振弦式錨索測(cè)力計(jì)及其應(yīng)用1序言在巖土工程邊坡、地下洞室及其余土木建筑構(gòu)造中，常采納錨索測(cè)力計(jì)對(duì)錨索的加載及其在時(shí)間作用下的預(yù)應(yīng)力變化狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。設(shè)計(jì)人員針對(duì)錨索預(yù)應(yīng)力變化狀況，實(shí)時(shí)調(diào)整超張拉應(yīng)力值；施工人員經(jīng)過對(duì)錨索測(cè)力計(jì)值和張拉應(yīng)力值進(jìn)行對(duì)照剖析，實(shí)時(shí)調(diào)整施工組織方案，保證錨索施工的有效性和科學(xué)性。在剖析錨索測(cè)力計(jì)的作用前需明確的幾個(gè)觀點(diǎn)：張拉應(yīng)力值：是指張拉施工時(shí)油泵壓力表的讀數(shù)值（Mpa換算成KN）；鎖定應(yīng)力值：是指張拉達(dá)成一個(gè)月時(shí)（預(yù)應(yīng)力在張拉結(jié)束后的一個(gè)月內(nèi)衰減最快，一個(gè)月后遲緩衰減，能夠認(rèn)為預(yù)應(yīng)力趨于穩(wěn)固。）的測(cè)力計(jì)測(cè)值（換算成KN）；設(shè)計(jì)應(yīng)力值：是指施工達(dá)成后，預(yù)應(yīng)力趨于穩(wěn)準(zhǔn)時(shí)的希望值（即施工圖要求的初始預(yù)應(yīng)力）（2預(yù)應(yīng)力損失在大部分狀況下，測(cè)力計(jì)測(cè)值與張拉應(yīng)力值差別較大，這類不一致性根源于現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)采納了不正確的錨墊板的形式及安裝方法以及加載裝置液壓傳導(dǎo)、錨具變形和夾片內(nèi)縮等致使的偏差。這種現(xiàn)象叫做預(yù)應(yīng)力損失，預(yù)應(yīng)力損失一般有以下幾方面：2.1錨固應(yīng)力損失（因?yàn)殄^具變形和夾片內(nèi)縮惹起的預(yù)應(yīng)力損失，為錨固應(yīng)力損失。）；2.2孔道摩擦應(yīng)力損失（錨索與孔道壁之間產(chǎn)生的摩擦阻力而惹起的應(yīng)力損失）；2.3預(yù)應(yīng)力筋的廢弛惹起的應(yīng)力損失；2.4混凝土的縮短、徐變?nèi)瞧鸬膽?yīng)力損失。預(yù)應(yīng)力損失理論上經(jīng)過計(jì)算能夠獲得，這里不在論述；在施工過程中，經(jīng)過使用錨索測(cè)力計(jì)能夠有效查驗(yàn)預(yù)應(yīng)力損失和進(jìn)行預(yù)應(yīng)力長(zhǎng)久監(jiān)測(cè)，是一種在國(guó)內(nèi)外被寬泛應(yīng)用的較先進(jìn)的技術(shù)手段，儀器精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于油泵張拉精度。3錨索測(cè)力計(jì)的原理及構(gòu)造這里以常用的振弦式錨索測(cè)力計(jì)為例來論述，振弦式錨索測(cè)力計(jì)系一般采納從外國(guó)入口的錨索測(cè)力計(jì)專用弦式傳感器，并依據(jù)中國(guó)的錨具特色進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)。其構(gòu)造原理如圖1所示：鋼鉉承壓筒圖1振弦式錨索測(cè)力計(jì)構(gòu)造原理圖鋼鉉承壓筒振弦式錨索測(cè)力計(jì)由高強(qiáng)度合金鋼制成，此中空承壓筒周邊上沿平均部署有多個(gè)弦式傳感器，作用在承壓筒上的荷載可由固定在筒體上的弦式傳感器直接測(cè)出。采納多個(gè)傳感器能夠減少或除去不平均或偏愛荷載的影響。為了保證傳感器的靠譜固定，采納了點(diǎn)焊或其余技術(shù)將傳感器堅(jiān)固焊接在筒體上。筒體內(nèi)此外設(shè)置了熱敏溫度計(jì)用于丈量錨索測(cè)力計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度。為了適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)的惡劣條件，采納了整體密封技術(shù)，進(jìn)而能夠保證錨索測(cè)力計(jì)在2MPa水壓下正常工作。4錨索測(cè)力計(jì)的應(yīng)用4.1錨索測(cè)力計(jì)的安裝振弦式錨索測(cè)力計(jì)安裝，是陪伴著預(yù)應(yīng)力錨索張拉進(jìn)行的，一般工序分為：孔位放樣一造孔一穿索一錨固段灌漿一錨索測(cè)力計(jì)安裝一張拉，錨索測(cè)力計(jì)安裝如圖2測(cè)力計(jì)安裝表示圖所示，錨索測(cè)力計(jì)受張拉端錨具作用而同時(shí)受力。圖2錨索測(cè)力計(jì)安裝表示圖4.2錨索測(cè)力計(jì)的作用有效查驗(yàn)預(yù)應(yīng)力損失在進(jìn)行張拉施工以前，一定先進(jìn)行張拉試驗(yàn)，利用錨索測(cè)力計(jì)對(duì)張拉結(jié)果進(jìn)行記錄，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行剖析，對(duì)預(yù)應(yīng)力損失的大小和超張拉應(yīng)力值進(jìn)行科學(xué)確實(shí)認(rèn)，并實(shí)時(shí)調(diào)整，才能保證設(shè)計(jì)應(yīng)力值。（1）查驗(yàn)張拉應(yīng)力值一般狀況下，油缸壓力機(jī)在使用前都要進(jìn)行標(biāo)定，可是因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)采納了不正確的錨墊板的形式、安裝方法，以及加載裝置液壓傳導(dǎo)等致使的偏差，常常壓力表不可以真切的反應(yīng)所施加的預(yù)應(yīng)力值，壓力表讀數(shù)可能小于也可能大于真切的預(yù)應(yīng)力值。從渝懷鐵路白沙沱車站的錨索張拉記錄（此記錄為試驗(yàn)值，不是最后鎖定值，鎖定值見張拉記錄表）能夠說明這一問題的存在。表1張拉應(yīng)力值的損失率編號(hào)束數(shù)/孔初始預(yù)拉力（KN/孔）超張拉初始預(yù)拉力20%（KN/孔）實(shí)質(zhì)張拉力（KN）測(cè)力計(jì)壓力（KN）損失值（KN）損失率%46120283.75#60075372518100304.74#50064061035#8800160998964343.4從以上結(jié)果剖析能夠得出結(jié)論：測(cè)力計(jì)值都小于張拉應(yīng)力值，45#測(cè)力計(jì)值小于張拉應(yīng)力值28KN，14#測(cè)力計(jì)值小于張拉應(yīng)力值30KN，45#測(cè)力計(jì)值小于張拉應(yīng)力值34KN，損失率在3.4%?4.7%之間。為保證施工達(dá)到設(shè)計(jì)應(yīng)力值，就一定調(diào)整張拉應(yīng)力值，本次張拉一般調(diào)整在3.4%?4.7%之間即可。（2）查驗(yàn)千斤頂卸載瞬時(shí)的預(yù)應(yīng)力損失在張拉過程中，因?yàn)楣ぞ咤^中的夾片受力，因此工作錨中的夾片不受力；在千斤頂忽然卸載的瞬時(shí)，全部的荷載馬上施加在工作錨中的夾片上，因?yàn)閵A片和錨具之間的空隙消逝，夾片跟從鋼絞線內(nèi)縮而惹起的細(xì)小滑移，致使應(yīng)力損失。這些變形的大小，隨錨具、夾片的種類而異，一般的在3mm?5mm。在張拉過程中，對(duì)因?yàn)殄^具、夾片的變形而致使的應(yīng)力損失能夠經(jīng)過錨索測(cè)力計(jì)來校訂。從渝懷鐵路白沙沱車站的錨索張拉記錄（此記錄為試驗(yàn)值，不是最后鎖定值，鎖定值見張拉記錄表）能夠說明這一問題的存在。

表2千斤頂卸載瞬時(shí)測(cè)力計(jì)值的損失率編號(hào)束數(shù)/孔初始預(yù)拉力(KN/孔)超張拉初始預(yù)拉力20%(KN/孔)實(shí)際張拉力(KN)測(cè)力計(jì)壓力(KN)卸載后測(cè)力計(jì)壓力(KN)損失值(KN)損失率%45#6600120753725660658.9714#8500100640610560508.235#880016099896486110310.7：~~從以上結(jié)果剖析能夠得出結(jié)論：卸載后測(cè)力計(jì)值都要損失，45#卸載后測(cè)力計(jì)壓力損失~~65KN,14#卸載后測(cè)力計(jì)壓力損失50KN，35#卸載后測(cè)力計(jì)壓力損失103KN，損失率在8.2%~10.7%之間。為保證弓長(zhǎng)拉施工達(dá)到設(shè)計(jì)應(yīng)力值，就一定調(diào)整張拉應(yīng)力值，本次弓長(zhǎng)拉一般調(diào)整在8.2%10.7%之間即可。綜合以上要素，為保證張拉施工達(dá)到設(shè)計(jì)應(yīng)力值，45#錨索的張拉應(yīng)力值應(yīng)當(dāng)調(diào)整為720KN*(1+0.037+0.0897)=811.224KN,14#錨索張拉應(yīng)力值應(yīng)當(dāng)調(diào)整為600KN*(1+0.047+0.082)=677.4KN,35#錨索的張拉應(yīng)力值應(yīng)當(dāng)調(diào)整為960KN*(1+0.034+0.107)=1095.36KN。查驗(yàn)超張拉值因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)采納了不正確的錨墊板的形式及安裝方法以及加載裝置液壓傳導(dǎo)、錨具變形和夾片內(nèi)縮等致使的預(yù)應(yīng)力損失采納超張拉的方法戰(zhàn)勝，超張拉值一般為設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力的5%~10%,其，程序?yàn)椋悍€(wěn)壓tmin0m'8二8con'^con式中m超張拉系數(shù)，105%~110%8con設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力tmin最小穩(wěn)壓時(shí)間，一般大于2min在施工中，利用錨索測(cè)力計(jì)能夠有效地校驗(yàn)超張拉值，保證錨索預(yù)應(yīng)力損失后能夠穩(wěn)固在設(shè)計(jì)應(yīng)力值。從渝懷鐵路白沙沱車站的錨索張拉記錄(此記錄為試驗(yàn)值，不是最后鎖定值，鎖定值見張拉記錄表)能夠說明這一問題的存在。表3預(yù)應(yīng)力錨索張拉力成就表編號(hào)束數(shù)/孔初始預(yù)拉力(KN/孔)超張拉初始預(yù)拉力20%(KN/孔)施工剛完時(shí)測(cè)力計(jì)壓力(KN)一個(gè)月后測(cè)力計(jì)壓力(KN)損失值(KN)損失率％45#660012075360814519.314#850010064051013020.335#8800160—99880719119.1從以上結(jié)果剖析能夠得出結(jié)論：設(shè)計(jì)20%的超張拉是正確的。45#穩(wěn)固在608KN,14#穩(wěn)固在510KN，35#穩(wěn)固在807KN，切合設(shè)計(jì)應(yīng)力值的要求。假如損失率大于或許小于20%太多，則應(yīng)先和設(shè)計(jì)單位反應(yīng)，實(shí)時(shí)調(diào)整超張拉值，再進(jìn)行張拉施工。預(yù)應(yīng)力長(zhǎng)久監(jiān)測(cè)在沒有強(qiáng)外力如爆破的影響下，錨索的錨固力會(huì)基本趨于穩(wěn)固，并出現(xiàn)周期性的小范圍的變化。錨索錨固力很簡(jiǎn)單遇到外界氣溫、降水、地質(zhì)要素(如斷層許多，裂隙發(fā)育)的影響而屢次地顛簸。監(jiān)測(cè)顯示錨索的最大與最小錨固力，在每年度出現(xiàn)時(shí)間比較一致。在外界氣溫較低時(shí)致使鋼絞線縮短，或許因?yàn)榻涤甑囊刂率箻?gòu)造面潤(rùn)滑，抗剪參數(shù)及內(nèi)摩擦角減小，均致使錨索的承載力增添。在外界氣溫較高時(shí)致使鋼絞線廢弛，或許因?yàn)樘鞖饷骼手率箻?gòu)造面干燥，抗剪參數(shù)及內(nèi)摩擦角增大，由此致使錨索的承載力減小。對(duì)預(yù)應(yīng)力的長(zhǎng)久觀察，能夠?yàn)榈刭|(zhì)部門供給基礎(chǔ)資料，正確的判斷地質(zhì)狀況，實(shí)時(shí)的預(yù)防和治理地質(zhì)災(zāi)禍，防止給國(guó)家和人們?cè)斐蓳p失。5幾點(diǎn)說明5.1正確理解張拉應(yīng)力值、鎖定應(yīng)力值和設(shè)計(jì)應(yīng)力值；5.2在施工過程中，采納錨索測(cè)力計(jì)正確擬訂張拉應(yīng)力值，使得在預(yù)應(yīng)力趨于穩(wěn)固后的鎖定應(yīng)力值靠近于設(shè)計(jì)應(yīng)力值，是本文所希望的目的之一；5.3認(rèn)為張拉結(jié)束時(shí)油泵壓力表的讀數(shù)就是鎖定應(yīng)力值，或許張拉結(jié)束時(shí)油泵壓力表的讀數(shù)就達(dá)到設(shè)計(jì)應(yīng)力值