曲和孔道偏差影響、控制錨固力損失的孔道成孔工藝引起的預應力錨索錨固力損失控制方法。
本發明是通過如下技術方案實現的一種孔道成孔工藝引起的預應力錨索錨固力損失控制方法，其特徵是其具體方法如下步驟(1)控制鑽孔精度控制鑽孔同心度，提高孔道的平直程度； 步驟(2)控制編索質量索體之間增設隔離架，隔離架中的單索編號前後順序一致； 步驟(3)控制測力計、錨墊板與千斤頂的同心保證錨索測力計與錨墊板的同心連接， 使得錨索測力計嵌入錨墊板以便保持同心，保證錨索測力計與張拉千斤頂同心； 步驟(4)控制張拉工藝採用兩端張拉，減少彎曲角和管道長度。
該孔道成孔工藝引起的預應力錨索錨固力損失控制方法，步驟(1)中孔道彎曲產生的摩擦力為
權利要求
1.一種孔道成孔工藝引起的預應力錨索錨固力損失控制方法，其特徵是其具體方法如下步驟(1)控制鑽孔精度控制鑽孔同心度，提高孔道的平直程度； 步驟(2)控制編索質量索體之間增設隔離架，隔離架中的單索編號前後順序一致； 步驟(3)控制測力計、錨墊板與千斤頂的同心保證錨索測力計與錨墊板的同心連接， 使得錨索測力計嵌入錨墊板以便保持同心，保證錨索測力計與張拉千斤頂同心； 步驟(4)控制張拉工藝採用兩端張拉，減少彎曲角和管道長度。
2.根據權利要求1所述的孔道成孔工藝引起的預應力錨索錨固力損失控制方法，其特徵是步驟(1)中孔道彎曲產生的摩擦力為
3.根據權利要求1所述的孔道成孔工藝引起的預應力錨索錨固力損失控制方法，其特徵是步驟(1)中孔道偏差造成的預應力筋與微段孔壁間的徑向擠壓力所產生的摩擦為
4.根據權利要求1所述的孔道成孔工藝引起的預應力錨索錨固力損失控制方法，其特徵是步驟(1)中孔道摩擦損失預應力筋任意計算截面的張拉力的計算公式為N = iN^e — '"1^1"2),任意兩截面間預應力筋張拉力下降值為 ΔΝ= N0-N = Ν (1-,孔道摩擦所引起的應力損失值為
5.根據權利要求1所述的孔道成孔工藝引起的預應力錨索錨固力損失控制方法，其特徵是錨固力損失值Δ P與孔斜率η及張拉荷載P的相關關係為
全文摘要
本發明涉及預應力錨固工程施工領域，特別涉及一種孔道成孔工藝引起的預應力錨索錨固力損失控制方法。該孔道成孔工藝引起的預應力錨索錨固力損失控制方法，其特徵是其具體方法如下控制鑽孔精度；控制編索質量；控制測力計、錨墊板與千斤頂的同心；控制張拉工藝。該孔道成孔工藝引起的預應力錨索錨固力損失控制方法，通過數學手段分析了孔道彎曲和孔道偏差影響，推導出了孔道摩擦損失理論計算公式，更加客觀和符合工程實際，具有較大的實用價值，同時對孔道成孔引起的錨固力損失提出了相應的具體工程控制措施。
文檔編號E02D5/74GK102505686SQ20111031799
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月19日 優先權日2011年10月19日
發明者王清標 申請人:山東科技大學