[科普中国]-预应力锚固

预应力锚固是用锚固方法增加支挡结构或岩土体稳定性的一种措施。其方法是打钻孔穿过有可能滑动的或已经滑动过的滑动面，将钢筋（或钢索）的一端固定在孔底的稳定岩土体中，再将钢筋（或钢索）拉紧以至能产生一定的回弹力（即预应力），然后将钢筋（索）的另一端固定于岩土体或支挡结构表面，利用钢筋的回弹力压紧可能滑动的岩土体或支挡结构，以增大滑动面上的抗剪强度，从而达到提高岩土体或支挡结构稳定性的目的。

简介预应力锚固是用锚固方法增加支挡结构或岩土体稳定性的一种措施。其方法是打钻孔穿过有可能滑动的或已经滑动过的滑动面，将钢筋（或钢索）的一端固定在孔底的稳定岩土体中，再将钢筋（或钢索）拉紧以至能产生一定的回弹力（即预应力），然后将钢筋（索）的另一端固定于岩土体或支挡结构表面，利用钢筋的回弹力压紧可能滑动的岩土体或支挡结构，以增大滑动面上的抗剪强度，从而达到提高岩土体或支挡结构稳定性的目的1。

优点预应力锚固的优点是：

①在高边坡或隧洞洞口明挖中采用，可增加边坡稳定，从而减少开挖量，也为提前进洞创造条件；

②可在水库正常运行条件下用于混凝土坝体或坝基加固；

③用于修补混凝土裂缝或缺陷，可将集中荷载分散到较大范围内；

④加固洞室，改善洞室的受力条件，如用于地下厂房的高边墙支护等。

这些优点使其在世界范围内的水利工程中得到广泛应用2。

组成预应力锚固主要由锚头、锚束体及锚固段（又称锚根或内锚头）组成。锚头是用于张拉锚索和锁定的构件，包括外锚头、混凝土基座及垫板等。锚束体是连结内、外锚头及承受张拉力的构件，由钢筋或高强钢丝束等组成。锚固段嵌固在锚孔底部，其作用是为张拉锚索提供锚固力；常用的有粘着式及机械式，需按照设计要求的方向、大小及锚固深度施工。当锚固段固定后，通过千斤顶对锚束体张拉，从而对基岩或建筑物施加预压应力，达到加固或改善其受力条件的目的2。

施工程序预应力锚固的施工程序是:

①造孔；

②量测孔深、孔径和偏斜度；

③锚头加工；

④编索；

⑤锚固段固定；

⑥预拉、张拉和锁定；

⑦封孔灌浆。

锚孔的方向可分为垂直孔、水平孔、倾斜孔和仰孔。钻孔孔径一般为 110～150mm。由于张拉后的压缩变形、徐变、锚束材料的松弛、锚固段的滑移等原因,必然会产生预应力损失。因此,设计中应对预应力损失有合理的估算。一般在张拉过程中，采用预拉或反复超张拉的方法，以达到调整应力，减少预应力损失的目的。有时在正式张拉之后还进行补偿张拉。钢索锁定后一般用水泥灌浆封孔；当欲为补偿预应力损失而进行重复张拉时，常采用沥青等防渗材料封孔1。

施工技术1.孔道压浆完毕，经检查无不饱满情况，浆体已凝固后，应及时进行封锚（端）作业。

2.封锚（端）所用材料和质量应符合设计要求。设计无要求时，宜釆用水胶比较梁本体混凝土小的干硬性混凝土或补偿收缩混凝土，其强度、耐久性应不低于梁本体混凝土。无砟轨道板封锚混凝土必须符合设计和相关标准的规定。

3.预应力混凝土梁封锚（端）施工应符合下列规定：

（1）后张梁封锚（端）前应对锚具、锚垫板表面及外露钢绞线用聚氨酯防水涂料进行防水处理。预应力筋保护层厚度应符合设计要求。

（2）折线配筋先张梁梁底转折器切割后外露面涂刷防锈剂，凹穴部分应釆用与梁体混凝土色泽一致的环氧树脂混凝土封堵，其抗压强度不应低于设计要求，且不低于40MPa。

（3）后张梁绑扎封锚（端）钢筋之前，应将锚垫板表面和锚环上的粘浆铲除干净，封锚（端）处的混凝土应进行凿毛处理，浮浆、灰渣等杂物应清理干净。

（4）混凝土应捣固密实，无蜂窝麻面，及时抹面压光，封锚（端）后混凝土面与梁端面的错台不超过2mm3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学