1、备案号中华人民共和国电力行业标准水电工程预应力锚固设计规范发布实施中华人民共和国国家经济贸易委员会发布目次前言范围规范性引用文件总则术语与符号术语和定义符号一般规定基本资料预应力锚杆材料锚固设计的基本内容锚杆体的选型与设计锚杆体的选型锚杆体的结构设计锚杆体的防护设计张拉力的控制和张拉程序设计边坡锚固基础锚固地下洞室锚固围岩锚固岩壁吊车梁锚固预应力闸墩锚固设计预应力水工隧洞环形锚固设计水工建筑物的补强与锚固试验与监测锚杆试验锚杆体的原位监测附录规范性附录胶结材料与围岩的黏结强度附录规范性附录预应力锚杆锚固试验前言在我国水电水利工程中应用预应力锚固技术对岩体边坡地下洞室建筑物基础闸墩水工隧洞等各类
2、结构进行加固或改善应力取得了良好的效果和一定的经济效益并积累了丰富经验为推广应用预应力锚固技术提高预应力锚固的效能和技术水平促进水电工程锚固技术的发展国家经济贸易委员会以电力号文关于确认年度电力行业标准制修订计划项目的通知下达了编制水电工程预应力锚固设计规范的任务水电规划设计标准化技术委员会于年月在北京召开了水电工程预应力锚固设计规范编制大纲讨论会根据大纲审查会纪要的要求编制组全面总结了我国预应力锚固技术的应用经验完成了水电水利工程预应力锚固技术的应用有关国家和地区预应力锚固规范简介水工隧洞环形锚束式预应力混凝土衬砌和水电工程预应力锚固设计规范按可靠度理论转轨和套改专题研究报告等四份专题报告在
3、此基础上于年月提出了规范初稿年月提出了规范送审稿电力行业水电规划设计标准化技术委员会于年月对规范送审稿进行了审查本标准是应用预应力锚固技术对岩体或水工建筑物实施加固的设计规范应与其他相关标准配套使用本标准的结构安全度是根据水利水电工程结构可靠度设计统一标准的原则确定的本标准的附录附录为规范性附录本标准由电力行业水电规划设计标准化技术委员会提出归口并负责解释本标准负责起草单位东北勘测设计研究院本标准参加起草单位西北勘测设计研究院武汉大学土木建筑工程学院本标准主要起草人为赵长海苏加林沈义生王槟吕祖珩黄福德侯建国程燕舒征苏萍王文奇朱振家李金祥马军赵玉江刘晓刚陈大华范围本标准规定了用于加固岩体和水工建
4、筑物的预应力锚杆的设计原则和方法适用于下列水电水利工程的锚固设计岩质边坡地下洞室各种水工建筑物的基础闸墩水工隧洞环形锚束式混凝土衬砌岩壁吊车梁其他水工建筑物规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准引用而成为本标准的条款凡是注日期的引用文件其随后所有的修改不包括勘误的内容或修订均不适用于本标准然而鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本凡是不注日期的引用文件其最新版本适用于本标准硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥水利水电工程地质勘察规范水工混凝土结构设计规范无黏结预应力混凝土结构技术规程水工隧洞设计规范总则锚固设计应以充分利用围岩和岩体的承载能力为基本原则在地质调查的基础上根据工程的稳
5、定性和结构应力分析的有关资料对锚固措施的安全性合理性进行技术经济比较预应力锚固工程的地质勘察应根据锚固对象的建筑物等级按的规定执行预应力锚固工程可采用理论分析和工程类比法设计重要工程还应根据原位监测结果进行修正并根据监测结果分析锚固效果对锚固后的水工建筑物做出稳定状态的评价预应力锚固设计应积极采用新技术新工艺新设备和新材料术语与符号术语和定义下列术语和定义适用于本标准预应力锚固通过对锚杆索施加张拉力使岩体或混凝土结构物达到稳定状态或改善结构物内部应力状况的技术措施预应力锚杆施加预应力后的锚杆本标准将锚杆锚束统称为锚杆锚束数股钢丝钢绞线或钢筋按一定规律编排成束的构件亦称锚索在预应力闸墩或预应力衬
6、砌中又习惯称为锚束或锚索永久性预应力锚杆在永久性工程中布置的使用年限为年以上的预应力锚杆临时性预应力锚杆在临时性工程中布置的和在永久性工程中布置的使用年限为年以内的预应力锚杆张拉锚杆施加张拉力的砂浆锚杆砂浆锚杆以普通螺纹钢材为杆体在锚杆全孔充填水泥砂浆快硬水泥砂浆或水泥卷的锚杆锚杆体预应力锚杆的整体包括内锚固段张拉段外锚头及相连接的所有部件内锚固段预应力锚杆体的内部持力端它是用胶结材料或用金属加工的机械装置使锚杆内端与被锚固体深部稳定的介质形成整体的区段张拉段对预应力锚杆施加拉力时可以自由伸长的部分当锚杆锁定后依靠自由伸长部分的弹性变形对被锚固的介质施加预应力外锚头对锚杆实现张拉和锁定的支撑装
7、置有黏结预应力锚杆锚杆锁定后张拉段与被锚固介质无相对滑动的预应力锚杆无黏结预应力锚杆锚杆张拉锁定后张拉段与被锚固介质之间能相对移动的预应力锚杆预应力钢材强度利用系数当预应力锚杆的张拉力达到设计值时锚杆材料的平均应力值与锚杆材料抗拉强度标准值之比设计张拉力根据锚固设计需要并考虑一定安全余度和由于岩体流变混凝土徐变及钢材松弛可能引起的预应力损失后确定的每根锚杆应施加的张拉荷载超张拉力为消除由于锚杆与孔壁的摩擦锚具的压缩和锚束的回缩而引起的预应力损失施工时将张拉力提高后的实际张拉荷载安装荷载预应力锚杆张拉锁定后锚杆实际存在的荷载永存张拉荷载由各种因素造成的预应力损失均完成后锚杆中保存的预应力值预张拉
8、预应力锚杆正式张拉作业之前为使锚束中各股钢丝或钢绞线受力均匀所进行的张拉作业补偿张拉预应力锚杆锁定后为补偿预应力损失而进行的再次张拉作业压力型锚固段采用无黏结预应力锚杆并通过改变锚固段结构型式的办法使内锚固段由受拉状态变为受压状态用内锚固段的压缩传递张拉力此时锚固段称之为压力型锚固段压力集中型锚固段内锚固段采用一个承载体对预应力锚杆施加的张拉力全部集中在一个承载体的内锚固段内这样的内锚固段称之为压力集中型锚固段压力分散型锚固段内锚固段采用多个承载体对预应力锚杆施加的张拉力分散在每一个承载体的锚固段内这样的内锚固段称之为压力分散型锚固段符号预应力锚杆长度内锚固段长度张拉段长度外露段长度单根预应力
9、锚杆超张拉力单根预应力锚杆设计张拉力胶结材料与孔壁的黏结强度锚杆孔直径预应力锚杆根数单根预应力锚杆所控制的面积引起围岩失去稳定的下滑力需要预应力锚杆提供的支护抗力砂浆锚杆提供的支护抗力钢筋网喷射混凝土提供的支护抗力围岩具有的支护抗力锚固角预应力锚杆轴线与水平面的夹角滑动面软弱结构面与水平面的夹角内摩擦角结构的重要性系数设计状况系数结构系数单根预应力锚杆张拉力分项系数黏结强度分项系数下滑力作用分项系数抗滑力作用分项系数单根预应力锚杆的支护抗力预应力锚杆承担的不稳定块体下滑力预应力锚杆材料强度分项系数需预应力锚杆承担的下滑力分项系数永久作用在预应力锚杆中拉力的标准值可变作用在预应力锚杆中产生的拉力
10、标准值永久作用分项系数可变作用分项系数预应力锚杆材料强度的标准值单位梁长所需要的预应力锚杆截面面积一般规定基本资料预应力锚固设计应具备以下基本资料建筑物级别及工程布置图水工建筑物基本参数荷载组合和运行特性锚固区域地形地质条件施工条件建筑材料的物理力学指标岩体锚固设计应具备下列地质资料锚固工程部位的地质平面剖面图不稳定岩体的范围和边界条件围岩质量主要构造的产状各种结构面的组合关系及地下水的资料锚固工程所涉及部位岩体的抗压强度抗拉强度变形模量岩体重度声波速度岩体的和值可能失稳结构面的和值胶结材料与被锚固介质的黏结强度对于类围岩还应提供围岩的流变特性重要部位的锚固工程应具有试验资料和原位监测资料预应
11、力锚杆材料锚杆材料可根据锚固工程的性质锚固部位工程规模选择高强度低松驰的预应力钢丝钢绞线无黏结预应力筋精轧螺纹钢筋或普通预应力钢筋当采用高强预应力钢丝作锚杆材料时其力学性质应符合的规定当采用预应力钢绞线作锚杆材料时其力学性质应符合的规定当采用无黏结预应力筋做锚杆材料时其力学性能预应力筋涂料及外包层材料应符合的规定当采用精轧螺纹钢筋做锚杆材料时其物理力学性质应符合表和表的规定表精轧螺纹钢筋的力学性能级别钢材名称及型号公称直径屈服点抗拉强度伸长率冷弯不小于不小于不小于不小于不小于不小于不小于不小于不小于不小于表精轧螺纹钢筋的公称直径和直径允许偏差规格公称直径外形尺寸及允许偏差基圆直径螺纹高螺距标准
12、尺寸允许偏差标准尺寸允许偏差标准尺寸允许偏差标准尺寸允许偏差螺纹根弧理论线密度基圆重钢筋重有效截面系数图形预应力锚杆的外锚头锚夹具机械式内锚头和预应力钢筋连接器的材料性能应符合国家关于钢材质量的规定各种预应力锚具的性能和质量应符合等标准的有关规定当采用超高强预应力材料时锚夹具应与其相匹配内锚固段和预应力锚杆封孔灌浆应采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥当地下水有腐蚀性时应采用特种水泥其质量应符合的规定锚固设计的基本内容锚固设计应包括以下内容确定锚固范围和锚固深度选择锚固方式计算锚固力大小确定预应力锚杆数量选择布置方式确定锚杆结构型式及各项参数编制施工技术要求和特殊情况的技术处理措施锚固效果监测及锚固
13、后的工程安全评价预应力锚杆的锚固范围和施加的锚固力应根据工程地质勘察资料软弱结构面的位置产状和力学性质或结构物的力学要求等按照稳定分析或应力分析结果确定单根预应力锚杆的设计张拉力应根据下列因素确定保证被加固结构物安全运行需要的总锚固力大小锚固介质和胶结材料力学指标预应力锚杆材料力学指标锚夹具的类型张拉设备出力和施工场地条件预应力锚杆的数量应根据总锚固力和单根预应力锚杆设计张拉力确定对边坡地下洞室和基础锚固所采用的预应力锚杆其长度应按不稳定结构面的位置和在稳定的介质中有安全的胶结长度等条件确定对于水工建筑物加固采用的预应力锚杆其长度应根据结构物尺寸和应力分析结果确定岩体锚固中的预应力锚杆应按下列
14、原则布置根据锚杆的数量施工条件工艺要求的不同选用方形梅花形矩形或菱形布置应能提供均匀的锚固力预应力锚杆的轴线方向宜按最优锚固角布置当受施工条件和地形条件限制时经技术经济比较后可适当调整轴线方向当布置有根以上预应力锚杆时锚杆可长短相间布置当单根锚杆设计张拉力大于时宜采用压力分散型内锚固段水工建筑物中的预应力锚杆应按下列原则布置闸墩中的预应力锚杆应根据闸墩的结构型式锚块型式闸墩的应力分布和施工条件经综合比较选定预应力衬砌中的锚束应根据应力分析的结果采用的预应力筋种类和施工条件确定有黏结预应力锚杆孔的直径应大于锚束直径以上采用机械式内锚固段时内锚固段部位钻孔直径的允许误差为重要工程进行锚固设计时除应
15、按刚体平衡法进行稳定分析外还应采用数学模型或物理模型对锚固效果进行论证对中小型锚固工程或临时性锚固工程可直接采用工程类比法进行锚固设计永久性预应力锚固工程应根据工程的重要性周围介质和渗透水的化学性质等条件对预应力锚杆进行防腐防锈处理重要工程或工程的重要部位应根据实际运行需要布置一定数量的试验性锚杆验证预应力锚杆提供的锚固力设计选定参数的合理性必要时应按试验结果调整预应力锚杆的各项设计参数锚固工程应做施工期和永久运行期的安全监测设计锚杆体的选型与设计锚杆体的选型锚杆体的型式应根据锚固工程的使用年限单根锚杆的设计张拉力锚杆的布置及施工条件经综合比较进行选择一般情况下内锚固段应优先选择胶结式当难以采
16、用胶结式时也可选用机械式胶结式内锚固段的胶结材料应优先选择水泥砂浆或水泥浆有特殊要求时也可选择树脂材料胶结式内锚固段的结构一般情况下可采用拉力型当单根锚杆张拉力较大或对内锚固段区域的应力条件有特殊要求时也可采用压力型压力分散型或其他结构型式的内锚固段当选用机械式内锚固段时应满足下列条件单根锚杆的设计张拉力不大于锚固区的围岩应较完整其抗压强度应大于预应力锚杆的外锚头应由专门厂家采用金属材料制造制造锚头的材料应符合本标准的规定特殊情况下通过现场试验论证后可采用其他型式的外锚头锚杆材料的选择应符合下列规定永久性预应力锚固工程应选择高强度低松弛的钢丝或钢绞线当要求预应力锚杆具有一定刚度或锚杆安装有特殊
17、需要时可采用精轧螺纹钢筋当结构有特殊需要或有补偿张拉力要求时可采用无黏结预应力锚杆设计张拉力小于的临时性锚固工程也可采用普通钢材制做的预应力砂浆锚杆在施工允许的条件下应优先选择对拉式预应力锚杆新研制的预应力锚杆必须经过现场验证后方可在锚固工程中应用锚杆体的结构设计预应力锚杆中的内锚固段张拉段外锚头以及各种连接部件应按等强度的原则进行设计胶结式内锚固段所提供的锚固力必须大于预应力锚杆的超张拉力内锚固段长度可按式确定对于重要工程内锚固段长度还应通过现场拉拔试验进行验证式中结构的重要性系数级锚固工程采用级锚固工程采用级锚固工程采用设计状况系数持久状况采用短暂状况采用偶然状况采用结构系数仰孔采用俯孔采
18、用黏结强度分项系数采用单根预应力锚杆张拉力分项系数采用内锚固段长度单根预应力锚杆超张拉力锚杆孔直径胶结材料与孔壁的黏结强度当缺乏试验资料时可按附录选取当计算决定的内锚固段长度大于时宜采取改善锚固段的岩体质量扩大内锚固段直径或采用压力分散型内锚固段等措施提高胶结式内锚固段的锚固能力内锚固段胶结材料的性能应符合本标准的规定水泥浆胶结材料的抗压强度等级不应低于树脂材料的抗压强度不应小于机械式内锚固段应根据单根锚杆的设计张拉力锚固部位岩体质量并参照已建工程经验选择其结构型式和尺寸对于重要工程还应对选定的机械式内锚固段结构进行现场拉拔试验验证其锚固力采用机械式内锚固段时其结构尺寸应与锚杆孔直径有较好的配
19、合应保证安装后其外夹片与孔壁呈整合状曲面接触锚杆拉紧后外夹片的齿纹与孔壁紧密咬合并保证作用在孔壁上的压力分布均匀在超张拉力的作用下锚头不产生滑移锚束的结构设计应符合下列规定锚束采用的高强预应力钢丝钢绞线或精轧螺纹钢筋的材质应符合本标准的规定进行预应力锚杆设计时在设计张拉力作用下钢材强度的利用系数宜为锚束中各股钢丝或钢绞线的长度应一致沿锚束的长度方向应安设隔离架对于陡倾角方向布置的锚杆隔离架间距不宜大于对于缓倾角方向布置的锚杆隔离架间距不宜大于隔离架中应预留灌浆管和排气管的通道有黏结预应力锚杆封孔灌浆后锚束的保护层厚度应大于机械式内锚固段同钢丝或钢绞线的连结必须牢固连结部件的强度应满足本标准的规
20、定外锚头的结构设计应符合下列规定外锚头及其各部件的承载能力必须同单根锚杆的最大张拉力相匹配其材料性能应符合本标准的规定外锚头的结构型式应有利于孔口设备的布置与安装有利于锚杆的张拉有利于锚杆的锁定和多余钢绞线的切除当锚杆张拉时采用的锚夹具应保证锚杆受力均匀夹片的硬度适中不损伤钢丝或钢绞线锁定时钢丝或钢绞线的回缩量不宜大于孔口混凝土垫墩应保证传力均匀垫墩尺寸应根据单根锚杆的最大张拉力垫墩材料性质锚杆孔口周围的地质情况及其力学性质通过计算确定垫墩混凝土的强度等级不应低于垫墩顶面应设置钢垫板其平面尺寸可略小于垫墩上平面尺寸厚度不宜小于钢垫板和垫墩的承力面应垂直于锚杆孔的轴线其角度偏差不宜大于锚杆体的防
21、护设计预应力锚固工程中的锚杆体可按表中的标准进行防腐防锈处理表预应力锚杆的防腐防锈标准工作环境预应力锚杆的工作时间临时性预应力锚杆永久性预应力锚杆无侵蚀性按级进行防护张拉后内按级进行耐久性防护中等侵蚀性张拉前按级或级防护张拉前按级或级防护张拉后按级进行耐久性防护强侵蚀性张拉前按级进行防护张拉后按级进行耐久性防护张拉前按级进行防护张拉后按级进行耐久性防护注级防护材料为液态防护材料如石灰水防腐油注级防护材料为塑态防护材料如凝胶树脂防锈油脂等注级防护材料为刚性防护材料如水泥浆水泥砂浆波纹管及其他措施锚杆体防腐防锈处理时所使用的材料及其附加剂中不得含有硝酸盐亚硫酸盐硫氰酸盐氯离子含量不得超过水泥重量的
22、预应力锚杆采用水泥砂浆或水泥浆做为封孔灌浆或胶结材料时胶结材料掺入的减水剂早强剂膨胀剂中对钢材有腐蚀作用的物质含量应符合本标准的规定无黏结预应力锚杆内锚固段所使用的胶结材料应满足本标准的规定对于张拉段也必须采用水泥浆或水泥砂浆进行全孔封闭灌浆防护永久性预应力锚杆封孔灌浆后对于外锚头应采用水泥砂浆包裹封闭对于观测的预应力锚杆应设置密封的保护罩张拉力的控制和张拉程序设计对于岩体锚固工程锚束中的各股钢丝或钢绞线的平均应力施加设计张拉力时不宜大于钢材抗拉强度标准值的施加超张拉力时不宜大于钢材抗拉强度标准值的对于水工建筑物的锚固工程锚束中各股钢丝或钢绞线的平均应力施加设计张拉力时不宜大于钢材抗拉强度标准
23、值的施加超张拉力时不宜大于钢材抗拉强度标准值的预应力锚杆张拉程序设计应符合下列规定对由多股钢丝或钢绞线组成的预应力锚杆在正式张拉前应按的设计张拉力对各股钢丝或钢绞线进行预张拉锚杆的张拉力应分级施加逐级增加至超张拉荷载每级张拉荷载应持荷锚杆锁定后当预应力损失超过设计张拉力的时应进行补偿张拉补偿张拉应在锁定值基础上一次张拉至超张拉荷载最多进行两次对于布置多根预应力锚杆工程应优化张拉程序设计当邻近锚杆产生应力松弛的幅度超过设计张拉力的时应进行补偿张拉超张拉力的数值应根据锚夹具的性能和造孔质量确定一般情况下超张拉力不宜超过设计张拉力的当被锚固后的岩体可能继续变形时除应按岩体稳定需要确定设计张拉力外还应
24、按岩体可能继续变形值的大小确定锚杆的实际安装荷载张拉设备的选择应满足下列要求张拉设备的出力应满足超张拉的要求其最大出力宜为设计张拉力的张拉设备的行程宜大于锚杆的弹性伸长与接触变形之和张拉设备应按计量法规定进行标定边坡锚固按的规定依据已查明的地质资料在对边坡可能失稳或破坏型式分类的基础上采用极限平衡理论进行稳定性分析确定失稳边坡的范围滑动面位置和下滑力的大小当采用预应力锚杆进行锚固时应在充分考虑岩体自身强度和其他措施的阻滑作用基础上确定由预应力锚杆施加的阻滑力大小锚固后岩质边坡的稳定状况应满足式的规定式中结构的重要性系数级边坡工程采用级边坡工程采用级边坡工程采用设计状况系数持久状况采用短暂状况采
25、用偶然状况采用下滑力作用分项系数采用结构系数采用抗滑力作用分项系数采用预应力锚杆根数单根预应力锚杆提供的阻滑力预应力锚杆承担的不稳定块体下滑力大型边坡的锚固设计宜对边坡稳定性进行专门研究并对影响边坡稳定性的因素进行敏感性分析锚杆长度应按式确定式中预应力锚杆长度内锚固段长度胶结式内锚固段长度应按式确定机械式内锚固段应根据锚杆与内锚固段的搭接长度确定张拉段长度外露段长度预应力锚杆与水平面的夹角可按式确定式中锚固角即预应力锚杆轴线与水平面的夹角滑动面软弱结构面倾角内摩擦角当确定的锚固角为时锚杆与水平面的夹角应调整至或当受到施工现场或施工设备限制时可适当调整锚固角度但必须通过技术经济比较以确定最佳的锚
26、固角度在边坡锚固设计时应做好截水排水设计施工用水的排放布置也应合理基础锚固当水工建筑物与基础的结合面或基础中软弱结构面之间的抗滑力不足时可采用预应力锚杆提高抗滑力增加稳定性各种水工建筑物基础的预应力锚固设计应针对不同的工程对象按相应的标准进行抗滑稳定抗倾覆稳定分析计算确定锚固范围和锚固力的大小其结果应满足相应标准规定的要求对水工建筑物基础施加预应力后在锚固荷载和各种荷载组合下建筑物基础所承受的最大压应力应小于基础容许的压应力基础中的拉应力也应满足相应标准的规定根据软弱结构面的位置和产状应按式的规定计算锚杆长度并根据结构物的布置和施工条件确定锚杆布置基础加固的预应力锚杆应遵守本标准的规定按刚性防
27、护标准级进行防护对于岩体裂隙发育或较为软弱破碎的基础应在锚固之前对锚固区域的岩体进行固结灌浆固结灌浆的设计应符合相应标准的规定地下洞室锚固围岩锚固经稳定分析对地下洞室中较大范围的压剪破坏区和塑性区及各种结构面组成的不稳定块体可采用预应力锚杆进行整体或局部锚固由预应力锚杆砂浆锚杆钢筋网喷射混凝土和围岩本身提供的单位面积上的支护抗力之和应满足式的规定式中预应力锚杆提供的支护抗力砂浆锚杆提供的支护抗力钢筋网喷射混凝土提供的支护抗力围岩具有的支护抗力引起围岩失去稳定的下滑力由预应力锚杆提供的单位面积上的支护抗力应满足式的规定式中结构的重要性系数级地下工程采用级地下工程采用级地下工程采用设计状况系数持久
28、状况采用短暂状况采用偶然状况采用需预应力锚杆承担的下滑力分项系数采用结构系数采用预应力锚杆材料分项系数采用需要预应力锚杆承担的下滑力单根预应力锚杆的支护抗力预应力锚杆的根数预应力锚杆应穿过破裂区或塑性区内锚固段必须布置在没有扰动的弹性区内内锚固段长度应满足本标准中式的规定预应力锚杆的间距不宜大于预应力锚杆张拉段长度的预应力锚杆应均匀布置锚杆宜沿洞室轮廓线的法向布置属于局部范围压剪破坏区塑性区和由各种结构面组成的不稳定块体应按局部锚固进行设计位于顶拱部位的不稳定块体应按预应力锚杆承担全部不稳定块体重力确定锚固力位于边墙部位的塌滑体应计入不稳定块体周围岩体的嵌固作用并按岩质边坡的稳定要求计算需要锚
29、杆提供的锚固力对有相邻洞室的岩墙应优先采用对拉式预应力锚杆岩壁吊车梁锚固地下厂房中布置在两侧岩壁上的吊车梁可采用预应力锚杆或砂浆锚杆进行锚固岩壁吊车梁的锚固力应通过刚体静力平衡法或弹塑性有限元法分析计算确定按刚体平衡法进行设计时单位梁长预应力锚杆的用量可按式确定式中结构的重要性系数级工程采用级工程采用级工程采用设计状况系数持久状况采用短暂状况采用偶然状况采用永久作用如梁自重等在预应力锚杆中产生的拉力标准值可变作用如吊车竖向荷载和吊车横向水平荷载在预应力锚杆中产生的拉力标准值永久作用分项系数采用可变作用分项系数采用吊车竖向荷载的动力系数可采用结构系数预应力锚杆采用预应力锚杆材料强度分项系数采用预
30、应力锚杆材料强度的标准值按确定单位梁长所需预应力锚杆截面积岩壁吊车梁的预应力锚杆或砂浆锚杆材料宜选用高强精轧的螺纹钢筋由设计张拉力最大起吊荷载和围岩变形在岩壁吊车梁预应力锚杆中产生的应力三者之和应不大于倍的钢材抗拉强度的标准值岩壁吊车梁预应力锚杆或砂浆锚杆的锚固深度应根据锚杆所承受的最大拉力按本标准式计算并加上的围岩松弛区的影响长度岩壁吊车梁预应力锚杆或砂浆锚杆与水平面的夹角可根据需要布置对岩壁吊车梁的预应力锚杆或砂浆锚杆的受力状况应进行监测预应力闸墩锚固设计对弧门闸墩当门轴总推力超过时通过技术经济比较可采用预应力式闸墩闸墩中的预应力锚杆应按下列原则进行设计锚块与闸墩和与大梁相连的颈部以及闸墩
31、锚固区上游混凝土中的主拉应力应满足的规定混凝土支撑结构的强度及变形应满足结构及运行的要求预应力闸墩宜采用三维有限元法进行应力分析并按各种荷载组合所控制的工况进行结构设计必要时可采用结构模型试验加以验证闸墩预应力锚杆的布置应符合下列规定预应力锚杆合力应通过支铰中心其方向应同弧门支铰推力方向一致预应力锚杆在平面上的布置应力求使闸墩内部应力分布均匀闸墩中预应力锚杆的间距不宜小于预应力锚杆与闸墩边缘的距离不宜小于可采用混凝土锚块或钢锚块当采用混凝土锚块时应设置一定数量的次锚杆次锚杆一般为水平向布置闸墩预应力锚杆穿索孔道的直径应根据锚杆的直径确定并留有一定的空间和灌浆通路穿索孔道可采用预埋波纹管或预埋钢
32、管预应力闸墩中锚固区域的混凝土强度等级不得低于锚块的混凝土强度等级不得低于预应力水工隧洞环形锚固设计当水工隧洞承受的内水压力较高对衬砌结构有防裂要求洞线所通过的地层地质条件较差时可通过技术经济比较采用环形锚束式预应力混凝土衬砌环形锚束式预应力混凝土衬砌应根据要求并将锚束施加的预应力值作为荷载之一按弹性理论进行结构应力分析必要时还应通过有限元计算或模型试验加以复核环形锚束式预应力混凝土衬砌锚束与孔道管摩擦引起的预应力损失可按的规定计算锚束材料可使用低松弛无黏结预应力钢绞线或低松弛有黏结预应力钢绞线设计时钢材强度利用系数不宜大于预应力锚束宜布置在靠近混凝土衬砌外缘每断面宜采用整环锚束的布置方案环形
33、锚束间距应由计算确定一般不宜大于宜采用锚具每环锚束的锚具槽宜错开布置锚具槽及穿束孔道的位置与线型应准确绑扎牢固接头密封平顺严防漏浆环形锚束式预应力衬砌混凝土的强度等级不宜低于当衬砌混凝土达到设计强度等级的时方可进行环形锚束的张拉环形锚束张拉前应进行张拉工艺试验张拉程序和张拉工艺应保证衬砌形成均匀的预压应力环形锚束张拉完成后应立即对孔道进行回填灌浆对锚具槽回填混凝土回填材料宜具有微膨胀特性环形锚束张拉后的回填和固结灌浆应按要求进行水工建筑物的补强与锚固加高混凝土坝体或对水工混凝土建筑物的裂缝缺陷进行补强时经过技术经济比较可采用预应力锚杆进行锚固采用预应力锚杆锚固坝体在抗滑稳定复核中抗滑稳定安全系
34、数和坝体应力应满足本标准的规定对水工混凝土建筑物的裂缝或缺陷采用预应力锚杆锚固时应选择适合于原建筑物强度要求的锚固力其内锚固段应错开布置对水工混凝土建筑物裂缝进行预应力锚固后需要灌浆时应控制灌浆压力试验与监测锚杆试验重要锚固工程在施工初期宜在现场进行胶结材料与被锚固介质的黏结强度试验和预应力锚杆的预应力损失试验试验内容和数量根据设计需要确定锚杆试验应按本标准附录规定的方法进行无特殊要求时不应在工作锚杆中进行破坏性试验锚杆试验的平均拉拔力不应低于预应力锚杆的超张拉力如果平均拉拔力达不到上述要求时应调整预应力锚杆的设计参数预应力锚杆数量较多锚杆间距较近锚固部位的岩体质量较差单根锚杆张拉力较大的重要
35、锚固工程宜进行锚固力的相互影响现场试验锚杆体的原位监测预应力锚固工程应根据工程的重要性和实际条件对预应力锚杆的工作状况和锚固效果进行施工期和运行期的原位监测预应力锚固工程的施工期监测应符合下列规定监测项目包括锚杆张拉力张拉过程中锚杆伸长值和预应力损失监测数量根据设计要求确定测点应布置在关键部位施工期监测宜同运行期监测相结合预应力锚固工程的运行期原位监测应符合下列规定监测项目为锚杆的预应力变化值一个锚固区至少应布置一个观测断面每个观测断面至少应选择三根观测锚杆运行期监测宜从锚杆施工初期开始以获得连续完整的观测资料在监测设计时应根据仪器的特性施工和运行的规定编写仪器埋设的技术要求明确埋设方法和保护
36、措施原位监测设计文件中应提出观测要求附录规范性附录胶结材料与围岩的黏结强度当内锚固段的胶结材料采用水泥浆或水泥砂浆时可按表规定选择黏结强度值表水泥浆胶结材料与围岩的黏结强度围岩类别黏结强度当内锚固段的胶结材料采用树脂材料时可按表选择黏结强度值表树脂材料与围岩的黏结强度围岩类型围岩抗压强度黏结强度黏土岩粉砂岩煤页岩泥灰岩砂岩砂岩石灰岩花岗岩及各种类似花岗岩的火成岩附录规范性附录预应力锚杆锚固试验锚固力非破坏性试验应符合下列规定非破坏性试验可在有代表性的锚杆中进行按设计拟定的张拉程序逐级施加张拉力每级荷载施加后持荷进行相应的观测当张拉力达到设计张拉力的时停止加载即可认为锚杆的锚固力满足设计要求锚固力破坏性试验应符合下列规定破坏性试验不得在实际锚固工程部位进行选择与加固工程地质条件相似的现场按设计拟定的程序和工艺条件造孔安装锚杆待内锚固段就位或达到养护期限后安装孔口设备和测量仪器用于进行破坏性试验的预应力锚杆其长度可比工作锚杆短但应满足试验要求按设计拟定的张拉程序逐级施加张拉力每级荷载施加后持荷进行相应的观测当内锚固段产生连续性位移或有的钢丝或钢绞线拉断即认为预应力锚杆已达到破坏状态当施加的锚固力已达到钢材极限抗拉强度标准值时预应力锚杆并没有出现本条第款规定的现象可由实测的荷载与变形关系曲线确定锚固力大小进行锚固力破坏试验时应做好安全防护防止人身死亡和设备损坏事故的发生
