輕型鋼墊板錨墩的施工設計與應用

1、輕型鋼墊板錨墩的施工設計與應用葛暢1，張文軍1，褚洪臣2（1.中國葛洲壩集團市場開發(fā)部，湖北宜昌443000；2.遼寧蒲石河抽水蓄能有限公司，遼寧丹東118216）摘要：本文以拉西瓦等水電站地下廠房預應力錨索施工為個例，對輕型鋼墊板錨墩在大型地下廠房中的施工設計與應用問題進行初步探討。關鍵詞關鍵詞：輕型鋼墊板；集中荷載；有限元；中心撓度AnchpoleofLightSteelBackingStripExecutiveProjectApp

2、licationGeChang1，ZhangWenjun1，ChuHongchen2（1.MarketDevelopmentDepartmentofGezhouDamGroup，Yichang443000，Hubei；2.LiaoningPushiRiverThePumpGathersEnergyCo.Ltd.，Dong118216，Liaoning）Abstract：ThisarticletakeLaxiwasoonhydroelec

3、tricpowerstationundergroundwkshopprestressedanchcableconstructionsasanexamplecarriesonthepreliminarydiscussiontoanchpoleoflightsteelbackingstripinthelargescaleundergroundwkshopsexecutiveprojecttheapplicationquestion.Keyw

4、ds:LightSteelBackingStrip；Centralizedload；Finiteelement；Centralamountofdeflection.1概述概述隨著我國水利水電行業(yè)的不斷發(fā)展，建設規(guī)模不斷擴大，巖錨工程在水電行業(yè)實踐中得到越來越廣泛的應用，其各種結構形式的預應力錨索及其相關理論也日趨完善。但是，傳統的設計理念主要將重點部位放在錨固端上，而對反力結構則基本沿襲了現有的鋼筋混凝土墩頭，傳統墩頭由于結構特點，決定

5、了其施工耗時耗工，在地下廠房施工中該問題尤為突出。近年來，國內大多數大型地下廠房其頂拱和側墻預應力錨索加固全部采用臺錐型鋼筋混凝土錨墩。例如拉西瓦水電站主副廠房長311.75m，頂寬30m，橋機軌道以下寬27.8m，高73.84m。僅廠房EL.2260.7m~2228.7m上、下游側邊墻就布置了六排預應力錨索，其中1500kN級錨索446束，鋼筋混凝土墩頭設計尺寸為0.80.80.4m（長寬高）；2000kN級錨索156束，鋼筋混凝（4

6、）鋼板彈性模量E取206Gpa；（5）彈性系數，其中泊松比μ取0.3；）（＝23112??EtD（6）輕型鋼墊板錨墩采用方形整體鋼結構。2.2墊板邊長計算根據普通簡化模型試算鋼板邊長，假設鋼板的厚度為t（cm），邊長為L（cm）。由于墊板下巖層應力為不均勻分布，高應力區(qū)主要集中在穿索孔周圍的小范圍內。計算圍巖極限抗壓強度時，應考慮局部安全超高k1和錨索超張拉k2等安全系數，故最小安全系數k（k1k2。。。）按1.6～1.8取值，圍巖完整

7、性好的取小值，反之取大值。綜上述，1500kN級和2000kN級預應力錨索墊板截面尺寸計算如下：6221915001060]25.16[)1015.11500(???????）（?LQ6222920001060]25.19[)1015.12000(???????）（?LQ由上式可得，L1500≥kL1=（1.6～1.8）22.4cm=35.84～40.32cmL2000≥kL2=（1.6～1.8）26.1cm=41.76～46.98cm

8、據上述計算結果，并結合實際生產、施工的簡易性和可操作性，1500kN級錨索鋼墊板截面尺寸擬定為4545cm，中部設置φ165mm穿索孔；2000kN級錨索鋼墊板截面尺寸擬定為5050cm，中部設置φ195mm穿索孔。2.3墊板厚度確定（1）鋼墊板錨墩在有限元應用中歸結于彈性薄板問題，在受到垂直于墊板面的集中荷載后，墊板將產生彎曲，最大撓度理論產生在墊板穿索孔中心。max?利用有限元法[1]計算鋼墊板彎曲的收斂情況，計算網格如圖1（a），