12 试 验
12.1 预应力锚杆试验
Ⅰ 一般规定
12.1.2 锚杆试验的最大试验荷载应按杆体的最大容许拉力值进行控制,一是不允许杆体出现破坏而危及试验人员安全,二是防止试验结果中混入杆体自身的非线性变形量。
Ⅱ 基本试验
12.1.7 本条所指的地层条件是指整个工程的地层条件基本相同或相似的情况,基本试验可只做不少于3根的一组试验,若地层性态相差较大,则应根据情况,增做一组或多组基本试验。为了明确地获得锚杆注浆体与地层间的极限粘结强度数据,可适当增加试验锚杆的杆体的截面积。
12.1.9 荷载分散型锚杆基本试验推荐采用并联千斤顶组加荷方式,当某一个单元锚杆首先出现破坏时,则该单元锚杆的前一级荷载可用作确定锚杆的极限承载力。
荷载分散型锚杆包括压力分散型锚杆和拉力分散型锚杆,由于其良好的工作特性,是近年来应用日益广泛的锚杆类型。但由于其单元锚杆的长度不等,若采用常规的整体张拉加荷方法进行基本试验势必造成每个单元锚杆受力不等,为此,为使其在拉力设计值或预计最大的试验荷载条件下,各单元锚杆受力相等,必须改变锚杆的张拉方式。目前,该类型锚杆的张拉有三种方法:一种是采用多个千斤顶并联或千斤顶组完成锚杆张拉试验;另一种方式是对每个单元锚杆单独进行常规锚杆张拉,锚杆的试验成果由若干个单元锚杆的试验资料组成;第三种方式是采用补偿张拉方式,该方式是按预计最大拉力值(基本试验)或拉力设计值(验收试验)下各单元锚杆受力相等的原则,确定各单元锚杆的起始荷载,依次对单元锚杆(由锚杆底端的单元锚杆开始)预张拉,然后按常规试验方法进行试验(详见本规范附录C)。当其中某个单元锚杆破坏即视为锚杆破坏。
Ⅲ 蠕变试验
12.1.14、12.1.18 蠕变率是反映锚杆蠕变特性的一个主要参数,它表明蠕变的变化趋势,由此可判断锚杆的长期工作性能。据资料推算,最大试验荷载作用下的锚杆蠕变率不大于2.0mm/对数周期,则意味着在30分钟至50年内,锚杆蠕变量约为12mm。
Ⅳ 验收试验
12.1.19 本条为强制性条文。预应力锚杆的验收试验是检验锚杆的抗拉承载力,筋体受拉自由段长度和蠕变率能否满足设计与规范要求,判别锚杆质量是否合格的唯一科学而可靠的方法。若不对每根工程锚杆严格地按规范规定要求进行验收试验,势必会在锚固工程中或多或少地混有一些不合格锚杆,大大增加锚固工程的安全风险。对国内一些发生事故的锚固工程的分析表明,没有按规范要求对锚杆进行严格地验收试验,是锚固工程滋生严重病害与破坏事故的主要原因之一。因此,必须对每根工程锚杆进行验收试验。
12.1.22 本次规范修订进一步明确了拉力型和压力型锚杆的验收合格标准,将原规范《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB 50086-2001规定的拉力型锚杆的实测弹性变形不得超过自由段长度与1/2锚固段长度之和的理论弹性伸长,修改为不得超过自由段长度与1/3锚固段长度之和的理论弹性伸长。目的是限制锚杆锚固段前端筋体与注浆体的粘结失效长度,避免性能不良锚杆对工程的危险性,也能有效地控制锚固结构物的变形。关于压力型锚杆受力后的实测弹性变形的控制范围,考虑锚杆筋体的非粘结隔离层是在工厂加工的,通常采用无粘结钢绞线,摩擦损失较小,参照BSI和DIN锚杆标准的规定,将上下限值定为杆体非粘结长度理论弹性长度伸长值的110%和90%。
根据预应力锚杆实测的弹性变形与理论计算的弹性变形进行比较可以评价工程锚杆的质量和性能。当实测的锚杆弹性伸长偏离本条规定的上限值,并远大于自由段长度理论计算的弹性变形时,表明锚固体产生了明显的塑性变形或拉力型锚杆预应力筋与灌浆体之间的粘结破坏或压力型锚杆承压板(承载体)附近的灌浆体被压坏;当实测的锚杆弹性变形偏离本条规定的下限值,并远小于自由段长度理论计算的弹性变形时,表明自由段预应力筋的非粘结长度不符合设计要求,这就意味着部分锚固段长度位于滑移区或破坏区内,实测得到的有效抗拔力是不真实的,其后期预应力损失也会较大,锚固效果较差。