我國國土面積廣大,幅員遼闊,地質地貌結構復雜,存在著很多高海拔山區,特別是西部地區,對于在高山地區公路建設,從目前情況來看一般是運用錨索來加固巖土和巖石。在山區公路的建設中運用錨索加固,很大程度上是因為錨索技術較為先進、可靠和安全,而且錨索加固技術較為經濟。但是也應該注意到這樣一個問題,因為錨索加固關乎整個工程永久的支撐和保護,而且針對當前普遍運用的預應力錨索工程,能否保證整個錨索工程具有有效的預應力,是關系到工程安全與否的重要指標,是在預應力錨索工程中應該優先考慮的問題。
本文針對錨下預應力的檢測做了較為深入的研究,尤其是關于錨索加固預應力檢測方面的問題是研究的重點。而且著重針對于目前錨索加固工程中經常使用的反拉檢測方法進行了深入的研究與探討。主要針對目前普遍采用的錨索加固的處理方法中存在的錨下預應力檢測的問題提出了一種反拉檢測是否存在有效預應力的方法,而且文章也運用了一定的篇幅對于實際工作中可能存在的影響檢測結果的幾個重要因素進行了分析與描述。
一、反拉檢測方法與其適用的對象
(一)檢測原理
根據物理學理論,在最理想的狀態下,錨具和夾片摩擦合力的數值、夾片和鋼絞線摩擦合力的數值、錨索所受拉力的數值、錨索體與粘接劑之間摩合力的數值、粘接劑與圍巖之間摩擦合力的數值,理論上來說都應該是等值的,只有保證這些數據的等值,整個錨索系統才能保持平衡的狀態,因此,在實際工作中,想要檢測出錨下的預應力是否處在安全合理的數值內,只需要檢測出這五個力中任意一個就可以得出結論。
(二)反拉檢測方法適用的對象
本文提到的反拉檢測方法的基本原理很大程度上根植于拉拔檢測方法,是拉拔檢測方法的拓展,是目前較長采用的針對錨索有效預應力的一種使用廣泛且較為先進的檢測方法。其主工作方法是通過液壓千斤頂對被檢測錨索施加一定的拉力使其產生變化并在這個過程中進行觀察,直到施加的外力達到錨索有效預應力的要求為止。在整個檢測過程中,通過專業的技術設備和計算機軟件準確記錄下是錨索達到有效預應力所施加的反拉力以及由于施加反拉力導致錨索產生位移的情況,通過專業設備和計算機軟件對液壓所施加的反拉力和由于反拉力使錨索位移變化的監視來及時終止反拉,從已經記錄的數據入手,通過縝密計算與分析反拉力和錨索位移的情況,最終得出錨索有效預應力的數值,關鍵是整個工程不會破壞錨索現有的狀態。
(三)錨下有效預應力與控制張拉預應力偏差較大的原因
1. 錨下有效預應力比控制張拉預應力值偏大原因。
(1)由于不同的錨索有著不同的鋼絞線,而且同一鋼絞線也存在著材質不均勻的現象,而且對于鋼絞線的截面面積來說,會存在實際的錨索鋼絞線截面面積大于控制張拉預應力測試的鋼絞線截面面積。
(2)在工程建設成功后,錨索實際所承受的張拉力要比測試時鋼絞線所承受的張拉力小。
(3)由于在進行控制張拉預應力測試時對于錨索體的控制不當,導致測試時錨索鋼絞線出現扭曲現象,會使得測試時錨索的張拉力小于錨索實際的有效預應力。
(4)在測試過程中,由于工作人員操作不當導致數據的記錄和分析出現偏差,造成測試的錨索張拉控制預應力比實際的錨索有效預應力要小。
2. 錨下有效預應力比控制張拉預應力值偏小的原因
(1)試驗與實際工程所用的鋼絞線材質不同,而且即使同一鋼絞線也存在著材質不均勻的現象,因此會存在實際錨索的鋼絞線截面面積小于實際彈性模量小于控制張拉力預應力檢測鋼絞線的截面積。
(2)由于錨索鋼絞線本身的質地原因,錨索在進行控制張拉預應力測試時,由于操作問題導致邊坡發生壓縮變形的情況,使得錨索控制張拉測試時,顯示的錨索張拉伸長值變小,實際上錨索的有效預應力要小于檢測時的數值。
(3)由于錨索體注漿質量方面的問題,在實際工作時,錨固段注漿不飽滿,使得實際的錨索有效預應力要小于測試時錨索的張拉控制預應力。
(4)由于進行控制張拉預應力測試時,工作人員的操作不當,對于數據的記錄與分析不夠準確,對于測試中錨索張拉的數值以及位移情況記錄與實際情況有所出入,因此會導致錨索的實際有效預應力小于進行檢測時的控制張拉預應力。也給錨固的實際工程帶來了安全隱患。
二、檢測過程的實現
(一)反拉檢測法的檢測對象
對于錨下預應力的反拉檢測法來說,其主要運用于錨索預應力的檢測試驗和對目前正在使用的錨索產生的有效預應力實施檢測。之所以分為兩種不同的檢測情況,主要因為其檢測的時機,由于這兩個檢測時期錨索的特征有很大的不同,針對錨索驗收試驗的錨下預應力檢測,其被檢測的錨索體露出段并沒有被切割,可以實施檢測的外露錨索長度較大,相對來說其檢測條件較好;但是針對于目前已經投入使用的錨索,其錨索的外露段工程完工之時就被切割掉,一般情況下只留有3~5cm的一段露出段,這種情況就給檢測帶了來一定的難度。對于這種情況而言,通常情況下檢驗人員會通過一種名為錨索接長器的儀器來接長已經被截斷的鋼絞線,之后對已經接長的錨索逐根進行反拉檢測,最終得出其錨下預應力。
(二)錨下預應力反拉檢測所需設備及儀器
在實際的施工階段,錨下預應力反拉檢測檢測過程可以分為兩大系統,首先通過對錨索的反拉檢測進行數據的收集記錄和分析。其整個檢測需要配備:空心千斤頂、高壓油泵、油管、錨夾具等工具。如果是遇到需要采用逐根鋼絞線進行檢測的這種情況,通常在實際的施工中需要配備單孔手提式千斤頂、手壓油泵等工具,其中必不可少且十分重要的工具是錨索接長器。整個檢測過程,包括檢測后的數據收集整理記錄和分析,目前主要采用應力采集記錄和位移采集記錄兩種記錄方式,當然,在實際的操作中還需要一些其他的輔助工具,具有代表性的如:磁性吸附底座,計算機分析軟件等等。
三、影響錨下預應力檢測結果精確度的因素
通常使用反拉法檢測錨下有效預應力較為簡單便捷,而且其檢測結果的精確度也較高,在實際的施工作業中,影響錨下預應力檢測結果精確性的因素大致有以下兩類(一)檢測人員在實際操作過程中可能引起的誤差。針對這個情況,在實際工作中,對于由于檢測人員操作過程中可能引起的誤差應該使其盡量的最小化。(二)錨索本身的狀態也會對檢測結果產生較大的影響,而且這是主要影響錨下預應力檢測結果的因素。在實際的工作中,因為產期的運行,導致夾片等部件的生銹和變性,導致在錨索固力的作用下,需要比實際上更大的反拉力才能克服夾片和預應力筋之間的咬合以及摩擦合力,這樣在整個錨下預應力的反拉檢測過程中,實際上的反拉力要比有效預應力大很多才可能拉動錨索,直接導致了檢測數據的誤差。(三)錨索中孔斜也是影響檢測結果是否存在誤差的重要因素。
結束語:
本文主要著重分析了錨下預應力的檢測方法。主要介紹了目前普遍采用的反拉檢測法。主要介紹了反拉檢測法的工作原理和理論基礎,包括其適用的范圍,以及其在實際工作中的使用情況。而且運用了一定的篇幅分析了影響錨下預應力檢測結果的幾個有代表性的因素,通過對反拉發檢測錨下預應力做了簡明扼要的闡釋,將實際工作中通過反拉法檢測錨索有效預應力的方法進行了較為全面的說明。有一定的理論價值與實踐指導意義。
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