环锚预应力衬砌锚索张拉工序优化研究.pdf
无粘结环锚预应力衬砌结构是应用在水工隧洞中的一种新型结构形式，该结构 主要适用于衬砌围岩地质条件较差、衬砌中的水压力较大以及衬砌开裂水渗入围岩 后能够导致周围建筑物失稳的水工隧洞结构中。无粘结预应力衬砌结构作为一种新 型的衬砌结构形式具有其特殊的优点：无粘结衬砌中钢绞线采用双圈环绕形式，能 够使衬砌中的压应力分布更均匀，锚索的沿程预应力损失更小，与有粘结衬砌相比 有效预应力大，衬砌的厚度可以适当减小，这样就能够节省材料减小开挖量，大大 降低了施工的难度和工程造价，有效的加快施工的进度。鉴于无粘结环锚预应力混 凝土衬砌的优势，可以看出这种结构在我国水工隧洞中有着广阔的应用前景。目前， 这种衬砌形式只在小浪底工程的三条排沙洞和大伙房水库输水隧洞中得到应用，从 这两个工程的运行情况来看，该结构也暴露出一些问题。在锚索张拉过程中，若张 拉工序不当，可在衬砌内表面轴向应力过大可使衬砌内表面出现环向裂缝。这将降 低衬砌的抗渗性和耐久性
节选段落一：
机械式预应力衬砌主要采用环锚结构。由于水工隧洞施工的特殊性，预应力锚
索张拉只能在洞内进行。因此在衬砌混凝土浇筑前，需要预先埋设锚具槽；对于有
粘结预应力衬砌应预留孔道，无粘结预应力衬砌应预埋预应力筋。锚具槽用于利用
游动锚具进行锚索张拉且张拉完毕后锚具固定在锚具槽内，即在锚索张拉完毕后，
用微膨胀或膨胀混凝土将锚具槽回填密实，使之与衬砌成为一体，从而形成整体结
构。节选段落二：
，
且减小的幅度较大，180°位置处其有效应力仅为无粘结的一半；故采用有粘结环锚
时张拉角通常取 180°。节选段落三：
在小浪底排沙洞室外 1:1 模型试验中，有粘结和无粘结模
型的锚索在张拉过程中均引起衬砌内表面出现环向裂缝。小浪底排沙洞工程为研究、
确定施工工艺，在 1 号排沙洞止水帷幕前的第 9、10 浇筑段进行了锚索张拉试验，
实验过程中衬砌内表面也出现的环向裂缝。由于衬砌内表面开裂可能导致渗水，且
威胁衬砌结构的安全稳定运行，故应尽量避免裂缝的产生。由此可见，确定合理的
锚索张拉工序，保证在张拉过程中衬砌不因轴向应力过大而产生环向裂缝，并尽量
减少锚索张拉的次数是施工中非常关键的问题。
机械式预应力衬砌主要采用环锚结构。由于水工隧洞施工的特殊性，预应力锚
索张拉只能在洞内进行。因此在衬砌混凝土浇筑前，需要预先埋设锚具槽；对于有
粘结预应力衬砌应预留孔道，无粘结预应力衬砌应预埋预应力筋。锚具槽用于利用
游动锚具进行锚索张拉且张拉完毕后锚具固定在锚具槽内，即在锚索张拉完毕后，
用微膨胀或膨胀混凝土将锚具槽回填密实，使之与衬砌成为一体，从而形成整体结
构。节选段落二：
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且减小的幅度较大，180°位置处其有效应力仅为无粘结的一半；故采用有粘结环锚
时张拉角通常取 180°。节选段落三：
在小浪底排沙洞室外 1:1 模型试验中，有粘结和无粘结模
型的锚索在张拉过程中均引起衬砌内表面出现环向裂缝。小浪底排沙洞工程为研究、
确定施工工艺，在 1 号排沙洞止水帷幕前的第 9、10 浇筑段进行了锚索张拉试验，
实验过程中衬砌内表面也出现的环向裂缝。由于衬砌内表面开裂可能导致渗水，且
威胁衬砌结构的安全稳定运行，故应尽量避免裂缝的产生。由此可见，确定合理的
锚索张拉工序，保证在张拉过程中衬砌不因轴向应力过大而产生环向裂缝，并尽量
减少锚索张拉的次数是施工中非常关键的问题。
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