影响夹片式锚具锚固性能的因素及对策分析
铁路工程预应力筋用夹片式锚具、夹具和连接器技术条件
铁路工程预应力筋用夹片式锚具、夹具和连接器技术条
件
1.夹片式锚具技术条件：
（1）夹片式锚具应具有良好的预应力传递性能和可靠的锚固效果。
（2）夹片式锚具的夹片应具有足够的厚度和硬度，能够承受预应力的拉力。
（3）夹片式锚具的夹紧力应能够稳定，并可根据需要进行调整。
2.夹具技术条件：
（1）夹具应选用具有良好耐久性和强度的材料。
（2）夹具应尽量减轻重量，便于施工作业。
（3）夹具的夹紧力应能够稳定，并可根据需要进行调整。
3.连接器技术条件：
（1）连接器应选用具有良好耐久性、强度和刚性的材料。
（2）连接器的连接方式应足够牢固和可靠。
（3）连接器应具有良好的防锈和防腐能力，以延长使用寿命。
夹片式锚具静载锚固试验中的影响因素
夹片式锚具静载锚固试验中的影响因素李保军【期刊名称】《《交通世界（建养机械）》》【年(卷),期】2012(000)005【总页数】2页(P234-235)【作者】李保军【作者单位】邢台县公路管理站【正文语种】中文文章在总结了多年来进行预应力钢绞线、锚夹具检测工作经验的基础上，对夹片式锚具静载锚固试验中的各种影响因素进行了详细的分析。
概述锚具、夹具和连接器按照锚固方式不同，可分为夹片式、支承式、锥塞式和握裹式4种。
根据JT/T 329—2010《公路桥梁预应力钢绞线用锚具、夹具和连接器》的静载锚固要求，用预应力筋-锚具组装件静载试验测定的锚具效率系数ηa和达到实测极限拉力时组装件受力长度的总应变εapu来判定锚具的静载锚固性能是否合格。
锚具效率系数ηa按下式计：式中：ηp的取用：预应力筋-锚具组装件中预应力钢材为1至5根时，ηp=1；6至12根时ηp=0.99；13至19根时，ηp=0.98；20根及以上时ηp=0.97。
锚具的静载锚固性能应同时满足下列两项要求：ηa≥0.95；εapu≥2.0%钢铰线钢绞线强度的影响钢绞线试验的夹具对钢绞线最大力Fm的测定有着重要的影响，而Fm的数值又直接影响到锚具效率系数的计算。
不同的检测单位使用着不同形式的夹具，夹具的夹持长度从80mm到180mm不等，夹具的牙纹有点状、细牙等，这些夹具不同程度地对钢绞线有着“缺口效应”，导致钢绞线提前破坏，断口总是发生在夹持部位，造成对同样的钢绞线使用不同的夹具进行试验会得到不同的结果这一不合理的现象。
新标准GB/T5224-2003规定：“如试样在夹头内和距钳口2倍钢绞线公称直径内断裂达不到本标准性能要求时，试验无效。
” 问题在于对于“有效”的试验，虽然达到了标准规定的性能指标，钢绞线材料检验合格，但由于没有真正测出钢绞线不受损伤情况下的最大力，因而也就不能够准确地测量出钢绞线受损伤情况下锚具的锚固效率系数。
这一技术的关键是必须在夹具与试样之间垫以粘有金钢沙的软金属片，以防止夹具牙纹对钢绞线的损伤，同时最大程度地握裹住试样，阻止试样打滑。
影响预应力张拉锚固体系质量因素及常见故障探讨
２ 影响夹片式锚具锚 固性能的综合因素
２． 钢绞 线对 夹 片式锚 具 的影 响 １ （） 绞 线 强 度 的 影 响 。 立 锚 固 的 夹 １钢 独 片 式 锚具 是 按 钢 绞 线极 限 强 度 １ ６ ＭＰ 计 ８０ ａ 算 的 承 载 力设 计 的 ， 目前 钢 绞 线 极 限 强 而 度普 遍在 １ ６ ＭＰ －２ ０ ＭＰ 之 间 ， ９０ ａ ｏ ０ ａ 其屈 服 强 度 已接 近 ｌ ６ ＭＰ ， 往 往 钢 绞 线 的 延 ０ ａ而 ８ 伸 率 很 难 测 定 ， 致 钢 绞 线 在 夹 片 切 口处 导 容易被 剪断 。 （） 绞 线 的 表 面 硬 度 影 响 。 常情 况 ２钢 通 下， 钢绞 线 强度在 １ ６ ＭＰ ～ｌ ０ ＭＰ 范 围 ８０ ａ ９０ ａ 内， 而表 面 硬度 为 ＨＲＣ ４ ８ 右 ， 片设 ４ ～４ 左 夹 计 硬 度为 ＨＲＣ ８ ４亦 有用 ＨＲ ５ ～６ （ Ａ标尺 ， 根 据 硬 度 不 同 而 采 用 不 同 的标 尺 进 行 测 试 ， 换 算 关 系为６ ＨＲＡ ２ ＨＲＣ ， ０ ０ ）两者 硬 度之 差 ≥ＨＲＣ ０ １ 以上 ， 组 合与 匹配最 佳 。 夹 其 若 片 的硬 度达 不 到 设计 要求 ， 者 硬 度 差 。 两 （） 绞 线 直 径 的影 响 。 ３钢 国家 标 准 Ｇ ／ Ｂ Ｔ５ ２ 对钢 绞线 的 公称 直 径 都 明确 规 定 了 ２４ 允 许 偏 差 。 夹 片 锚 具 的 夹 片 内 孔 直 径 尺 而 寸 、 片 的 锥 形 角 度 和 锚 环 内 的 内 孔 锥 形 夹 角 度 等 均 按 钢 绞 线 的 公 称 直 径 尺 寸 设 计 的。 如果 都 能 满 足 设 计要 求 ， 锚具 零 件 组 装 后再预 应力受力过程 中， 组装 零件之 间 其 的 内摩 擦 角 达 到 平 衡 状 态 ， 产 生 良 好 的 而 自锚 能 力 。 钢 绞 线 直 径 超 过 允 许 偏 差 太 若 多 ， 会 破 坏 这 个平 衡 。 目前 钢 绞 线 大 部 将 而 分 超标 ， 都 是 正偏 差 ， 然对 夹 片 式 锚 具 且 显 的锚固性能构成严重影响 。 ２． 锚 具本 身质 量对 其锚 固性能 的影 响 ２ （） 具 锚 孔 的锥 度 尺 寸和 夹 片 角 度尺 １锚 寸 的配 合 。 孔 的锥 度 （ 锚 角度 ） 寸和 夹 片 角 尺 度尺 寸 的加 工 过 程是 技术 含 量 比较 高 的过 程 ， 达 不 到设 计 要 求 或 超 出误 差 范 围 ， 若 其 组 合 与 匹配 将 达 不 到 最 佳 状 态 ， 仅 影 响 不 自锚 能 力 ， 其锚 固性 能 肯 定达 不 到 ， 而且 这
夹片式锚具锚固性能综合分析
科技资讯 SC I EN C E &TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO N 建 筑 科 学预应力锚固体系是预应力混凝土技术的重要组成部分。
完善的锚固体系包括锚具、夹具、连接器及锚下支承系统等。
作为工具重复使用的叫做夹具或工作锚,一般用于先张法;作为构件组成的一部分使用的叫做锚具,用于后张法。
锚具是保证预应力混凝土结构安全可靠的技术关键,在后张法构件中,它又作为构件的一部分,长期固定在构件上以维持预应力。
因此,锚具应满足下列要求。
(1)锚固性能安全可靠且不能损伤钢筋;(2)滑移、变形小,预应力损失小;(3)构造简单,易加工,施工方便;(4)用钢量少,价格便宜;(5)施工设备简便,张拉锚固迅速。
1 夹片式锚具的现状夹片式锚具一般是利用钢绞线回缩带进夹片的自锚式锚具。
它从70年代后期在我国推广应用以来,目前已广泛应用于房屋结构、桥梁、港口、大坝、水工和核电站等。
随着国家对基础设施投资力度的加大。
用量逐年大幅度增加夹片式锚具的锚固性能稳定,应力均匀,安全可靠,锚固钢绞线的范围亦较大。
用于独立锚固的夹片式锚具是按钢绞线极限强度1860M P a计算的承载力设计的,而目前钢绞线极限强度普遍偏高,其抗拉强度已接近或超过1950MPa,屈强比普遍高于0.91。
由于锚具的生产利润比较高,近些年有逐渐呈上的趋势。
原来生产历史较长的少数几个厂家质量还可以,大部分厂家生产质量不能说得上过关,达不到国家标准规定的一类锚具,甚至达到二类锚具要求都很困难。
在我国广西柳州市,分布着数家挂靠大企业的家庭作坊生产方式,他们生产的锚具和夹片的质量很不稳定,检验指标的离散性非常大,所以很多生产厂家的锚具只能判为不合格产品而不能使用,整个质量现状就是这样。
可以说全国除了原来生产历史较长几个厂家质量还可以之外,大部分厂家生产质量过不了关。
2 预应力钢绞线的生产和质量现状因为预应力钢绞线的规格和力学性能对锚具的锚固性能有很大、而不可忽略的影响,所以介绍一下钢绞线的质量状况有必要。
预应力钢绞线用夹片式锚具锚固性能试验结果的影响分析
预应力钢绞线用夹片式锚具锚固性能试验结果的影响分析刘中沛【摘要】锚固性能结果除了受锚具自身质量的影响,试验所用钢绞线、试验前样品的处理、组装件安装、试验加载控制以及试验设备等等均有影响,稍有不慎试验失败,甚至出现对锚具性能造成误判.通过多年的工作,对试验过程中容易出现的问题进行了分析总结.【期刊名称】《黑龙江交通科技》【年(卷),期】2018(041)012【总页数】2页(P121-122)【关键词】锚具;锚固性能;试验结果;影响【作者】刘中沛【作者单位】苏州交通工程试验检测中心有限公司,江苏苏州215011【正文语种】中文【中图分类】U442锚具是预应力结构体系的重要组成部分,它的功能和使用寿命与结构物相同，其重要性不言而喻。
现行国标和行标出厂检验、型式检验以及施工规范现场验收，均要求对锚具的外观尺寸、硬度，静载锚固性能进行检测，相比较而言这三个技术指标锚固性能结果受影响因素最多，如何客观真实的反映锚具的试验结果，保证检测工作的准确性，显得尤为重要。
1 钢绞线的影响锚具需要通过钢绞线连接形成组装件进行锚固试验，选用时钢绞线规格等级与锚具应相匹配、产品质量应符合国家标准要求。
然而仅仅满足这两点还是不够的，钢绞线在生产过程中受原材料波动、工艺波动等因素，在不同时间段、不同生产线生产的相同规格等级的钢绞线的实测抗拉强度、最大力总伸长率、屈强比均有差异，如组装件中采用的力学性能差异明显的钢绞线在试验过程中必将出现各根钢绞线受力与变形不一致的情况，最终导致组装件提前破坏的现象。
钢绞线具有良好的均匀性就显得尤为重要了，为了降低不均匀性用于锚固性能试验的钢绞线建议在同一盘卷中进行连续取样，不得采用不同批次的钢绞线进行试验。
锚固性能指标中锚具效率系数计算时需用到钢绞线的实测极限抗拉力，实测极限抗拉力的数据应具有代表性，如组装件所用钢绞线与进行实测极限抗拉力所用钢绞线不一致将直接影响锚固性能的计算结果，因此进行实测极限抗拉力的钢绞线取样应与组装件用钢绞线同时取样，样品数量不少于6根且应分布在组装件钢绞线之间。
关于影响夹片式自锚锚具静载锚固组合性能综合因素探讨_张文博
收稿日期:2004-3-22作者简介:张文博(1961-),男,浙江温州人,工程师.浙江交通职业技术学院学报,第5卷第2期,2004年6月Journal of Zhejiang V ocational and T echnical Institute of T ransportation V ol 15N o 12,June.2004关于影响夹片式自锚锚具静载锚固组合性能综合因素探讨张文博1,夏智攀2(1.温州高速公路南白象枢纽立交工程建设指挥部,浙江温州 325015;2.北京华通公路桥梁监理咨询公司温州南白象枢纽立交工程驻地办,浙江温州 325015)摘 要:通过对大量夹片式自锚锚具试验和工程事例所得出,影响夹片式自锚锚具静载锚固组合性能综合因素,不仅与锚具本身的质量有关,而且还与钢绞线的极限抗拉强度及表面硬度有关,可以认为,锚具和钢绞线是影响夹片式自锚锚具静载锚固组合性能主要因素。
关键词:锚具;钢绞线;静载锚固组合性能中国分类号:T U75712文献标识码:A文章编号:1671-234X (2004)02-0014-040 前 言随着国家改革开放的逐步深入,国家对基础设施建设加大投资力度,尤其是高速公路建设在全国掀起了高潮。
夹片式锚具自70年代后期在我国得以广泛应用,目前主要用于桥梁、港口、水工、房屋结构等,在桥梁工程中大部分采用预应力砼结构,根据目前大量工程中所发生的情况和施工中所发生的问题,笔者对后张法夹片式自锚锚固体系中静载锚固组合性能的综合影响因素作有关方面的探讨。
众所周知,后张法夹片式自锚锚固体系由锚具和预应力钢绞线组成,二者缺一不可,后张法预应力构件关键靠锚具将预应力筋的张拉力传递给砼,使之获得预加应力。
显而易见,二者的组合和匹配达到最佳效果,对预应力结构显得非常重要,其静载锚固性能必须符合G B/T 14370-93标准中的I 类锚具技术指标要求。
针对目前大量工程中使用逐根独立锚固夹片式自锚锚具而言,要使每一孔夹片式自锚锚具都必须满足G B/T 14370-93标准要求,还是有一定的距离,主要是因为目前生产厂家众多,生产工艺的差异,原材料的来源不同和生产质量不稳定,又因二者都不能互相选择(锚具不能选择钢绞线),所以二者达到最佳组合还是比较难的。
夹片式碳纤维板锚具的有限元分析及设计
鹏
５５０ ） ４０ ５
５５０ ；２ 柳州 欧维 姆 机械 股份 有 限公 司 ，广 西 柳 州 ４０６ ．
摘
要 ： 用摩 阻锚 固原理 设计 出一 种用 于加 固混 凝 土结构 的 预应 力 碳纤 维 板 夹 片式 锚具 ，该 锚 具 由 利
夹片 和锚 板组 成 ，工作 时锚 板 、夹 片 以及 碳纤 维 板 互 相挤 压成 整 体 。基 于 Ａ Ｓ Ｓ 限元 分 析 软 件 分 ＮＹ 有 析夹 片式 锚具 的 工作原 理及 力 学 模 型 设 计 锚 具 的关 键 尺 寸 ：长 １０ｍ ０ ｍ、锚 板 锥 角 ２０ 、预 紧 力 １０ ．。 ０ ｋ Ｎ，此 时能 较好 满足 张拉 碳纤 维板 时 的受力 要 求 。通 过两 组 碳 纤 维板 锚 具 组 装 件进 行 静 载拉 力 试 验 ，
ｄ ｉ１． ９ ９ ｊｉｓ． ６ ４—９ ５ ．０ ２ ０ ． １ ｏ：０ ３ ６ ／．ｓｎ １７ ０ ７ ２ １ ． １ ０ １
夹 片 式 碳 纤 维 板 锚 具 的 有 限 元 分 析 及 设 计
邓 朗妮 ，杨 帆 ，康
（． 西工 学 院 土木 建筑 工程 系 ，广西 柳 州 １广
侃 ，张
际工程 中的推广应 用。本 文借鉴工艺成 熟 的预应 上 下 两夹 板 与 碳 纤 维 板 的接 触 面 上 设 置 用 于 增 加
力 钢绞 线 锚 固 系统 ， 出一 种 预 应 力 碳 纤 维 板 夹 片 摩擦 的纹 路 ， 紧 螺 栓 通 过 压 板 使 上 下 两 夹 板 夹 提 压
结果 表 明该锚 具具 有较 好 的锚 固夹 持性 能 。 关键 词 ：Ｃ Ｒ Ｆ Ｐ板 ；夹 片式 锚具 ；有 限元 分 析 ；预应力
中图分 类号 ：Ｔ ６ ２ ２ Ｕ ９． 文献标 志码 ：Ａ
工程质量通病分析(预应力工程夹片式锚具质量低)
(预应力工程夹片式锚具质量低)
1．存在现象
1）预应力筋锚固后从夹片中滑脱，丧失锚固作用。
2）夹片内侧无齿，在张拉过程中，预应力筋突然从固定端弹出。
2．分析原因1）锚具加工源自度差或夹片硬度低，无齿或齿太浅。2）锚具在进场和使用前检查不认、不仔细，或操作不当等。
3．预防措施
1）锚具生产单位应有生产许可证。生产单位必须具备生产质量保证体系、原材料的检测手段、生产责任制、检查制、热处理的设备和技工，要能把锚具的硬度范围控制在HRC32-37之间。
2）进场的锚具必须由专人负责进行逐个检查验收，并将检查人的工号印在锚具上。
3）安装锚具时，先检查锚具上的检查验收引号。夹片应按编号顺序嵌入预应力筋之间，并保证锚具中心与预留孔道中心重合，当为曲线孔道时，锚环中心应向曲率中型方向便移3-4mm，使预应力张拉时位于锚环中央。
4.处理方法
及时卸下锚具，进行检查。重新安装检查合格的锚具和夹片，再行张拉时必须注意安全。
关于锚索锚固力不足原因分析说明
关于锚索锚固力不足原因分析说明及解决办法一、原因分析：我矿现使用锚索规格为∮15.24×6000mm，锚固剂生产单位为吕梁鑫锚矿山材料有限公司，执行标准：MT146.1-2002，锚固剂规格为CK2340，打锚索眼钻头∮28mm。
现锚索锚固力达不到设计要求，对此分析原因如下：1、现锚索使用∮15.24mm钢绞线，锚固剂CK2340（∮23mm），打锚索眼钻头∮28mm。
据计算：长度取锚索眼顶部1200mmV锚索=（15.24÷2）2×3.14×1200=218787mmV锚固剂=（23÷2）2×3.14×1200=498318mmV锚索钻眼=（28÷2）2×3.14×1200=738528mmV锚索钻眼－V锚索=519741mm＞V锚固剂故锚索眼体积大于CK2340树脂锚固剂与15.24mm锚索总体积，故判断锚索钻眼粗。
（暂不考虑岩石裂缝与锚索裂隙所占体积）2、搅拌时间、凝胶时间、等待时间是否未按锚固剂使用说明操作。
（锚固剂使用说明书规定搅拌时间8-15s，凝胶时间8-40s，等待时间10-60s）。
3、安装锚索时，钻眼内是否有水，锚索顶部锚固段1.5m范围内是否未擦拭干净。
4、锚索顶部是否破碎、岩质松软。
二、解决办法：1、打锚索眼钻头∮28mm，应调整为∮26mm的钻头。
2、搅拌时间、凝胶时间、等待时间必须按锚固剂使用说明书中规定时间操作，建议操作时间取最大值。
3、安装锚索时，必须等钻眼内的水流干，锚索顶部锚固段1.5m 范围内必须擦拭干净。
4、锚索顶部如有破碎、岩质松软，多加一根锚固剂或减少钻眼长度300-500mm，跳过该段。
影响有偏转角度夹片式扁锚静载锚固性能的综合因素
作者 简介 ： 明波 （ ９ ４ ） 男 ， 徐 １７ 一 ， 安徽人 ， 程师 ， 事材料 性 工 从 能试验 检测 和路 桥工 程质量 检测 工作 。
０ 前言
近 年 来 ， 于 扁 形 锚 具 外 形 尺 寸 小 ， 最 大 由 可 限 度 地 减 小 构 件 面 积 ， 低 构 件 自重 ， 构 件 跨 降 使
独 立 锚 固 的夹 片 式 锚 具 是 按 钢 绞 线 极 限 强 度
１８０Ｍ ａ ６ Ｐ 计算 的承载力设计 的 ， 目前钢绞线极 而 限强度 普遍 在 １ ３ ￣ ０ Ｐ 之 间， ０ ２ ０Ｍ ａ ９ ０ 屈强 比普遍 高于 ０９ ，延伸率做不 出来 ，导致钢绞线容易在 ． ２
面进行 了综 合分 析 、 总结 ， 提出 了试验 检测 方法 是关键 影 响因 素之一 的观 点 。 并
关键词 ： 有偏 转 角度 夹片式 扁锚 ； 载 ； 固性能 静 锚
中图分 类号 ： ４ １ ２ 文献标识 码 ： 文章 编号 ：０ ９ ７ １ （ ０ ８ １— ０ １０ ｕ ４＋ ． Ａ １０ — ７ ６ ２ ０ ） ０ ０ ８ ＂ ３
度更 大 ， 为工程 节 省 了大量 资金 ， 且还 可 克 服 夹片切 口处剪断 ， 而 使极 限拉力 总应变偏小 ， 甚至不 圆形钢 绞线群锚 体系下应 力过 于集 中 ， 锚具 两方 合格。 因此 ， 钢绞线 的强度过高会影 响锚具 的静载 向尺寸较 大 ， 使锚下应 力分布 更加均 匀 、 合理 ， 对 锚 固性 能 。 ． 减少梁板 的挠度 和裂缝 有所帮助 。因此 ， 近年来 ， １２ 钢 绞 线 的 表 面 硬 度 扁 锚 在 市 政 和 公 路 工 程 中得 到 广 泛 应 用 。按 通 常 情 况 下 ， 绞 线 强 度 在 １８０ ｌ９０ＭＰ 钢 ６ ０ ａ Ｇ ／ １３０ ２ ０ （ Ｂ ４７ — ０７ 预应力 筋用锚具 、 Ｔ （ 夹具 、 和连接 范 围 内 ， 表 面硬 度 为 ４ Ｃ， ８ＨＲ 夹 片设 计 其 ４ＨＲ － Ｃ， ， ４ 器》 和交通 部 Ｊ ， ３ ９１９ Ｔ］ ２ ．—７的要求 ， ｒ 扁锚 的静 载 硬度为 ５ Ｒ ～ ４Ｈ Ｃ 两者硬度 之差 ≥１ Ｒ ， ８ ｃ ６ Ｒ ， Ｈ ０ Ｃ Ｈ 锚 固性 能试 验 的结 果须 满 足效 率 系 数 ｑ ≥ 其 组合 与匹配较佳 。 若夹 片硬度达不 到设计要求 ， ０ ９ ％ ， 限 总 应 变 ８ ≥２０ ．５ 极 ， ％。 际上 ， 孔 以 两 者 硬 度 差 ≤ １ Ｃ， 产 生 滑 丝 现 象 ， 以 钢 实 四 ０ＨＲ 易 所 上扁锚 都存在 ３５～ 。 ．。５ 的偏转角度 （ 图 １ ， 见 ）这 绞线 的 表 面 硬度 不 可 过 高 。 ． 就决 定 了扁锚 既具 有 圆形锚具 所具有 的共性 ， 同 １３ 钢 绞 线 直 径 时也 具 有 自身 的 独特 性 。因此 ， 扁锚 静 载 锚 固性 能 夹 片 式 锚 具 的 夹 片 内孔 尺 寸 、 片 的 楔 角 、 夹 锚 的影 响 因 素既 具 有影 响 圆形 锚 具 的 一般 因素 ， 具 板 的锚 筋 孔 锥 角 均 按 钢绞 线 公 称 直 径 设 计 的 。 钢 又 有影 响 扁锚 锚 固性 能 的特殊 因素 ， 只有 把 两者 紧密 绞 线 和锚 板 、夹 片 组 装 后 ，内摩 擦 角 达 到平 衡 状 结合起来进行综合分析 ， 才能全面 、 准确 、 科学 、 可 态 ， 产 生 良好 的 自锚 。若 钢 绞线 直径 过 大 ， 破 可 将 靠地分 析和判定 出扁锚 的锚 固性能 不合格的真正 坏 平 衡 状 态 ， 响 试 验 结 果 ， 至使 试 验 结 果 不 合 影 甚 原因 ， 以利于产 品质量 的提高和改进 ， 提高检测结 格 。 目前 ， 国产钢绞线 由于采用重量计 价 ， 但施工 果 的科学性和准确性 ， 对提高施工和桥梁结构 的安 使用时用公称截面积计算极限强度 ，客观上促使 全性 ， 消除 工程 质 量 隐患 ， 有 重要 意 义 。 具 钢绞线厂家生产 出的钢绞线直径基本上都是正公 差 ， １． ５２ ４钢 绞线 有 的甚 至达 到 １ ． ５６ ０以上 ， 这破坏 了钢绞线 、 片 、 夹 锚板 三者之 间的平衡 ， 影 响 锚 具 的锚 固性 能 。 １４ 钢 绞 线 母 材 的 力 学 性 能试 验 结 果对 效 率 系数 ．
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影响夹片式锚具锚固性能的因素及对策分
析
摘要:夹片式锚具的锚固性能直接影响和决定后张法预应力梁体结构质量和使用安全。
文章从锚具自身质量、钢绞线的质量、孔道线型控制、锚具安装及张拉工艺等几方面分析了影响夹片式锚具锚固性能的因素，同时提出了较为有效的预防和控制措施，对指导施工具有一定借鉴意
义。
关键词：夹片式锚具锚固性能因素及对策
0 引言
在公路、铁路和市政工程中，大量采用预应力桥梁结构，目前绝大多数采用夹片式锚具进行锚固。
预应力施加后夹片式锚具锚固性能对梁体质量和后期使用安全起着关键性的作用。
在施工过程中影响锚固性能的因素很多，如钢绞线材质硬度过高、钢绞线筋直径偏差较大、钢绞线材质不均匀或严重锈蚀、锚板锥孔与夹片之间有夹杂物、预应力筋和千斤顶卡盘内有杂物、锚垫板孔内有混凝土或其他残渣、锚板未装入锚垫板台阶孔内、锚具质量问题、安装及张拉工艺等等。
本文主要从锚具自身质量、钢绞线的质量、孔道线型控制、锚具安装及张拉工艺四个方面进行分析，并提出相应解决措施，以确保预应力施工质量。
1 锚具自身质量对夹片式锚具锚固性能的影响
锚具自身质量、夹片的齿高和锥形角、锚板、夹片的硬度是影响夹片式锚具锚固性能的主要因素。
夹片齿高加大可以提高摩阻力，更好的咬紧钢绞线，但容易在夹片和钢绞线的咬合段形成较大的剪切应力，从而导致断丝。
夹片的锥形角大，可以降低夹片和锚板承受的正压力，降低钢绞线的横向挤压力，但锥形角过大又会对夹片的自锚能力产生不利影响。
通过大量实践总结，夹片的设计齿高以0.4mm～0.45mm为宜；锥形角以16.34°作为临界角度时，夹片的锚固和自锁性能最好。
目前不同厂家、同一厂家的不同批次夹片齿高、锥形角往往都不一样，因此必须对夹片齿高和锥形角进行严格的进场检验，合格品才能使用。
根据夹片式锚具组装件的弹塑性力学分析，夹片外锥面与锚板锥孔
内侧存在应力集中现象，使锚板锥孔内产生塑性变形，并且夹片锥孔内侧与钢绞线的咬合段存在剪切应力。
所以锚板和夹片必须具有一定的硬度。
目前关于锚板和夹片的硬度国家尚无统一标准，硬度控制范围一般由厂家确定，通常的夹片设计硬度范围为HRC58～HRC64，夹片硬度大时会造成段丝或夹片脆裂；夹片硬度小时会造成滑丝，所以必须按要求对进场的夹片、锚具进行硬度检查，合格品才能使用。
2 钢绞线的质量对夹片式锚具锚固性能的影响
钢绞线的直径、表面层硬度和抗拉强度对夹片式锚具的锚固性能同样有着至关重要的影响。
（1）钢绞线直径的影响
国家标准GB/T5224对钢绞线的公称直径都明确规定了允许偏差。
而夹片式锚具的夹片内孔直径尺寸、夹片的锥形角度和锚环内孔的锥形角度等均按照钢绞线的公称直径尺寸设计的。
如果各项指标都能满足设计和标准要求，锚具零件组装后在预应力施加过程中，各组装部件之间的内摩擦角会达到平衡状态，进而产生良好的锚固效果。
若钢绞线直径超过允许偏差太多，将会破坏这个平衡，导致张拉完成后夹片错牙现象，对夹片式锚具的锚固性能构成严重影响。
因此，需加强钢绞线材料的进场检验，确保钢绞线直径在规范允许偏差范围内。
（2）钢绞线表面硬度的影响
通常情况下，钢绞线强度在1860～1900Mpa范围内，而其表面硬度为HRC44～48左右，而夹片硬度一般为HRC58～64，研究表明，两者硬度之差≥HRC10以上，其组合与匹配最佳，否则易产生滑丝现象。
而目前，由于钢绞线极限强度的提高，其表面硬度亦相应增加，硬度值经常会达到HRC52～HRC55，导致硬度差＜HRC10，不但引起滑丝现象，还会引起夹片错牙，进而影响锚具的锚固性能。
（3）钢绞线强度的影响
独立锚固的夹片式锚具是按钢绞线极限强度1860Mpa计算的承载力设计的，而目前钢绞线极限强度普遍在1960～2000Mpa之间，其屈服强
度已接近1860Mpa，屈强比多高于0.92，而往往钢绞线的延伸率又很难测定，导致钢绞线在夹片切口处容易被剪断。
预应力筋强度达不到标准时，会降低预应力值，影响承载能力，其伸长率达不到标准时，易造成断丝或滑丝。
因此，钢绞线不但要有出厂质量证明书，还要按规范要求认真进行检验与试验，抗拉强度、伸长率和松驰度均应满足规范要求。
3 孔道位置线型对夹片式锚具锚固性能的影响
预应力孔道位置线型对锚具锚固性能和效果影响很大。
如果孔道位置不准确，改变结构受力状态，孔道不圆顺会增大预应力孔道摩阻力，因此孔道位置准确程度直接影响施加预应力能否与设计的预应力相吻合，对结构和使用安全有很大的影响。
同时孔道顺畅情况与钢绞线穿丝工作紧密相关，若孔道坐标和孔道线形圆顺，采用人工配合机械穿束，可以很好的避免钢绞线间的互相缠绞；否则采用人工穿丝，多根钢绞线缠绞在一起，张拉时各根钢绞线受力不均匀，增大了钢绞线之间的摩阻，造成预应力损失加大，易出现滑丝断丝情况，影响锚固效果。
在实际施工中需要做好孔道线型控制工作，固定橡胶棒或波纹管的定位筋严格按照设计规定的间距布设，并确保位置准确。
4 安装及张拉控制程序对夹片式锚具锚固性能的影响
在预应力施工过程中，各部件安装和张拉程序的控制对锚具的锚固性能也有着重要的影响。
（1）在安装时，如果锚环没放入锚垫板的定位槽内，或夹片没有对齐、没摆匀，则易造成局部应力集中，从而影响锚固性能；
（2）锚板、锚环及千斤顶安装不同心，造成偏拉、受力不均，也会影响锚固性能；
（3）钢束、夹片清理不彻底，有油、锈或杂物，张拉时杂物存在于夹片与钢绞线之间或夹片与锚环之间，造成横向压力不能满足锚固时的要求．特别是使楔锚固开始处不能满足牢固啮合，结果当预应力转换时出现滑丝。
（4）由于操作失误或千斤顶压力不准确以及安装夹片顶面不齐等原因，有时会发生断丝和滑丝的情况；
（5）千斤顶张拉时回油过快也可能发生滑丝现象，拆卸工具锚时剧烈震动也可能造成滑丝。
针对上述情况，安装锚具及千斤顶时必须保证锚板、锚环、千斤顶均在一条直线上；在安装夹片时必须先检查钢绞线锚固部位及夹片是否清洁，合格后方可安装，安装时必须使夹片外露部分平齐，开缝均匀；同时在切割多余钢绞线时，一般应使用砂轮切割机，避免使夹片受热失锚；张拉锚固后应及时压浆（一般应在48h内完成），水泥浆配制及压浆工艺按设计要求或现行规范执行。
6 结语
影响夹片式锚具锚固性能的因素有很多，我们在施工中一定加强过程和工艺质量控制，尤其要从锚具自身质量、钢绞线的质量、孔道线型控制、锚具安装及张拉工艺等几方面严加检查和监控，确保预应力施工质量，满足锚固性能和要求，以确保预应力结构的质量和安全性能。
参考文献：
1、GB/T5224-1995 预应力混凝土钢绞线；
2、GB/T14370—2000 预应力筋锚具、夹具和连接器；
3、周明华影响夹片式锚具锚固性能的综合因素桥梁建设 2001,2；
4、肖常青.影响夹片式扁锚静载锚固组合性能的因素探讨.中外建筑.2005，3。