[发明专利]一种张拉锚固系统锚固力的检测装置和检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及张拉锚固系统的锚固力检测技术领域，尤其涉及一种张拉锚固系统锚固力的检测装置和检测方法。

背景技术

张拉锚固系统广泛应用于大跨度预应力钢筋混凝土结构，拱桥、斜拉桥和悬索桥的吊杆体系，以及岩土工程的高边坡以及地下洞室的预应力锚索体系等。采用张拉锚固体系可以发挥钢材抗拉强度高的优势，提高工程承载力，但是需要严格控制张拉锚固系统对被锚固结构物或岩土工程所施加的锚固力满足相关设计和规范要求，才能保证结构物或岩土工程的稳定性和安全性。

张拉锚固系统的施工质量控制点主要包括：张拉锚固体系的预应力筋（锚索等）安装孔道的线型控制，锚固体系的预应力筋（锚索等）、锚具等安装质量，按照设计要求进行张拉和锚固，以及孔道内注浆和锚头部位的防护。其中张拉施工是否到位，锚固体系安装质量是否可靠，都会影响锚固系统的最终锚固力大小，从而影响结构物的承载能力和稳定性，决定工程的使用寿命。

目前工程中广泛采用的张拉锚固系统的锚固力测试技术主要有两类：第一类，基于频率法的无损检测技术，主要应用于斜拉索、吊杆等体外索的锚固力测试，该方法对于短索和钢绞线索测试误差较大；第二类，基于测试张拉（反拉）的测试技术，该方法将张拉系统和测试系统进行串联，目前主要用于钢筋混凝土后张预应力锚固系统，测试方法简单直观。但是反力支撑在锚具上，测试张拉过程中扰动锚固体系的锚固状态，影响锚固效率系数和疲劳性能。

发明内容

本发明的目的：提供一种张拉锚固系统锚固力的检测装置和检测方法，通过检测锚固系统的锚固力来评估张拉锚固系统的施工质量，以便及时对存在质量缺陷的张拉锚固系统施加补救措施，提高使用张拉锚固系统的结构物以及岩土工程的整体施工质量水平。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种张拉锚固系统锚固力的检测装置，包括第一反力支撑装置、第二反力支撑装置、测力油缸及连接螺栓；所述的第一反力支撑装置及第二反力支撑装置均为中空筒状结构，所述的第一反力支撑装置与所述的第二反力支撑装置的一端通过螺纹连接；所述的测力油缸与所述的第二反力支撑装置的另一端通过所述的连接螺栓连接，使所述的第一反力支撑装置、第二反力支撑装置及测力油缸的中心位于同一轴线上；所述的测力油缸上安装有伸长量测试装置且外接数据分析系统，所述的测力油缸连接油泵，所述的测力油缸的顶端安装有工具锚或索夹具。

上述的张拉锚固系统锚固力的检测装置，其中，所述的第一反力支撑装置上设有测试孔，位于所述的第一反力支撑装置的支撑端。

上述的张拉锚固系统锚固力的检测装置，其中，所述的第一反力支撑装置与所述的第二反力支撑装置之间设有限位板，所述的限位板竖直设置。

一种张拉锚固系统锚固力的检测装置安装于锚固系统的方法，该方法至少包括如下步骤：

步骤1：选择与锚固系统的锚具对应尺寸的第一反力支撑装置，对于夹片锚具还要选择相应规格的限位板，然后在锚固加强区范围内安装第一反力支撑装置和限位板，并连接第二反力支撑装置。

步骤2：连接第二反力支撑装置与测力油缸，并在测力油缸上安装伸长量测试装置，测力油缸连接油泵。

步骤3：在测力油缸的顶端安装工具锚或索夹具。

步骤4：将测力油缸和伸长量测试装置连接数据分析系统。

一种张拉锚固系统锚固力的检测装置的检测方法，该方法至少包括如下步骤：

步骤1：数据分析系统根据锚固系统的张拉力-伸长量原始施工数据，拟合得到张拉力-伸长量施工曲线，得到控制张拉力时的施工曲线斜率；或者利用预应力筋抗拉强度测试数据得到施工曲线斜率。

步骤2：进行测试张拉，缓慢施加荷载，通过伸长量测试装置和测力油缸测试锚固系统的伸长量和张拉力。

步骤3：数据分析系统实时拟合张拉力-伸长量测试曲线，当该测试曲线斜率发生明显减小，并且斜率与施工曲线斜率基本一致时，初步判断张拉力接近锚固系统锚固力，保持测力油缸的张拉力，进行二次测试判断。

步骤4：通过第一反力支撑装置的测试孔，测试锚固系统与其支撑面之间是否发生空隙，若发生空隙，则此时张拉力为锚固系统锚固力的测试值；否则继续缓慢加载，并持续测试，直至锚固系统与其支撑面之间发生空隙，此时张拉力为锚固系统锚固力的测试值。