D0I:10.13374/i.issm1001053x.2003.03.028 第25卷第3期 北京科技大学学报 Vol.25 No.3 2003年6月 Journal of University of Science and Technology Beijing June 2003 挡土墙加固工程锚杆预应力损失与补偿 金爱兵高永涛蔡美峰王金安 北京科技大学土木与环境工程学院，北京，00083 摘要以104国道预应力锚杆加固加筋土挡土墙为例，通过数值模拟和实验的方法，讨论 了二次补偿张拉解决此类问题的可行性.结果表明，一次张拉一段时间内进行二次补偿张拉， 不仅能够有效消除相邻锚杆间的影响，而且还能抑制锚杆的预应力衰减.对于土体预应力锚 固工程，其锚杆预应力设计和施工应充分考虑预应力损失，在实际施工中可以应用二次补偿 张拉手段解决这一问题. 关键词加筋土挡土墙；二次补偿张拉：预应力：锚杆；加固 分类号U416.14 某立交桥档土墙由于失稳需要进行加固处 表1一次张拉相邻锚杆之间的相互影响 理，经过前期的详细调查、大量现场实验以及严 Table 1 Reciprocity of the closer anchors after the first ten- 谨的理论计算以后，确定采用预应力锚杆与喷射 sion 混凝土联合加固方案对其进行加固.具体加固方 加截 载荷/kN 案为：预先在墙面上喷射一层8~15mm厚混凝 顺序 1 2 3 4 56 1 145 土，为加载预应力提供一可靠的承力层.喷射混 126 142 凝土完成以后在档土墙两侧对打1~3排预应力 118 147 锚杆，并在锚杆安装过程中实施二次高压（或中 4 115 141 压)注浆，预应力锚杆施工根据《土层锚杆设计与 5 127 144 施工规范(CECS22:90)》,预应力锚杆的具体设计 6 122 143 参数根据计算结果确定.在预应力锚杆施工过 O1 O2 O3 程中，通过现场的张拉试验，发现锚杆在一次张 拉后的6~7d内，预应力损失较大，达到10% 04 O5 6 22%,并且不能自我恢复，导致最终稳定的预应 图1预应力锚杆布置图 力值大大小于设计值，必须进行二次补偿张拉. Fig.1 Structure figure of the prestressed anchors m,上下排间距3m),张拉顺序：1→+2+3，（了解 1一次张拉相邻锚杆的影响 2,3对1的影响)，4+5→6，（了解5,6对4及对1的 1.1实验手段及结果 影响)，张拉锁定值为145kN. 出于加固后加筋土挡土墙的安全需要，在加 1锚杆张拉锁定至设计值145kN后，观测2”， 固设计方案中土层锚杆布置比较密集，致使相邻 3*锚杆张拉加载对锚杆预应力的影响，此时1” 锚杆间产生相互影响.为了了解相邻锚杆张拉过 锚杆的预应力值分别降低了13.1%和6.3%.应用 程中及其工作期间的相互影响，对锚杆张拉以及 同样的方法对4,5,6锚杆进行加载，观测到5°，6 工作过程的预应力值进行测试与观测 锚杆的加载使4锚杆的预应力值分别降低了 实验结果见表1，选择上下两排相邻6根锚杆 9.9%和3.9%.4*锚杆加载后对1“锚杆预应力影响 进行测试，锚杆布置如图1（左右相邻锚杆间隔2 较小，降低了约25%.加载全部完成后，1'锚杆的 预应力值为115kN,总共降低了约20.7%.由此可 收稿日期2002-1104金爱兵男，28岁，博士研究生 见，相邻锚杆之间的相互影响是比较大的，尤其 *国家自然科学基金资助课题(No.50074002)第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 挡土墙加 固工程锚杆预应 力损失与补偿 金 爱 兵 高永 涛 蔡 美峰 王 金安 北 京 科 技 大学 土 木 与环 境 工 程学 院 ， 北京 ， 摘 要 以 国道 预应 力锚杆 加 固加筋 土 挡土 墙 为例 ， 通 过 数值模拟 和 实验 的方法 ， 讨论 了二次 补偿 张拉解决 此类 问题 的可 行性 结果表 明 ， 一 次 张拉一段时 间 内进行二次补偿张拉 ， 不 仅能够有效 消除相邻锚杆 间 的影 响 ， 而且 还 能抑 制锚杆 的预应力 衰减 对于土 体预应 力 锚 固 工 程 ， 其锚杆 预应力设 计和施 工 应 充 分考 虑 预 应力损 失 ， 在实 际施 工 中可 以 应 用 二 次 补 偿 张拉手段解决这 一 问 题 关 键 词 加 筋土 挡 土 墙 二 次补 偿 张 拉 预 应 力 锚 杆 加 固 分 类 号 某 立 交 桥 档 土 墙 由于 失 稳 需 要 进 行 加 固处 理 ， 经 过 前期 的详细 调查 、 大 量现 场 实验 以 及 严 谨 的理论计算 以 后 ， 确定 采 用 预 应 力锚杆 与喷射 混 凝 土联合加 固方 案对其进 行 加 固 具体加 固方 案 为 预 先 在 墙 面 上 喷射 一 层 一 巧 厚 混 凝 土 ， 为加 载 预应 力 提供一 可 靠 的承 力层 喷射混 凝 土 完 成 以 后 在 档 土 墙 两 侧 对 打 一 排 预 应 力 锚 杆 ， 并在 锚 杆 安 装过 程 中实施 二 次 高压 或 中 压 注浆 ， 预应力锚杆施 工根 据《 土层 锚杆设计 与 施 工 规 范 》 ， 预应 力锚 杆 的具体设计 参数根 据 计算结果 确定 【， 在 预应 力 锚杆施 工 过 程 中 ， 通 过 现 场 的张拉试 验 ， 发 现锚 杆 在 一 次 张 拉后 的 一 内 ， 预 应 力损 失 较 大 ， 达 到 一 ， 并且 不 能 自我恢 复 ， 导 致 最 终 稳 定 的预 应 力 值 大 大 小 于设计值 ， 必 须 进 行 二 次 补偿 张 拉 表 一 次 张 拉 相 邻锚 杆之 间 的相 互 影 响 加 载 载荷 顺序 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 次 张 拉 相 邻锚 杆 的影 响 实验手 段及 结 果 出于加 固后加 筋 土 挡 土墙 的安 全 需 要 ， 在 加 固设计方案 中土层 锚杆 布置 比较密 集 ， 致使相邻 锚杆 间产生 相互影 响 为 了 了解 相邻锚杆 张拉过 程 中及 其工 作期 间 的相 互 影 响 ， 对锚杆 张拉 以 及 工作 过 程 的预应 力 值进 行 测 试 与 观测 实验结 果 见表 ，选 择 上下 两 排相 邻 根锚 杆 进 行测试 ， 锚杆 布 置 如 图 左 右相邻 锚 杆 间 隔 收稿 日期 一 一 金爱兵 男 ， 岁 ， 博士 研 究 生 国 家 自然科学 基金 资助课 题 图 预 应 力锚杆布 置 图 ， 上 下 排 间距 ， 张拉顺序 一 ， 了解 ， 对 的影 响 ， 、 、 ， 了解 ， 对 及 对 的 影 响 ， 张拉 锁 定 值 为 锚 杆 张 拉 锁 定 至设计值 后 ， 观测 ， 洋锚 杆 张 拉加 载 对 锚 杆 预应 力 的影 响 ， 此 时 弃 锚 杆 的预应 力值分别降低 了 和 应 用 同样 的方 法 对 ， ， 锚 杆进 行 加 载 ， 观 测 到 肖， 召 锚 杆 的 加 载 使 “ 锚 杆 的 预 应 力 值 分 别 降 低 了 和 锚 杆加 载后 对 锚 杆 预 应 力 影 响 较小 ， 降低 了约 加 载全部完成后 ， 刀锚 杆 的 预应 力 值 为 巧 ， 总共 降低 了约 由此 可 见 ， 相 邻锚杆 之 间 的相 互 影 响是 比较 大 的 ， 尤 其 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．2003．03．028