預應力錨桿技術

引言
　　使無初始變形的錨桿發揮全部承載能力，外錨頭則會產生較大的位移。為了控制這種位移在結構物所能容許的范圍，一般是通過對錨桿施加預應力，同時在結構物或巖土體中產生應力，這便是預應力錨桿。預應力錨桿是一種可承受拉力的結構體系。它的一端被固定在穩定地層中，另一端與被加固結構緊密結合，形成一種新的結合體。它在安裝后，可向被加固結構主動施加應力，限制其發生有害變形和位移。預應力錨桿由錨固段、自由張拉段和錨頭組成。借助自由段桿體的伸長從而被永久張拉，可以將結構物或巖土體的拉力傳遞到地層深處，適用于對結構物與地層的變形有嚴格控制的工程。
　　荷載集中型錨桿
　　工程實踐中應用最廣泛的是拉力集中型錨桿，它在國內已經有40年的應用歷史，有成熟的工程經驗。拉力型錨桿的荷載是依靠其固定段桿體與灌漿體接觸的界面上的剪應力由上部向底部傳遞的。錨桿工作時，固定段上部灌漿體中拉應力集中，并沿深度方向衰減。因此固定段上部灌漿體易出現裂縫，防腐性能差，影響錨固效果。壓力集中型錨桿與拉力集中型錨桿在錨固段受力機理不同。壓力型錨桿借助無粘結預應力筋使之與灌漿體隔開，束體直接和安裝在孔底部的特制承載體相連。張拉時，荷載直接傳至底部的承載體，再由承載體從底部向上推壓灌漿體。壓應力從底部向上傳遞，逐漸減小，這樣有利于將不穩定體錨固在地層深部，且錨固段灌漿體為受壓狀態，不易開裂。壓力型錨桿承載能力和變形性能均優于拉力型錨桿。

　　荷載分散型錨桿
　　由于荷載集中型錨桿在錨固段均可引起較大的應力集中（拉應力或壓應力），可造成錨桿的損壞甚至失效，因此催生了可以防止錨固段應力過分集中的錨桿――荷載分散型錨桿。荷載分散型錨桿是將預應力筋分成數組，被分層固結在孔道的不同深度處。同組錨桿彼此等長，而不同組錨桿不等長。荷載分散型錨桿也分為拉力型與壓力型，其中壓力分散型錨桿受力性能更優。壓力分散型錨桿所受拉力經由承載板加壓于鉆孔不同深度的注漿體上，使注漿體應力集中減少，有效避免被壓碎的危險，注漿體受力更加均勻。

　　4 一種新型錨桿
　　壓力分散型錨桿優點很突出，但是也有明顯的缺陷。外錨頭發生變形時，各級鋼絞線應力分布不均會使錨桿失效，且不能進行極限承載力試驗。一種改良的新型壓力分散型錨桿，克服了原有的壓力分散型錨桿結構的固有缺陷。通過在內錨固段設置可滑動的錨具，使預應力錨索有一定的應力釋放能力，將被錨固結構的過大變形釋放，保護錨索的應力水平，有效提高錨固結構的安全性與耐久性。