作者：李凌宇
来源：《中国住宅设施》 2019年第5期
李凌宇/ 天津市建筑设计院 天津 300074
摘 要：本文先简要论述了预应力锚索加固技术的基本概念，然后剖析了混凝土结构锚索预应力损失的影响因素，如锚索材料钢绞丝欠缺紧固性、锚固岩土层形变或施工张拉力超限等，然后提出了切实可行的补偿措施，旨在强化预应力锚索加固效果，保证工程建设质量。
关键词：预应力锚索加固技术；影响因素；补偿措施
预应力锚索加固技术具有施工工序简便、对岩土层结构干预小、安全系数高且成本低廉等优势，被广泛应用与岩土加固工程领域。锚索在长期使用过程中的锚固力强度直接决定了整个
岩土加固处理效果。而影响锚固力的因素是多样化的， 如锚索张拉强度、预应力等级等。但是， 在实际施工过程中， 仍存在诸多导致锚索预应力损失的因素，应当对其予以探究。
1 简述锚索预应力加固技术的基本概念
在现阶段的混凝土结构建筑中，锚索预应力加固技术的应用日趋普遍化，只有采取切实可行的处理措施控制预应力损失， 才能保证工程施工安全。在施加锚索预应力时， 预应力损失会导致锚索预应力强度无法满足设计要求， 进而影响锚索加固效果。换言之， 锚索预应力的损失程度直接决定了锚索加固处理效果， 与施工安全息息相关。
近年来，国内相关行业专家逐步加大了对预应力锚索加固技术的专项研究，并围绕预应力锚索在路桥工程、水利工程与边坡工程中的损失问题进行了细致的探究。通过相关调查反馈资料可知， 影响大吨位预应力锚索锚固损失的主要因素是岩土层的形变与整体施工质量。随着建筑物使用年限的推移， 造成锚索预应力损失的影响因素主要是锚索钢绞丝紧固性不足、锚索锈蚀松弛、基础结构缺乏稳固性等。基于此， 本文剖析了各类导致锚索加固损失的影响因素，并提出了有针对性的补偿措施。
2 导致锚索预应力损失的影响因素及补偿措施
根据以往的锚索加固处理工程所积累的实践经验可知，导致锚索预应力损失的影响因素是多样化的，如材料性能不达标、锚具规格不合理、张拉设备不配套等， 也有因建筑结构压缩形变造成的损失。同时， 制约锚索加固处理效果的因素还包括锚头夹具回缩、张拉系统摩擦阻力大、张拉工艺不合理等内容，这里需要格外注意的是，该技术的应用效果与整体环境特征也存在着紧密的关联。
2.1 张拉系统及其补偿措施
系统误差是指张拉机具与锚索测力计率之间的系统误差。在整个工程体系中，测力系统主要采用的是锚索测力计，加力系统则包括油泵、千斤顶等。采取测力系统与加力系统的联合测定，可进一步缩小两套系统的误差，保证系统参数值的可比性。
检测力值与压力表示值的回归方程如下所述（在张拉阶段，温度环境条件的微观影响应忽略不计）
P = A × F 1 + B ( 1 )
公式中，P 表示油压标示值（兆帕）；F i 表示试验机检测力值（千牛）；A 、B 表示拟合系数（由于测力计的等级差异较大，其拟合系数也各不相同）。
经大量试验数据证实可知，采取张拉机具与锚索测力计的联合测定，可将系统误差控制在2 % 以内。
2.2 配套张拉设备及其补偿措施
在锚索加固施工过程中，常用的张拉设备主要包括千斤顶、油泵、夹片、工具锚等。其中，针对千斤顶、油泵等基础配套设备来说， 可通过联合率定的方式减小系统误差。由于各生产厂家生产的工具锚等设备的规格存在较大差异， 为此， 在试验过程中， 工作人员应当更换统一厂家的设备。设备更换前后， 锚索预应力损失的具体参数如下所述：.
更换设备前，两组数据：锚索预应力损失分别为2 2 . 2 1 % 和2 2 . 4 3 %；更换设备后，锚索预应力损失对应值为1 9 . 2 2 % 和1 9 . 4 1 % 。
由此可知，更换同一厂家的工具锚等基础配套设备后，锚索预应力损失显著下降，下降幅度接近3 % 。
2.3 张拉工艺及其补偿措施
在保留传统张拉工艺优势特征的基础上，优化改造现有张拉工艺具有实际意义。首先，针对A 端加载三级张拉应力， 分别按照张拉力设定值的2 5 %、5 0 % 和7 5 % 执行， 而B 端则不设置张拉力， 待静置1 0 分钟后， 再对B端按照同样的设定标准加载三段拉应力。A 端保持不变，静置1 0 分钟后，A 端张拉至1 0 0 %，B 端不张拉，静置1 0 分钟，B 端张拉至1 0 0 %，A 端不张拉， 静置1 0 分钟， 同时卸载两端的张拉力， 改进纵向张拉工艺前后， 锚索预应力损失参数值如下所述：
两端同时张拉，两组预应力损失数值分别为6 . 1 3 % 和6 . 0 2 %，一端张拉，两组预应力损失数值分别为4 . 1 3 %和4 . 7 1 % 。
由此可知， 纵向改进张拉工艺的整个流程较为繁琐， 且实际效果不明显， 影响程度仅为1 %—2 %， 不具有较大的推广应用价值。
2.4 压缩形变及其补偿措施
在锚索加固施工过程中，由于锚垫板刚度不达标，在张拉过程中极易产生压缩形变，进而增加预应力的损失。为此，施工人员可通过改善锚垫板刚度条件的方式控制预应力损失。
1）环向增加垫板
锚索预应力损失值数据如下所述：
未加垫板， 两组预应力损失值分别为2 5 . 1 2 % 和2 5 . 7 9 %； 增设5 0 毫米垫板， 两组预应力损失值分别为2 1 . 6 3 % 和2 2 . 5 1 %。由此可见， 增加锚垫板刚度， 可有效控制预应力损失。压缩形变也是导致预应力损失的影响因素，且损失量大约在3 % 左右。
2）合理设置施工参数
在控制施工参数时，要综合考量钻孔稳定性与可钻性等基本特征，并且根据施工场地地质结构条件优选参数确定模式。具体来说，若地质结构脆性较突出，应当选择中风量或慢速压力，并以此为基础，确定成孔工艺参数。若地质结构条件良好，则应当选择大风量确定工艺参数。总而言之，无论选择哪一种参数确定模式，都需尽可能的保证施工的安全性。
3）积极落实锚孔注浆作业
要想切实强化钻孔灌浆作业质量，应当着重处理如下四个工艺流程：
其一，选择适宜的注浆体。在整体施工过程中，注浆能够控制锚索腐蚀，并发挥固定锚索
的作用。而注浆体质量也直接影响了整体锚固效果。为此，施工人员务必严格把控注浆体质量；
其二，积极落实注浆作业前期处理工作。在锚孔注浆过程中，极易出现地层破碎问题，为此，工作人员应采取一系列切实可行的预防控制措施，控制地层破碎。若注浆量超过限定标准，但未出现返浆现象，说明锚孔遗漏；
其三，严格遵照标准规范落实钻孔漏水检测工作。在正式注浆前，检查锚孔是否出现漏水问题，一旦出现漏水问题，要及时分析导致渗漏的原因，并根据渗漏的严重性采取必要的补救措施；
其四，在注浆液中添加适量的添加剂，保证浆液质量符合要求。当下，水玻璃是应用频率较高的优质添加剂。在配置注浆液的过程中，水玻璃的浓度越高，注浆液浓度越低，且凝胶时间越长。为此，工作人员需根据实际情况，选择恰当的浆液配置方案。
2.5 其它影响因素及补偿措施
除上述影响因素外，导致锚索预应力损失的影响因素还有很多种。比如，孔道摩擦阻力，其可通过现场试验确定孔道摩擦阻力系数，并以此为基础，评估预应力损失；油压表读数，针对张拉系统中的油压表，可采用高精度的抗震油压表提高油压表读数的精确性；偏心因素，可依靠定位器控制偏心问题，减少预应力损失。
结语
综上所述，导致锚索预应力损失的因素是多样化的。为此，在实际施工过程中，相关人员应当根据各类实际问题， 采取有针对性的处理措施。而在混凝土锚索预应力施工环节， 控制预应力损失也至关重要， 为此， 一线施工技术人员需根据工程概况，全面分析导致预应力损失的影响因素，进而保证施工的安全性。
参考文献
[1] 彭涛, 邓安. 不同类型支挡结构锚索预应力损失测试[J]. 四川地质学报,2017.
[2] 余瑜, 刘新荣, 刘永权. 基坑锚索预应力损失规律现场试验研究[J]. 岩土力学.2019(05)
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容