无粘结环锚预应力衬砌张拉工艺足尺模型试验研究

针对预应力衬砌张拉过程中易出现应力集中而导致张拉裂缝的现象,通过开展洞外地面足尺模型试验,提出了分级分步张拉顺序和质量控制指标。首先根据钢绞线摩阻测试计算出摩擦系数,随后应用上述张拉顺序和质量控制方法进行自动张拉,并采用磁通量传感器和混凝土应变计分别对钢绞线和内衬混凝土的应力变化开展实测。现场张拉试验结果表明:①钢绞线沿程预应力损失约16.3%,采用的双层钢绞线在实践中可保证较高的有效预应力;②对锚具槽进行分级分步张拉,可使内衬混凝土获得较均匀的封闭环向压应力环,平均压应力达-10.9 MPa;③提出的3项控制指标可进行量化管理,结合自动张拉技术可有效地保证张拉质量。

穿黄水工隧道预应力环锚穿索张拉施工技术研究

环锚技术在隧道、涵洞等水工预应力工程中应用越来越多,但是在大吨位、大曲率锚索拉张的工程中仍存在一些问题。以穿黄水工隧道工程为例,从穿索、张拉、特殊情况处治等方面优化进行了技术优化,克服预应力环锚技术短板,发挥预应力环锚技术优势。基于工程应用,从穿索操作、张拉操作、特殊情况处治等3个方面,梳理介绍相关技术要点,对同类工程应用有参考价值。

无黏结环锚预应力混凝土衬砌张拉工艺研究

依托吉林省中部城市引松供水工程无黏结环锚预应力混凝土衬砌现场原位试验,对预应力衬砌张拉工艺进行了优化研究,提出了以单个衬砌浇筑块中部锚具槽为起点,两排锚具槽同时向两端进行张拉的张拉顺序,并根据张拉试验总结了4个张拉质量控制指标。现场张拉试验表明:优化后的张拉工艺与小浪底排沙洞工程相比,张拉效率得到了大幅提高,具有较大的经济效益。4个张拉质量控制指标不仅可以保证张拉质量,而且指标均可量化,实际操作简便易行,可为引松供水工程环锚衬砌后续施工及今后类似工程提供重要参考。

无黏结预应力环锚衬砌力学特性原位加载试验研究

新型无黏结环锚衬砌具备预应力损失低、薄弱区小、施工便捷等优势,但因结构复杂致使力学特性不明确,阻碍了其广泛应用。依托引松工程总干线压力隧洞,开展了首次预应力环锚衬砌大型原位加载试验,明确了内水压加载过程中衬砌预应力重分布特征,揭示了环锚拉力、钢筋应力以及锚固应力损失变化规律,并探讨了围岩和环锚衬砌联合承载作用。原位试验表明:环锚衬砌整体预应力分布均匀,高效地利用了锚索高强抗拉性和混凝土抗压性,常规钢筋作用极小,因而整体可不配筋或仅构造配筋;锚具槽背后混凝土预应力稍薄弱,是高内水压作用下结构潜在破坏区域,但内水加载过程中衬砌环向、纵向预应力值趋于一致,将有效减缓预应力薄弱部位开裂倾向;环锚衬砌具备优越的抗拉和抗渗性能,可不依赖于围岩条件而独立承载,也可利用围岩部分承载以降低预应力设计值或增加结构安全裕度,它能为覆盖层薄、地质条件差且内水压力高的大直径压力隧洞长期存在的支护难问题,提供解决新途径。

无粘结环锚预应力衬砌锚具槽布置方式对比研究

无粘结环锚预应力衬砌锚具槽是整个预应力衬砌受力的关键部位,其位置的选择对于整个预应力衬砌受力和安全而言至关重要。结合引松供水工程有压输水隧洞无粘结预应力衬砌结构,采用等效荷载法和实体建模相结合的方法进行Flac3D三维建模,对锚具槽单排和双排布置时的衬砌关键部位受力情况进行了分析。计算结果表明:(1)无粘结环锚预应力衬砌的下半环因锚具槽的影响,会存在局部预应力缺失和分布不均,而单排锚具槽布置能减小衬砌预应力的不均匀性。(2)锚具槽及附近区域是预应力衬砌的薄弱区,衬砌拉应力区主要分布在锚具槽环向的临空面附近,衬砌受压最大区域分布在相邻锚具槽之间。(3)双排锚具槽布置型式抗超载能力优于单排锚具槽布置型式。

不同断面形状的无粘结环锚衬砌应力状态分析

无粘结环锚预应力混凝土衬砌是有压水工隧洞采用的一种新型衬砌型式,其受力状态较为复杂。水工隧洞的开挖施工常采用钻爆法,这种施工方法易使隧洞断面形状出现非圆形,断面形状的复杂变化会使环锚衬砌受力变得更为复杂,对结构设计带来挑战。针对吉林省中部城市引松供水工程环锚工程隧洞开挖后出现的大量马蹄形断面,采用FLAC3D软件对不同断面形状的环锚衬砌进行三维建模分析,对比分析了马蹄形预应力衬砌和圆形预应力衬砌在施工期以及运行期的结构受力状态。计算结果表明两种断面形式的预应力衬砌在张拉期和运行期衬砌结构均处于安全应力状态,圆形衬砌整体受力更均匀,而马蹄形衬砌可改善锚具槽部位的受力,研究成果可为吉林引松工程环锚衬砌后续施工及今后类似工程提供重要参考。

隧洞环锚无粘结预应力混凝土衬砌优化研究

分析了小浪底排沙洞无粘结环向锚索式预应力混凝土衬砌双排锚具槽布置形式存在的问题,提出将锚具槽双排布置改为单排布置在衬砌底部的优化衬砌形式,并利用ANSYS对其进行三维有限元计算分析,结果表明,优化衬砌形式在施工、造价、应力分布和结构安全方面都比原衬砌形式好。

锚索间距对环锚预应力衬砌结构强度的影响与选择

以南水北调中线穿黄隧洞环锚预应力混凝土衬砌结构为例,利用有限元软件ANSYS建立计算模型,通过三维有限元计算并分析了环锚预应力结构中锚索间距对衬砌结构强度和稳定性的影响及其相关规律。结果表明,当锚索间距过大时,不能满足衬砌结构的承载能力及环向应力沿轴向的均匀性要求,局部区域因环向拉应力超过混凝土抗拉强度设计值时将出现裂纹;当锚索间距过小时,衬砌结构偏于安全,但影响工程施工的便利性并提高工程造价。对于穿黄隧洞工程,锚索间距为0.4~0.6m时可满足其安全运行要求,为尽可能降低锚索的工程造价,兼顾锚索的锚固作用及工程的经济效益,建议在满足工程结构受力的要求下优先选取较大的锚索间距。

天生桥一级水电站引水隧洞预应力环锚施工技术

天生桥一级水电站引水隧洞跨 10号冲沟洞段 ,设计采用 30 0 t级后张预应力环形锚索加固洞身结构 ,对目前国内张拉吨位最大的本工程环锚施工的全过程和出现的问题进行要点介绍。

无粘结环锚预应力混凝土衬砌应力状态分析

无粘结环锚预应力混凝土衬砌是有压水工隧洞采用的一种新型衬砌型式,由于衬砌结构组成体系复杂,导致其内部应力状态分布极为复杂,且在不同工况下受力会发生显著变化。为了解该结构在施工期和运行期的受力状态,并及时掌握衬砌安全状况,对小浪底排沙洞环锚预应力衬砌张拉期和运行期的应力状态进行了研究。采用等效荷载法和实体建模法相结合的方法建立数值模型,通过对应力状态计算和应力状态现场实测值进行对比,明确了不同工况下预应力衬砌受力状态。研究结果表明,小浪底排沙洞环锚衬砌在张拉期和运行期预应力状态都处于安全范围。研究结果对无粘结环锚预应力混凝土衬砌的设计、施工具有重要参考意义。

预应力环锚技术在九甸峡水利枢纽调压井中的应用

九甸峡水利枢纽引水发电系统包括岸塔式进水口、压力引水洞、调压井及高压管道等建筑物,其中调压井采用半埋式阻抗圆筒式结构,井筒直径22m,阻抗孔直径5.4m。在高程2151～2179.4m之间共设置环向锚索33束,设计张拉力为2000kN。通过初步运行和机组的甩负荷试验,调压井结构良好,未出现异常情况。

磁通量传感器在预应力环锚监测中的应用

磁通量传感器是利用铁磁材料的磁弹性效应,通过测量磁导率变化,测定铁磁材料构件的张力。该种测量方法为无损、非接触性测量。在环形后张预应力体系的施工监控和长期监测中,磁通量传感器是理想的测量元件。对磁通量传感器的原理、性能及其在预应力环锚工程中的应用进行了研究。

穿黄隧洞高强度环锚预应力一次性张拉施工工艺研究

南水北调穿黄隧洞采用后张法有粘结环形环锚预应力混凝土双层衬砌结构,衬砌厚度为45 cm,钢筋密集,预应力张拉为一次性张拉,张拉难度较大。介绍了该工程的施工难点,分析总结了薄壁环锚预应力混凝土张拉的施工工艺及其创新方案,可为今后同类型工程提供技术参考。

基于水利工程预应力衬砌环锚锚索二次张拉施工实践研究

在输水隧洞衬砌结构环锚索一次张拉锚固过程中锚索二次张拉可有效降低由锚具夹片回缩产生的锚固预应力损失和锚固回缩量,从而显著增强锚固效果,更好的发挥预应力的作用。文章以辽宁省某输水工程为例,对环锚锚索的二次张拉预应力施工从设备选择、工艺流程、技术要点等方面进行分析,以期为环形预应力锚索在水利工程中的应用提供一定的技术支撑。

隧洞无粘结环锚预应力混凝土衬砌技术研究进展

概述了无粘结环锚预应力衬砌技术的国内外现状,总结了无粘结环锚衬砌的优缺点和国内外工程概况,对隧洞无粘结环锚预应力衬砌技术的发展提出了展望。

南水北调穿黄隧洞有粘结环锚预应力施工重难点分析

南水北调穿黄隧洞工程为我国首次采用盾构管片拼装式结构与衬砌预应力结构相结合的新型双层复合衬砌型式,隧洞内衬直径7 m,衬砌厚度45 cm,仅为直径的1/16,较常规混凝土偏薄,而且要承受单束锚索2 250 kN的张拉力,预应力偏高。为了解决薄壁混凝土环锚预应力施工中出现的锚具槽裂纹、钢绞线伸长值不足及预埋波纹管堵塞的难题,依托南水北调穿黄隧洞工程,采取理论分析计算、现场张拉试验等方法,探讨并解决了隧洞薄壁混凝土有粘结环锚预应力施工的技术难题,相关研究成果可供类似工程借鉴。

连环锚助深水网箱抗风浪：去年“纳沙”台风过后，海南网箱受损，桩锚漂浮成普遍现象

经过将近一个小时的航程，记者一行乘坐的轮船终于抵达了广东省阳江市大镬岛以西北的海域。远远地，就看到一片横竖布局整齐的大阒形深水网箱浮在蔚蓝的海面上。这就是去年底启动建设，今年3月份建成，5月份正式投苗生产的阳江市深水网箱产业园区。据园区运营商阳江市海纳水产有限公司总经理杨华健介绍。该深水网箱园区在建设过程中，从去年“海南纳沙台风事件”吸取教训，

隔河岩预应力环锚应力及变形影响初探

隔河岩电站引水隧洞后张预应力采用ＱＭ和ＨＭ两种锚固体系，为了探明大孔口环锚效果，在预应力试验段和引水洞永久安全监测预应力段埋设大量观测仪器，配合张拉测得大量资料，通过对资料的整理分析，证明衬砌混凝土施加预应力后，在环向产生较大的压应力，达到了预期效果，同时揭示了复杂施工条件下的变化规律，为今后同类工程设计、施工提供了依据。

有粘结预应力环锚技术在污水处理厂的施工应用

本文介绍了有粘结预应力环锚技术在上海市白龙港城市污水处理厂消化池中的应用,对预应力筋管道铺设、穿束、张拉、孔道灌浆等工艺进行叙述。

环锚预应力技术在筒仓优化设计中的应用分析

钢筋混凝土筒仓是工业生产不可或缺的特种结构。改革开放以来,我国的科技发展迅猛,工业现代化呼唤更大产能生产线出现,对钢筋混凝土筒仓的容量和直径提出了更高的要求。大直径筒仓若仍沿用普通的设计方法,造成钢筋用量过大,既浪费了资源,又加大了钢筋绑扎、混凝土浇筑的难度。针对一个实际的工程案例,采用普通方法和环锚预应力技术两种方法分别进行设计,结果显示:采用环锚预应力技术的筒仓更有利于节约资源,缩短了施工周期,减少了工程造价和施工难度,取得了满意效果。