锚固注浆体性能试验研究

水泥基注浆体广泛地应用于锚固工程中,其物理力学特性是锚固体系优化设计的关键参数,当今所有的锚固规范仅对注浆体的水泥标号及抗压强度等级作了相应规定,有关注浆体方面的研究还较少。因此,在广泛调研实体工程所使用的注浆体的情况下,设计11种不同配合比的注浆体,分别测试各自的物理力学性能,采用室内抗拔试验研究其对锚固性能的影响。结果表明:降低注浆体的水灰比对提高岩锚的极限抗拔荷载的效率较低,而在注浆体中掺入适量的砂可以提高注浆体的抗拉强度、弹性模量及剪切模量,增强岩锚的界面黏结强度及锚固刚度,从而显著改善岩锚的锚固性能。     

岩土压花锚抗拔试验研究

普通预应力锚索的常见破坏模式是钢绞线与注浆体脱黏,为防止该类破坏模式的发生并增强内锚固段的锚固能力,将结构工程中的压花锚引入到岩土锚固工程中并进行较大改进,设计8种不同配合比的水泥基注浆体,将压花锚、普通锚锚固在中风化砂岩中,通过抗拔试验获得岩锚的荷载-位移全过程曲线。结果表明:压花结构在注浆体里产生楔形效应,导致压花锚的荷载传递机理与普通锚不同,其承载强度显著高于对应的普通锚,降低了岩锚承载强度对内锚固段长度及注浆体力学性能改变的敏感性。压花锚的上述特性有利于提高锚固工程筋材的利用效率,减少用锚数量,降低工程造价,增强锚固系统的安全可靠度。     

隧道式复合锚碇的作用机理

采用原位模型试验和有限元(ANSYS软件)数值分析,研究了悬索桥带预应力岩锚的隧道式锚碇系统的承载机理,根据施工动态过程反演确定关键参数.锚碇-围岩、岩锚-注浆体-围岩相互作用力学行为采用无厚度接触单元模拟.结果表明,岩锚初始预应力控制着锚碇体和岩锚对主缆荷载的分担和参与时机,岩锚存在最小自由段长度,以均匀分布和传递围岩应力,形成岩石锚固墙新围压效应.     

悬索桥岩锚式锚碇的承载特性研究

悬索桥岩锚锚碇系统能充分利用岩体承载能力, 但至今工程案例较少, 为了研究其承载特性和破坏模式, 以主跨为 1768m 的某公路双塔单跨吊钢箱梁悬索桥岩锚锚碇为背景, 首先建立了锚址区地质概化模型, 通过原位测试和室内试验分析得到岩体力学特性。 然后, 采用 FLAC3D 建立了锚碇系统及围岩相互作用的三维模型, 模拟分析了岩锚区围岩塑性区分布规律、 变形特征、 岩锚破坏模式。 最后, 采用楔形断裂法得到了岩锚的抗拔安全系数。 得出结论如下: (1) 岩锚锚碇系统的破坏机理为主缆拉力作用下, 锚体及周边围岩沿着破裂角发生整体拉剪复合破坏; (2) 通过超载法得到该桥岩锚锚碇围岩稳定安全系数为 7. 0; (3) 采用 “楔形断裂法” 得到岩锚锚碇的抗拔安全系数为 4. 0。     

压力分散型预应力锚索施工技术研究

针对泉三高速公路SMLA合同段的复杂地形地质条件,选取了3根典型的锚索进行了锚索张拉试验,确定了锚固体与岩土体之间的粘结强度和相应部位工程孔锚固体安全系数;介绍了压力分散型预应力锚索钻孔、锚索编制与安装、锚孔注浆与张拉的施工工艺,并对锚索质量检验技术进行了研究分析,保障了路堑高边坡防护所用措施的合理有效性。工程应用表明边坡加固效果明显。     

扩孔锚杆应用于公路边坡支护的研究

扩孔锚杆属于岩土工程新技术,具有“延性破坏”特征、提高抗拔力、节约工程造价等优点。公路边坡支护均为永久性支护,普通锚杆受荷后不可避免出现注浆体开裂现象,采用端部承压式扩孔锚杆可有效地解决注浆体开裂及锚筋长期防腐问题。文中介绍扩孔锚杆的力学机理及端部承压式锚杆的施工方法,具体介绍扩孔技术应用于某高速公路边坡支护的工程案例,对扩孔锚杆技术在公路边坡支护推广应用、提高边坡支护水平具有重要意义。     

预应力锚索在铁路高边坡滑坡治理中的应用

襄渝增建二线武汉至安康段工程施工中工点范围内路堑边坡为云母石英片岩及压碎岩,边坡陡峭,土压力巨大,易发生滑坡,治理困难。预应力锚索对山体的固结作用强,是高边坡山体滑坡治理中的一种有效措施。从边坡喷射混凝土、锚孔测放、潜孔钻进、锚孔清理及检验、锚索体制作及安装、锚固注浆、锚索张拉锁定等方面介绍了预应力锚索的施工技术,为其实际应用提供借鉴。     

破碎岩体深埋隧洞锚承载特性现场试验研究

为了研究破碎岩体深埋隧洞锚承载特性,以泸定大渡河特大桥为工程背景,根据原位试验获得的混凝土与岩体接触面峰值抗剪强度参数计算锚塞体抗拔安全系数;介绍了1∶10现场原型缩尺试验成果,研究了模型锚极限荷载和强度特性;最后对隧洞锚稳定性作出了整体评价,并提出了工程施工建议.研究结果表明:锚塞体抗拔安全系数为3.48,满足规范规定的稳定性要求;模型锚极限荷载为7.80P (P为设计荷载),模型锚碇系统屈服载荷的特征点为5.25P.     

Ⅴ级围岩隧道锚杆锚固参数优化模型试验研究

为了研究不同钻孔直径、锚杆直径和注浆配合比对Ⅴ级围岩隧道锚杆锚固质量的影响,设计了简易锚杆拉拔试验台架.依托实际工程按照相似理论配置了围岩相似材料,运用能够大幅减少试验次数并且不会降低试验可行度的正交试验法选取不同试验参数组合进行了室内锚杆拉拔模型试验.结果表明:试验所选取的3个因素对锚固质量的影响程度的排列顺序为:钻孔直径→锚杆直径→浆液配合比;锚杆直径为22mm,注浆体厚度为14mm时,锚杆强度足够、注浆体厚度合理,锚固体传力效果好而且不易破坏或滑移,锚固质量最优;注浆配合比为0.4时注浆体与围岩能够很好地胶结,使得锚杆耐久性为最佳.本次试验所设计的简易锚杆拉拔试验台架可以在实际工程中推广,研究的方法及结果可为类似工程研究提供一定的指导和借鉴意义.     

浅析公路桥梁锚固体系——锚板的参数化设计

对公路桥梁锚固体系进行了概述,同时从摩擦系数、锚合角度以及接触高度方面探讨了公路桥梁锚固体系中锚板安全性能影响参数,并研究了锚固体系中锚板参数设计,从锚板外观质量控制、硬度控制以及性能控制方面提出了锚板施工中质量控制措施,以期为公路桥梁锚固体系中锚板的参数化设计提供一些参考,确保锚固体系的锚固性能,推动我国公路桥梁锚固体系的不断发展。     

预应力粗钢筋在斜拉索锚固中的应用

斜拉索的拉索锚固是将一个拉索的局部集中力安全、均匀地传递到塔柱的重要受力构造,本文通过龙江路大桥索塔锚固区的设计,介绍了预应力粗钢筋在斜拉索锚固中的应用。结果表明,采用预应力粗钢筋作为斜拉索锚固的方式具有锚固可靠、操作简便、耐久性好的特点。     

竖向预应力作用效果的数值模拟与预应力损失的试验研究

对箱梁竖向预应力筋张拉引起的混凝土竖向应力和螺纹钢筋的应力进行了有限元计算和现场测试分析,测试结果表明预应力损失离散性很大,而且预应力损失可能高达50%.这是由于箱梁的高度有限,竖向预应力筋的长度都比较短,因而在达到张拉控制应力时高强精轧螺纹粗钢筋的伸长量有限.目前的竖向预应力锚固技术尚存在不足,在锚固时稍有不慎造成钢筋回缩量偏大,很容易造成预应力损失.     

考虑非对称摩阻影响的后张预应力锚固损失计算方法

为改进后张预应力混凝土梁直线、曲线混合布束的预应力锚固损失计算方法,提高预应力锚固损失的理论计算精度,对预应力钢束微段建立静力平衡方程;利用不同钢束形状间的变形协调关系和应力连续条件,考虑设计中预应力钢束直线、曲线混合分布的实际影响参数与正、反摩阻损失差异,建立了针对预应力混合布束锚固损失求解的分段逼近理论,推导了预应力锚固损失精确计算公式,并编制了Python程序,实现了自动求解与简化计算;通过现场足尺模型试验比较了精确公式与现行公路和铁路桥梁设计规范中预应力锚固损失理论算法的计算误差。研究结果表明：后张预应力直线、曲线混合布束锚固时反摩阻效应小于张拉时的正摩阻效应,且实际中反摩阻影响长度与现行桥梁设计规范算法有较大偏差;采用提出的方法推算的反摩阻影响范围总体与中国铁路桥梁设计规范更为接近,在精度和离散度方面比现行公路与铁路桥梁设计规范分别高出16.7%和14.9%,且与模型试验数据的相关度更高,变异性更小;在后张预应力混凝土结构相关研究中应考虑实际预应力直线、曲线混合布束线形与不对称正、反摩阻效应的影响,采用分段逼近法计算钢束预应力锚固损失;在进行后张预应力混凝土结构设计时,从简化...     

刍议预应力桥梁孔道压浆的质量控制

预应力桥梁孔道压浆的质量决定预应力桥梁结构的耐久性和稳定性,本文从施工的实际情况出发,对孔道压浆的质量通病进行了分析,提出了对水泥浆配合比设计的进一步更新和真空吸浆设备的改进措施,保证孔道压浆的质量,从而使水泥浆在孔道中固结后更加饱满密实。     

Strut-and-Tie Method as a Basis for Optimization of Hoop Prestressed Tendons in Abnormally Shaped Anchorage Zone of Cable-Stayed Bridge Pylon

Based on full-scale segment model tests of the abnormally shaped anchorage zone of the Maling River cable-stayed bridge pylon and FEM analysis, its mechanical and deformation properties were obtained, and the validity of FEM analysis was verified.An optimal layout of prestressed tendons in the anchorage zone was obtained by using the strut-and-tie method (STM).The comparison FEM analysis between the full-scale segment model and the optimal prestressed tendons model show that:the optimal model not only saves prestressed tendons, but also achieves the same cracking resistance; STM method is reliable and accurate in the analysis of the abnormally shaped anchorage zone of cable-stayed bridge pylon.     

基于反拱法的预应力碳纤维布加固受弯构件试验研究

针对常规预应力碳纤维布加固需要特制专用锚具的现实困难,以体外预应力筋使梁体产生反拱进而实现碳纤维布的张拉,并开展了大量的试验研究。试验结果表明:基于反拱法的碳纤维布加固钢筋混凝土梁体的极限承载能力可提高70%以上,挠度和裂缝等使用性能也得到了大幅提高。基于反拱法的预应力碳纤维布加固避免了特制专用锚具,极具工程推广价值。     

多束同心锚锚固区的劈裂力研究

提出预应力箱梁桥设计中群锚锚固区设计存在的问题,并在此基础上进行大量的参数化分析,对群锚同心锚锚固区的劈裂力进行的探讨分析,并提出相应的简化计算公式,对指导实际工作有一定的意义.     

真空灌浆在融侨大道螺旋桥上的应用

根据目前工程实践来看,后张法预应力砼构件采用普通方法灌浆,很难达到灌浆密实、浆体饱满的效果,而采用真空灌浆技术则可有效提高灌浆质量.使浆体饱满密实,更好地保护钢筋免遭锈蚀,从而提高预应力构件的耐久性.真空灌浆技术是后张法预应力砼结构施工中的一项新技术,近年来在国内外工程施工中不断得到应用,并取得良好效果.本文根据重庆融桥大道螺旋桥的施工情况,介绍了真空灌浆技术及施工工艺.