PSB精轧螺纹钢预应力扩大头抗浮锚杆的工程应用研究

依托成都天府国际生物城污水处理厂PSB精轧螺纹钢预应力扩大头抗浮锚杆项目,介绍了PSB精轧螺纹钢预应力扩大头抗浮锚杆的结构特点、施工工艺及施工方法。探讨了在西南泥岩地区采用PSB精轧螺纹钢预应力扩大头抗浮锚杆在提高锚杆锚固效果、提高锚杆承载力、施加预应力控制锚杆裂缝以提锚杆耐久性等方面的实际效果。研究结果表明:采用PSB精轧螺纹钢筋节约了钢筋用量,提高了单根锚杆承载力;PSB精轧螺纹钢筋预应力扩大头抗浮锚杆在成都天府国际生物城污水处理厂项目的成功应用,解决了泥岩地区基岩裂隙水丰富情况下采用普通锚杆容易失效问题;利用预应力施工技术控制锚杆裂缝,解决了锚杆耐久性问题,且节省了工期、节约了成本,具有良好的社会效益。

PSB精轧螺纹钢扩大头抗浮锚杆抗拔试验及数值模拟分析

PSB精轧螺纹钢筋扩大头抗浮锚杆运用于工程中的实例和研究较少。基于成都某基坑工程的PSB精轧螺纹钢筋抗浮锚杆,采用抗拔试验、ABAQUS数值模拟的方法对其受力特征进行研究。研究表明,(1)PSB精轧螺纹钢筋抗浮锚杆具有良好的承载特性,其荷载-位移(Q-S)特征曲线的具有单调上升性状;(2)荷载-位移(Q-S)特征曲线具有分段性,荷载较小时,曲线斜率较大,荷载增大时,曲线斜率变小,呈近似线性变化;(3)最大加载(1412kN)条件下,最大位移量为15.05~19.20mm,最大塑性位移量为6.77~10.31mm,约占总位移量的45%~62%;(4)数值模拟显示,在杆体变截面处以上1.0m范围内钢筋轴向应力降幅达到了31%,说明锚杆周边土体的侧摩阻作用仍有很大的承载能力。

砂卵石地层中扩大头形状对PSB抗浮锚杆抗拔特性的影响分析

本文采用现场试验以及数值模拟相结合的方法,探讨了砂卵石地层中两种不同扩大头形状的PSB精轧螺纹钢筋扩大头抗浮锚杆的承载性能和荷载传递特征。结果表明:(1)在上拔力作用下,带动周围土体向上变形,变形量自锚杆中心位置向周围逐渐减小,最远影响至周边土体约14m的范围;从杆体的位移结果来看,锚杆顶部位移最大,底部位移最小,且位移主要集中在非扩大段。(2)矩形扩大头抗浮锚杆杆体主要集中在上部非扩大段,并且在变截面呈现出处应力集中,梯形扩大头锚杆杆体应力有类似分布特征,但不存在应力集中现象;梯形扩大头抗浮锚杆在不仅减少了杆体材料使用,也更有利于发挥杆体材料的性能。(3)现场试验时,上拔力最大达到1400kN时,梯形扩大头锚杆杆体位移约为15.94~16.21mm,平均值为16.04mm,略低于数值结果值16.09mm。

基于非预应力锚杆的裂缝宽度论采用预应力锚杆的必要性及裂缝控制新方法

《建筑工程抗浮技术标准》(JGJ476-2019)第7.5.8条对不同抗浮设计等级锚杆锚固体裂缝提出了要求。本文通过对传统非预应力锚杆的裂缝宽度验算,阐述了非预应力锚杆的裂缝控制现状。介绍了PSB精轧螺纹钢预应力抗浮锚杆的工作原理,并在国家规范、标准对砂浆体轴心抗拉强度标准值f_(tk)无相关规定的情况下提出了裂缝控制新方法;抗浮设计等级为乙级时,f_(tk)取值按《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)和《砌体结构设计规范》(GB50003-2011)换算;安全等级为丙级的工程,裂缝宽度可通过控制钢筋应力实现。通过计算分析及工程实践,PSB精轧螺纹钢预应力抗浮锚杆工作原理及其裂缝控制方法完全能够满足《建筑工程抗浮技术标准》(JGJ476-2019)第7.5.8条相关要求,为今后工程起到很好的借鉴作用。