预应力FRP筋锚具的研究与发展_詹界东

预应力FRP 筋锚具的研究与发展

*

詹界东 杜修力 邓宗才

(北京工业大学城市与工程安全减灾省部共建教育部重点实验室 北京 100022)

摘 要:通过查阅国内外的文献,介绍预应力FRP 筋锚固技术的研究现状,主要涉及预应力FRP 筋的锚固系统要求和锚具研究成果,并对预应力FRP 筋锚具在国内的研究和应用提出了建议。 关键词:预应力 FRP 筋 锚具

STUDIES A ND APPLICATION ON ANCHORAGES OF PRESTRESSED FRP TENDONS

Zhan Jiedong Du Xiuli Deng Zongcai

(The Key Laboratory of Urban Security and Disaster Engineering,Ministry of Educati on,

Beijing University of Technology Beijing 100022)

Abstract :The study and application on anchorages of prestressed FRP tendons are introduced.It is mainly focused on the demands for prestressed FRP tendon_anchor systems and the achievements of anchorages.Finally advices for research and application of anchorages of prestressed FRP tendons in Chi na are provided.Keywords :prestress FRP tendon anchorages

*北京市自然科学基金重点项目(编号:8051001);北京市教育委员会科学技术与研究生教育建设项目(编号:4700001401509)资助。第一作者:詹界东 男 1970年6月出生 博士

E-mail:zjd700617@https://www.wendangku.net/doc/028310859.html,

收稿日期:2006-03-20

0 前 言

混凝土结构(包括预应力混凝土结构)已成为当今世界土木工程中最主要的结构形式,然而,混凝土结构在使用过程中也存在不少问题,其中最为突出的是耐久性问题,尤其是在特殊环境(如海洋环境)中的耐久性能差。其中作为复合加固材料的钢筋,尤其是高强预应力钢筋,由于易受环境腐蚀而失效,是其最主要原因。为延长构件使用年限,各国每年需要巨大费用用于加固维修[1-3]。

近30年来,国内外的研究和工程应用表明[4-6]:纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer ,简称FRP)能很好地解决钢筋腐蚀问题。FRP 由连续纤维和树脂基体组成,现已广泛应用的FRP 包括CFRP 、AFRP 和GFRP 。与钢材相比,FRP 材料具有下列特点:1)强度-质量密度比高,约为钢材的5倍;2)抗腐蚀性能极好;3)为非导电材料及非磁性材料;4)弹性模量约为钢材的1 4~2 3;5)碳纤维和芳纶纤维具有良好的抗疲劳性能等。

FRP 产品形式主要有型材(如格栅型、工字型及蜂窝型等)、板材(使用前浸润树脂,固化成板状)、布材(施工时才浸润树脂)和筋材(棒材)。其中,FRP 筋一般用作预应力筋、普通非金属筋和悬索结构中的纤维索,而以用作预应力筋的为最多[7]。其生产工艺是将多股连续纤维以环氧树脂等作为基底材料进行胶合,此后经过特制的模具挤压、拉拔成型。FRP 筋的截面及表面形状有棒材(光圆和带肋)、绞线、编织和矩形截面等,其中应用最多的是棒材和绞线。

FRP 筋之所以适用于作为预应力混凝土结构中的预应力筋,是因为其具有抗拉强度高、徐变松弛性能和抗疲劳性能好等优良力学性能,以及低弹性模量和抗腐蚀性。然而与钢材相比,其横向抗压强度和抗剪能力较低,致使不能采用传统锚固方式对其进行锚固,这也是制约其目前不能得到广泛应用的关键因素之一。在预应力筋锚固系统内,拉力和横向压力同时作用于预应力筋。当主应力超过FRP 筋的临界值发生破断时,预应力系统过早失效,将使FRP 筋的抗拉强度得不到充分发挥。因此需要设计新型的锚具,供锚固FRP 筋使用。

由于构成FRP 材料的纤维、树脂品种繁多,加之生产方法、生产工艺不同,各国生产的FRP 筋的规格、品种很多,很难找到锚固FRP 筋的通用型锚具。多年来各国学者一直在进行这方面的开发与研究。1 锚固系统要求

目前国外已经有了FRP 筋的设计技术规程,如国际结构工程师学会(The Institu tion of Structural Engineers)已颁布的 FRP 筋混凝土结构设计临时手册 ,ACI 440F 也颁布了设计标准[8]。但对FRP 筋锚固系统性能要求还没有明确规定,各国学者参照已有的标准做了大量工作[9-18]。1 1 静载锚固性能

FRP 预应力系统静载锚固性能由FRP 筋-锚具组装件静载试验测定的锚具效率系数 确定,锚具效率系数 应

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工业建筑 2006年第36卷第12期

不小于0 95,在组装件中,FRP筋必须能够发挥其名义抗拉强度的95%以上。锚具效率系数 可按下式计算:

=F u F mu(1)

F mu=n f mu A sp(2)

f mu =

1 n

i=1

f

u i

A

sp

(3)

式中 F

u

FRP筋-锚具组装件的实测极限拉力;

F m u FRP筋的实测平均极限拉力;

f m u 单根FRP筋的实测极限强度平均值;

A sp 单根FRP筋试件的截面面积;

n FRP筋的根数;

f u i 第i根FRP筋试件的实测破断荷载。

FRP筋-锚具组装件除满足上述静载锚固性能,既不影响FRP筋的短期抗拉强度,还应确保锚具在张拉完成后本身仅产生很小的且可预测的变形,以减少FRP筋的预应力损失。锚具变形对于预应力筋较短的情况尤为重要。

1 2 疲劳性能和周期荷载性能

FRP筋-锚具组装件尚应满足疲劳性能和周期荷载性能试验。即长期荷载下FRP筋锚固系统的断裂强度不应比其断裂强度低太多,循环荷载不应降低FRP筋的残余抗拉强度。参照美国后张委员会的规定,FRP筋-锚具组装件应满足FRP筋规定抗拉强度的60%~66%,循环次数为50万次的疲劳性能试验;并规定抗拉强度为50%~80%,循环次数为50次的周期荷载试验中,FRP筋在锚固区不应发生破断。若满足上述试验,FRP筋-锚具组装件于结构在役期间不会发生徐变断裂和疲劳破坏。

1 3 耐久性能

FRP筋-锚具组装件在结构使用年限内应具有足够的耐久性。环境因素不应较大降低FRP筋的强度,应避免FRP 筋与锚具间、锚具与周围介质间的腐蚀反应,以确保锚具服役期超过结构使用年限。

2 FRP筋锚具

FRP筋应用于预应力结构必须有可靠的锚固,安全、经济、实用锚固技术的开发是将FRP筋应用到实际预应力结构的关键之一。由于日本、美国等发达国家FRP技术的研究与应用早于我国,在对预应力FRP筋的张拉锚固体系的研究开发中已取得了一定成果,已开发出多种类型的锚具。从锚固受力原理上可分为机械夹持式和粘结型两大类,并由此派生出许多锚具系统[11-40]。

2 1 机械夹持式锚具

机械夹持式锚具主要是靠锚具与FRP筋间摩擦力和咬合力产生的均匀表面剪力实现锚固的,而FRP筋的横向抗剪强度较低,尤其是在应力集中处易发生由部分纤维丝断裂导致的FRP筋的整体断裂,因此在夹持式锚具的设计中,避免应力集中是保证FRP筋不被剪坏的关键。

2 1 1 分离夹片式锚具

分离夹片式锚具由外锚环及两片或多个夹片组成,夹片带有细齿或不带细齿(图1)。这种锚具是由锚固高强钢筋的夹片式锚具发展而来,锚固原理主要靠夹片施加在预应力筋上的压力产生夹持作用。其优点是设计灵活、施工方便、互换性好;缺点是夹片在夹持过程中易产生应力集中,损伤FRP筋。该锚具系统的破坏模式常表现为锚固区过早的剪切破坏(理想的破坏模式是预应力筋在锚具以外的自由端断裂,这里不再列举,下同)。为减少对筋的损伤,Enka等曾用塑料夹片代替钢制夹片应用于先张法,取得了令人满意的效果,但塑料夹片不适用于永久性锚具中;张继文等[21]采用了粘砂夹片进行尝试,以提高夹持作用,

取得了初步成果。

1-夹片;2-筋;3-锚环

图1 夹片式锚具

2 1 2 锥塞式锚具

锥塞式锚具由锚环及锥塞组成(图2)。利用锥塞代替夹片,可同时锚固多根FRP筋,锚固原理主要靠锚环的内齿槽发挥夹持作用。其优点是避免了夹片对筋的损伤、不需要树脂,从而不受环境因素的影响;缺点是在夹持区域预应力筋存在变角现象、湿气侵入会降低锚具的夹持作用(需采用防护措施)。该锚具的破坏模式常表现为应力集中导致筋的过早破坏。Burgoyne的研究结果表明,锥塞式锚具特别适用于横向变形能力较好的AFRP筋,

锚固效果良好。

1-锥塞;2-筋;3-锚环

图2 锥塞式锚具

2 1

3 压铸管夹片式锚具

压铸管夹片式锚具由锚环、夹片及金属铸管组成。适用于锚固单根和多根FRP筋,锚固原理主要靠压铸管的夹持作用(类似钢绞线挤压锚具原理)。其优点是对FRP损伤小、不需要树脂粘结;缺点是增加了现场压铸工序及特殊的压铸机器。该锚具的破坏模式常表现为压铸管屈服和预应力筋拔出两种。Pincheira等的研究结果表明,压铸管夹片式锚具锚固效果良好、施工用时少、便于现场安装,是一种极有发展潜力的锚具系统。

2 2 粘结型锚具

FRP筋材是将FRP纤维通过树脂浸渍胶合而成的,树脂与树脂或树脂与水泥浆体之间有粘结性能,粘结型锚具就是通过界面间的胶结力、摩擦力以及表面凸凹产生的机械咬合力传递剪力的。目前粘结型锚具在国外最为常见。

2 2 1 套筒灌胶式锚具

套筒灌胶式锚具由内表面带有螺纹或经加工变形的管状金属、非金属套管或套筒组成(图3)。锚固作用靠在套筒

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中注入树脂等粘结材料粘结得以实现,并采用支承螺母锚固在构件上。其优点是技术成熟、锚固可靠性好、适用范围广;缺点是锚具长度大、尺寸要求精度高、不适用于光圆筋、抗冲击能力差、蠕变变形大以及存在防潮和热耐久性问题。该锚具的破坏模式常表现为粘结破坏或粘结材料出现过大的蠕变变形。世界各FRP 筋生产厂家(如Tokyo Rope 等)均提供了多种套筒灌胶式锚具;Wolff 等采用环氧砂浆作为粘结材料取得成功;Zhang and Benmokrane 等采用水泥浆,Khin 等采用膨胀材料作粘结材料应用于地锚中均获得成功。但套筒

灌胶式锚具的尺寸限制了其在后张法的应用。

1-套筒;2-筋;3-树脂图3 套筒灌胶式锚具

2 2 2 杯口封装式锚具

杯口封装式锚具由内部带锥形孔的金属锚环组成(图4)。锚固作用靠在锥体内填充树脂或浆体形成粘结作用实现,锚固力取决于锥体所施加的压应力。其优点是不损伤FRP 筋;缺点是锚具与筋之间的滑动大、锚固效果差,同时与套筒灌胶式锚具一样,存在蠕变变形大及热耐久性问题。该锚具的破坏模式常表现为锚具口处应力集中而引起过早剪切破坏或滑动失效。为解决锚固区应力不均匀引起的应力集中,M eier 等人提出了软化区观点,使锚固用树脂填料的刚度从锚具前端往后逐渐增大,获得了令人满意

的效果。

1-套筒;2-筋;3-树脂夹片图4 杯口封装式锚具

2 3 组合式锚具

各国学者根据各类锚具的特点,采用了组合的方法形成了多种组合式锚具。组合式锚具充分利用了各类锚具的优点,克服了各锚具的缺点,获得了很好的效果。2 3 1 夹片-粘结型锚具

夹片-粘结型锚具是将分离夹片式锚具和套筒灌胶式锚具合并,组成新的锚具系统。锚固作用靠粘结和夹片横向压力的综合作用来实现。其优点是充分利用了分离夹片式锚具和套筒灌胶式锚具各自优点、锚固效果很好;缺点是施工复杂、工期长、造价高。该锚具的破坏模式常表现为滑动失效或粘结材料出现过大的蠕变变形。Ganga Rao 和Faza 等应用两片半圆钢制套筒制成的夹片-粘结型锚具获得了成功(图5)。

2 3 2 夹片-套筒型锚具

夹片-套筒型锚具与夹片-粘结型锚具类似,只是

不采图5 夹片-粘结型锚具

用树脂等粘结材料,而利用软金属套管。锚固作用通过预压力安装锚具,使FRP 筋与套管之间、套管与夹片之间及夹片与锚环之间产生的作用引起的横向压力及摩擦咬合力来实现。其优点是施工方便、不损伤FRP 筋;缺点是需通过专门设备预先安装锚具系统,下料精度要求高及锚固区存在应力集中现象。该锚具的破坏模式常表现为锚固区应力集中而引起的过早剪切破坏。Al-Mayah 等人提出的变角度观点很好地解决了上述难点。2 4 其他锚具

除了上述锚具系统外,国外学者还研究开发了其他锚具系统,例如,Reda Taha 等新近开发了一种非金属锚具,这种锚具由抗压强度高达200MPa 以上的特制超高性能混凝土制成锚环及夹片,代替了钢制锚环及夹片。避免了金属锚具用于非金属FRP 筋所产生的问题,具有很优越的耐腐蚀性能,试验证明,该锚具系统静载锚固性能系数 达到0 959,完全满足预应力系统要求。3 讨论与展望

FRP 筋材性能表现为各向异性,轴向的性能优异,而横向抗压强度和抗剪强度较低,这是研究其锚具系统时应重点解决的问题。影响FRP 筋锚固性能的因素很多,如:纤维筋的截面及表面形状、横向抗剪强度、锚具的长度、粘结介质的性能、夹片及锥塞的锥度、表面处理等。在开发高强、可靠、耐久的锚固系统过程中应综合考虑各种因素的影响。

总的来说,粘结型锚具在锚固过程中对筋的横截面破损少,锚固性能较稳定,但对下料精度要求高,施工工序复杂,

粘结介质需要一定的固化时间,施工工期长,适用于先张法。夹持式锚具工艺简单,施工速度快,适合后张法施工,但在锚固过程中对筋有破损,易发生过早剪切破坏。发展后张法永久性锚具是预应力FRP 筋锚具的研究重点。

发达国家对FRP 的研究已有几十年,积累了大量经验,我国对FRP 的研究由于国家的资助和科学工作者的共同努力也取得了大量成果。但在预应力FRP 筋锚具的研究开发方面的成果还极少,根据我国目前对预应力FRP 筋生产、研究与应用现状建议:

1)深入开展国产预应力FRP 筋的性能及锚固机理研究;2)进行各类锚具的理论分析和试验研究;3)开发经济、可靠、耐久的预应力FRP 筋锚具;4)将锚具研究成果应用到工程实际。

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预应力筋用锚具、夹具和连接器检验实施细则

预应力筋用锚具、夹具和连接器检验实施细则 1 总则 1.0.1 为加强混凝土结构工程施工质量，统一本省预应力筋用锚具、夹具和连接器检测方法，提高各检测单位检测精度，制定本检测规程，预应力筋用锚具、夹具和连接器检测依据标准为中华人民共和国国家标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T14370-2000。 1.0.2 本规程规定了预应力筋用锚具、夹具和连接器的产品分类、代号标记、技术要求、试验方法、检验规则等内容。 1.0.3 本规程适用于有粘结、无粘结、体内或体外配筋的预应力混凝土结构中使用的锚具、夹具和连接器。 2 术语、符号 2.1 术语 2.1.1 锚具 在后张法结构或构件中，为保持预应力筋的拉力并将其传递到混凝土上所用的永久性锚固装置。锚具可分为两类： 1 张拉端锚具：安装在预应力筋端部且可用以张拉的锚具； 2 固定端锚具：安装在预应力筋端部，通常埋入混凝土中且不用以张拉的锚具。 2.1.2 夹具 在先张法构件施工时，为保持预应力筋的拉力并将其固定在生产台座（或设备）上的临时性锚固装置；在后张法结构或构件施工时，在张拉千斤顶或设备上夹持预应力筋的临时性锚固装置（又称工具锚）。 2.1.3 连接器 用于连接预应力筋的装置。 2.1.4 预应力钢材 各种预应力混凝土用的钢丝、钢绞线或钢筋的统称。 2.1.5 预应力筋 在预应力结构中用于建立预加应力的单根或成束的预应力钢丝、钢绞线或钢筋。有粘结预应力筋是和混凝土直接粘对的或是在张拉后通过灌浆使之与混凝土粘结的预应力筋；无粘结预应力筋是用塑料、油脂等涂包的预应力筋，可以布置在混凝土结构体内或体外，且不能与混凝土粘结，这种预应力筋的拉力永远只能通过锚具和变向装置传递给混凝土。 2.1.6 预应力筋-锚具组装件 单根或成束预应力筋和安装在端部的锚具组合装配而成的受力单元。 2.1.7 预应力筋-夹具组装件 单根或成束预应力筋和安装在端部的夹具组合装配而成的受力单元。 2.1.8 预应力筋-连接器组装件 单根或成束预应力筋和安装在端部的连接器组合装配而成的受力单元。 2.1.9 内缩 预应力筋在锚固过程中，由于锚具各零件之间、锚具与预应力筋之间的相对位移和局部塑性变形所产生的预应力筋的回缩现象。回缩长度与锚具构造和张拉锚固工艺有关。 2.1.10 预应力筋-锚具组装件的实测极限拉力 预应力筋-锚具组装件在静载试验过程中达到的最大拉力。 2.1.11 预应力筋-夹具组装件的实测极限拉力 预应力筋-夹具组装件在静载试验过程中达到的最大拉力。 2.1.12 受力长度 锚具、夹具、连接器试验时，预应力筋两端的锚具、夹具之间或锚具与连接器之间的净距。 2.1.13 预应力筋的效率系数 受预应力钢材根数、孔道状况及试验装置等因素的影响，考虑预应力筋拉应力不均匀的系数。

预应力锚具夹具和连接器的技术要求

预应力锚具夹具和连接器的技术要求1．预应力锚具夹具和连接器分类 (1)按预应力品种分，有钢丝束镦头锚固体系，钢绞线央片锚固体系和精轧螺纹钢筋锚固体系；按锚固原理分，有支承锚固、楔紧锚固，握裹锚固和组合锚固等体系。 (2)螺丝端杆锚具，精轧螺纹钢筋锚具和镦头锚具属于支承锚固；钢质锥塞锚具，夹片锚具(JN)和楔片锚具(XM，QM和OVM)为楔紧锚固。 (3)握裹锚同是将预应力筋直接埋人或加工后(如把钢筋或钢丝镦头、钢绞线压花等)埋入混凝土中，或在预应力筋端头用挤压的办法固定一个钢套筒，利用混凝土或钢套筒的握裹进行锚固。先张法生产的构件中，预应力筋就是握裹锚固的。 2．预应力锚具夹具和连接器的一般要求 (1)预应力筋锚具应按设汁要求采用。锚具应满足分级张拉、补张拉以及放松预应力的要求。用于后张结构时，锚具或其附件上宜设置压浆孔或排气孔，压浆孔应有足够的截面面积，以保证浆液的畅通。 (2)夹具应具有良好的自锚性能、松锚性能和重复使用性能。需敲击才能松开的夹具，必须保证其对预应力筋的锚固没有影响，且对操作人员的安全不造成危险。 (3)用于后张法的连接器，必须符合锚具的性能要求；用于先张

法的连接器，必须符合夹具的性能要求。 3．预应力锚具夹具和连接器进场验收规定 (1)锚具、夹具和连接器进场时，除应按出厂合格证和质量证明书核查其锚固性能类别、型号、规格及数量外，还应按下列规定进行验收： ①外观检查：应从每批中抽取10％的锚具且不少于10套，检查其外观和尺寸。如有一套表面有裂纹或超过产品标准及设计图纸规定尺寸的允许偏差，则应另取双倍数量的锚具重做检查，如仍有一套不符合要求，则应逐套检查，合格者方可使用。 ②硬度检验：应从每批中抽取5％的锚具且不少于5套，对其中有硬度要求的零件做硬度试验。对多孔夹片式锚具的夹片，每套至少抽取5片。每个零件测试3点，其硬度应在设计要求范围内，如有一个零件不合格，则应另取双倍数量的零件重做试验，如仍有一个零件不合格，则应逐个检查，合格者方可使用。 ③静载锚固性能试验：对大桥等重要工程，当质量证明书不齐全、不正确或质量有疑点时，经上述两项试验合格后，应从同批中抽取6套锚具(夹具或连接器)组成3个预应力筋锚具组装件，进行静载锚固性能试验，如有一个试件不符合要求，则应另取双倍数量的锚具(夹具或连接器)重做试验，如仍有一个试件不符合要求，则该批锚具(夹具或连接器)为不合格品。

YJM锚具系列产品说明书

成都川锚路桥机械有限公司CHENGDU CHUANMAO ROAD&BRIDGE MACHINERY CO., LTD 川行日月锚固天地 From the Moon and the Sun Anchorage all on the ground

公司简介 成都川锚路桥机械有限公司是一家生产桥梁金属构件的专业厂家，主要产品有预应力锚具及张拉设备、桥梁伸缩缝、波纹管、桥梁支座等其它桥梁附属结构件。始建于2004年，于2011年12月从双流蛟龙工业港搬迁至四川省新津工业园区A区。新津工业园区位于成都市西南部，紧邻成都国际机场、环境优美，配套设施齐全，交通方便，地理位置十分优越。 公司具备独立法人资格，占地35亩，拥有加工车间15000平方米，加工设备齐全，检测设备完善，管理体系健全，服务快捷高效，技术先进，有一支专业的技术研发队伍和加工技能娴熟的生产工人。其主要产品桥梁预应力锚具、连接器及张拉机具，吸收了国内外多种预应力锚固体系的优点，由在国外从事多年预应力技术工作的专家负责技术研发，并得到了国内预应力知名专家的大力支持和指导，其预应力锚具产品获得了多项国家实用新型专利。公司在博众家之长的同时，坚持走创新之路，潜心研制，反复试验，形成了一套先进、流畅、高效、稳定的先进锚具生产工艺，尤其是热处理工艺在国内锚具行业居于领先，保证了产品的质量稳定可靠，同时公司是全国热处理学会会员单位。公司还同中国交通企业管理协会路桥产品工作委员会、新津路桥协会及相关路桥机械企业共同研发了GFT-Ⅱ桥梁伸缩缝装置，该产品减少车辆荷载对伸缩装置和桥梁的冲击与振动，发挥横梁的承载能力，车辆荷载通过伸缩装置时中、横梁的变位平顺，位移箱的体积小，特别适用于重载车通行较多的桥梁使用。 公司于2005年通过了ISO9001：2000国际标准认证，其产品的设计、生产、销售和售后服务均严格按照ISO9001：2000质量管理体系标准的规定执行。产品经国家建筑工程质量监督检验中心、国家道路及桥梁质量监督检验中心、西南交通大学结构试验室等多家权威机构检验认定，其产品各项技术性能指标均符合国家相关标准的规定。 公司产品已广泛应用于国内高速公路、桥梁、电站等项目，主要工程实例：湖北鄂东长江大桥、湖北荆岳长江大桥、南昌洪都赣江大桥、重庆鱼嘴长江大桥、四川雅西高速公路、重庆渝湘高速公路、湖北省沪蓉西高速公路、浙江杭千高速公路、江西鹰瑞高速公路、陕西十天高速公路、湖南郴宁高速公路、福建省京台高速、贵州夏蓉高速公路、新疆克乌高速公路等多项国家重点工程。产品遍销四川、重庆、陕西、湖北、湖南、江苏、浙江、福建、海南、江西、新疆等多个省市，产品质量稳定可靠，供货及时，服务周到，得到了用户的广泛好评。 公司一贯奉行“质量为先、诚信守约、管理创新、服务满意”的质量方针，以产品合格率100%为质量目标，以“川行日月，锚固天地”的理念和气魄，决心将“川锚”铸就国内桥梁构件行业知名品牌。愿我们的产品和服务为您创造更多价值，成为最可信赖的合作伙伴，共同为我国交通建设作出贡献！

预应力筋用锚具张拉失效原因分析

预应力筋用锚具张拉失效原因分析 预应力筋用锚具是目前国际、国内桥梁建设中使用最广泛的结构之一，在铁路桥梁、公路桥梁、城市高架、煤矿巷道、水电工程等混凝土结构中得到广泛的应用，并随着使用领域的拓展，在大型建筑、核电站以及民用建筑防震抗震中等方面也得到一定的应用，预应力结构的特点就是提高混凝土结构的强度，减少混凝土结构的体积。现代预应力技术是我国建筑业重点推广使用的项目，随着我国国民经济的快速发展，同时也推动了预应力行业的发展，自上世纪80年代引进以来，我国的科技工作者在引进、消化、吸收的基础上实现再创新，在预应力结构的设计、产品制造和预应力施工等方面取得了长足发展，形成了具有一定特色的预应力锚固体系（见下图）。 预应力筋用锚具在施工张拉中有时会出现不同程度的会出现失效，主要反映在预应力夹片内部丝牙拉滑或预应力筋被“咬”断，如果出现夹片拉滑，预应力筋已加载应力会突然释放，瞬间会从另一端的锚孔中弹出，可能会造成安全事故的发生，而张拉失效时大多数都需要经过“补张”处理，而“补张”却非常繁琐，需要花费一定的人力和物力，因此，为了能从本质上分析张拉失效的原因，避免张拉中失效，现对常见的预应力出现的失效原因进行分析，以1860MPa级别、?18.6规格的锚固体系为例，以便在产品生产和施工中进行避免张拉失效的发生。 1.夹片拉滑 夹片拉滑也称作为“滑丝”或“滑牙”，是预应力锚具在张拉施工中最常见的一种失效，其主要原因主要有以下方面： 1.1预应力夹片硬度偏低和硬化层厚度低，强度不足 预应力夹片的制造是通过机械加工后经过碳氮共渗化学热处理的方式，使表面产生硬化层，硬化层厚度一般为0.55mm，表面硬度大于HRA79（HRC58），通过维氏硬度计可分析处硬化层硬度与深度的对应关系，内部组织为调质状态，其硬度为HRC45左右。形成了“内柔外刚”的结构。通过试验数据表明，一般预应力筋的硬度为HRC 50左右，单束抗拉极限载荷最大可达280KN，GB/T14370-2007标准要求，预应力夹片的表面硬度≥57.5HRC，对锚具而言，其静载锚固效率应≥95%、总应变应≥2%，当夹片表面硬度小于HRC57、硬化层深度小于0.40mm时，夹片内咬合齿强度无法承受预应力筋在张拉时所产生的力量而导致被拉滑。当夹片硬度与预应力筋的硬度差小于8HRC时，容易造成张拉后夹片的错位现象，会使预应力筋回缩量变大，对应力造成一定的损失，严重的也会造成夹片拉滑。因此，要保证锚固的可靠行，夹片的表面硬度和硬化层厚度是两个重要指标，在使用前应核实，通常夹片硬度使用前对其硬度进行检查，而硬化层的厚度通过金相分析，一般制造厂家控制在0.5mm以上，满足要求后方可使用。 1.2预应力夹片及锚环孔表面粗糙度偏大，夹片跟进阻力大

钢绞线与预应力锚固体系的关系

钢绞线与预应力锚固体系的关系 预应力锚固，常用于混凝土结构。是指预应筋、锚具及其相关材料被包裹在混凝土中，增强混凝土与预应力筋的连接，使两者能共同工作以承担各种应力（协同工作承受来自各种荷载产生压力、拉力以及弯矩、扭矩等）。为了改善结构服役表现，在施工期间给结构预先施加的压应力，结构服役期间预加压应力可全部或部分抵消荷载导致的拉应力，避免结构破坏。预应力混凝土结构，是在结构承受荷载之前，预先对其施加压力，使其在外荷载作用时的受拉区混凝土内力产生压应力，用以抵消或减小外荷载产生的拉应力，使结构在正常使用的情况下不产生裂缝或者裂得比较晚。常用于水利水电、地基基坑、矿井巷道、边坡等支护工程；道路交通建设中桥梁工程。下面我们主要从预应力混凝土桥梁和锚索支护两种工程中所使用的预应力材料进行整理。 1.预应力混凝土桥梁常用预应力材料及设备 预应力混凝土桥指的是以预应力混凝土作为上部结构主要建筑材料的桥梁。其优点是：节省钢材，降低桥梁的材料费用；由于采用预施应力工艺，能使混凝土结构的工地接头安全可靠，因而以往只适应于钢桥架设的各种不要支架的施工方法，现在也能用于这种混凝土桥，从而使其造价明显降低；同钢桥相比，其养护费用较省，行车噪声小；同钢筋混凝土桥相比，其自重和建筑高度较小，其耐久性则因采用高质量的材料及消除了活载所致裂纹而大为改进。缺点：自重要比钢桥大，施工工艺有时比钢桥复杂，工期较长。 预应力混凝土桥施工中常用预应力材料及设备有：预应力钢绞线；锚具（含锚板、夹片、锚垫板、螺旋筋）四件套；预应力波纹管（塑料波纹管和金属波纹管）；张拉设备（穿心式千斤顶、电动油泵、工具锚具<工具锚板，工具夹片，限位板>三件套）；压浆机等。 预应力锚固体系总成 本体系是由张拉端锚具，固定端锚具，连接器，波纹管，预应力钢绞线组成。可锚固12.7mm和15.2mm标准强度为1860MPa级别的低松弛高强度预应力钢绞线。本锚固可以从2至55束预应力钢绞线中任意选择，使用中按具体的工程设计使用。

预应力锚具分类

预应力锚具适用于工程建设过程中，混凝土预应力张拉用的锚具。一般在桥梁施工中经常用到，预先安装好定位，然后浇筑混凝土，埋在混凝土的两端，也就是波纹管的两个端头，是为了张拉时千斤顶的稳定作用而设置的端面。混凝土上所用的永久性锚固装置。锚具可分为两类： 张拉端锚具（工作锚板，工作夹片，锚垫板，螺旋筋）和固定端锚具（P型板，挤压套，约束圈，螺旋筋）。 锚具的效率系数是指预应力筋与锚具组装件的实际拉断力与预应力筋的理论拉断力之比。 （a）张拉端锚具：安装在预应力筋端部且可以张锚具也称之为预应力锚具，所谓锚具，是在后张法结构或构件中，为保持预应力筋的拉力并将其传递到混拉的锚具； （b）固定端锚具：安装在预应力筋端部，通常埋入混凝土中且不用以张拉的锚具。预应力筋用锚具的标准为：中华人民共和国国家标准（GB/T 14370-2015）。

锚具的常见体系分类： （1）圆柱体常规锚具。规格型号表示为：M15-N或M13-N；此锚具具有良好的锚固性能和放张自锚性能。张拉一般采用穿心式千斤顶； （2）长方体扁锚。规格型号表示为：BM15-N或BM13-N（B，扁锚汉语拼音第一个字母，代表扁形锚具的意思）；扁型锚具主要用于桥面横向预应力、空心板、低高度箱梁，使应力分布更加均匀合理，进一步减薄结构厚度。 （3）握裹式锚具。（固定端锚具）规格型号表示为：M15P-N或M13P-N；适用于构件端布设计应力大或端部空间受到限制的情况，它使用挤压机将挤压套压结在钢绞线上的一种握裹式锚具，它预埋在混凝土内，按需要排布，混凝土凝固到设计强度后，在进行张拉。 河南豫工机械有限公司是河南专业机械制造商，专注于路面机械、环保机械、隧道边坡支护设备、预应力设备、高速公路、地铁涵洞、轻轨高铁、矿山资源开采、煤矿及非煤矿山领域的开发与销售，是个集研发，销售，线上线下为一体的机械制造厂家。感谢您的阅读！

预应力锚具安装张拉工艺

YJM15系列锚具的安装 1、YJM15圆形张拉端锚具的安装 该型锚具适用于后张法施工预应力混凝土结构，由锚圈、夹片、锚下结构和螺旋筋四部分组成，见图9。 图9 YJM15圆形张拉端锚具安装简图 a.按上图所示，将施工图纸所要求的锚具（锚下结构、螺旋筋、波纹管）与混凝土梁体中的钢筋绑扎在一起（锚圈和夹片张拉前安装），使其牢固可靠。 b．波纹管穿入锚下结构小端孔内，并采用可靠的填充材料填充波纹管与锚下结构小端孔之间的间隙，再用密封带将波纹管与锚下结构连接处紧密缠绕，防止浇注混凝土时漏浆，预制混凝土结构梁。 2、BJM15扁型张拉端锚具的安装 该型锚具主要用于后张空心板梁或薄型混凝土结构，由夹片、扁形锚圈、扁形锚下垫板和扁形螺旋筋组成，见图10。 图10 BJM15扁形张拉端锚具安装简图 a.按上图所示，将施工图纸所要求的锚具（锚下垫板、螺旋筋、波纹管）与混凝土梁体中的钢筋绑扎在一起（锚圈和夹片张拉前安装），使其牢固可靠。 b．波纹管穿入锚下结构小端孔内，并采用可靠的填充材料填充波纹管与锚下结构小端孔之间的间隙，再用密封带将波纹管与锚下结构连接处紧密缠绕，防止浇注混凝土时漏浆，预制混凝土结构梁。 1

3、JYPM15型和JYPBM15型固定端P型锚固体系的安装 这是用于固定端的锚固体系，可按长方形(张拉端为扁形锚具)或正方形（张拉端为圆形锚具）排列，由垫板、钢质挤压套、超薄型挤压夹片和约束环组成（螺旋筋按施工要求选用）。施工时将钢绞线穿入钢质挤压套，装上超薄型挤压夹片，用YJ40挤压机（YM锚具专用）挤压成型即可，其锚固性能与张拉端相同。YMP15A型和YMPB15A型固定端锚固体系安装结构见图11、图12。 图11 JYPM15型锚具安装简图 图12 JYPBM15型锚具安装简图 a．P型锚具的挤压成型。 YJ40型挤压机的操作使用： （1）在挤压模内孔表面和挤压套的外表面涂抹适量的挤压润滑油（石墨40％与黄油60％的混合物）。 （2）按图13所示将钢绞线、挤压套和锁头器夹片安装就位。注意勿使钢绞线和锁头器夹片粘附挤压润滑油，挤压套应放置平正，锁头器夹片内齿倒角端（或齿形的大倾角端朝向挤压套）应紧贴钢绞线（见图14），另一端应齐靠在挤压头端面上。 2

预应力锚具规范

征求意见稿 1范围 本标准规定了预应力筋用锚具、夹具和连接器的产品分类、代号标记、技术要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输、贮存等内容。 本标准适用于有粘结、无粘结、体内或体外配筋的预应力混凝土结构中使用的锚具、夹具和连接器。拉索的锚固装置也可参考应用，但尚应遵守有关专门规定。 2引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB/T 197—2003 普通螺纹公差 GB/T 1804—2000 一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差 JG/T 5011.8—1992 建筑机械与设备锻件通用技术条件 JG/T 5011.9—1992 建筑机械与设备热处理件通用技术条件 JG/T 5011.10—1992 建筑机械与设备切削加工件通用技术条件 JG/T 5012—1992 建筑机械与设备包装件通用技术条件 3定义、符号 本标准的术语和符号采用下列定义。 3.1 定义 3.1.1 锚具anchorage 在后张法结构或构件中，为保持预应力筋的拉力并将其传递到混凝土上所用的永久性锚固装置。锚具可分为两类： a）张拉端锚具：安装在预应力筋端部且可用以张拉的锚具； b）固定端锚具：安装在预应力筋固定端端部，通常不用以张拉的锚具。 3.1.2 夹具grip 在先张法构件施工时，为保持预应力筋的拉力并将其固定在生产台座(或设备)上的临时性锚固

装置；在后张法结构或构件施工时，在张拉千斤顶或设备上夹持预应力筋的临时性锚固装置(又称工具锚)。 3.1.3 连接器coupler 用于连接预应力筋的装置。 国家质量监督检验检疫总局××××－××－××批准××××－××－××实施 3.1.4 预应力钢材prestressing steel 各种预应力混凝土用的钢丝、钢绞线或钢筋的统称。 3.1.5 预应力筋prestressing tendon 在预应力结构中用于建立预加应力的单根或成束的预应力钢丝、钢绞线或钢筋。有粘结预应力筋是和混凝土直接粘结的或是在张拉后通过灌浆使之与混凝土粘结的预应力筋：无粘结预应力筋是用塑料、环氧树脂、油脂等涂包的预应力筋，可以布置在混凝土结构体内或体外，且不能与混凝土粘结，这种预应力筋的拉力永远只能通过锚具和变向装置传递给混凝土。 3.1.6 预应力筋-锚具组装件prestressing tendon-anchorage assembly 单根或成束预应力筋和安装在端部的锚具组合装配而成的受力单元。 3.1.7 预应力筋-夹具组装件prestressing tendon-grip assembly 单根或成束预应力筋和安装在端部的夹具组合装配而成的受力单元。 3.1.8 预应力筋-连接器组装件prestressing tendon-coupler assembly 单根或成束预应力筋和连接器组合装配而成的受力单元。 3.1.9 内缩draw-in 预应力筋在锚固过程中，由于锚具各零件之间、锚具与预应力筋之间的相对位移和局部塑性变形所产生的预应力筋的回缩现象。回缩长度与锚具构造和张拉锚固工艺有关。 3.1.10 预应力筋-锚具组件的实测极限拉力ultimate tensile force of tendon-anchorage assembly 预应力筋-锚具组装件在静载试验过程中达到的最大拉力。 3.1.11 预应力筋-夹具组件的实测极限拉力ultimate tensile force of tendon-grip assembly 预应力筋-夹具组装件在静载试验过程中达到的最大拉力。

常用锚具的参数

HVM 型锚固体系 1 产品名称 HVM 型锚固体系锚具 2 适用范围 它是一种高性能的锚具，能可靠地锚固2000MPa 及以下各种强度级别的直径为φ12.7、φ12.9、φ15.24、 φ15.7mm 的预应力钢绞线。适用的钢绞线根数为1根至55根，还可以根据用户的需要增加钢绞线根数。广泛应用于工业与民用建筑、公路、铁路、核电站安全壳等结构工程及水利水电、岩土锚固、超重超高构件整体提升用的预应力钢绞线的锚固。 3 产品技术性能指标、执行标准 其锚固效率系数和延伸率均能达到GB/T14370-2002《预应力筋用锚具、夹具和连接器》 的要求，其中：锚固效率系数ηA ≥0.95，极限延伸率εapu ≥2%；疲劳寿命≥200万次。 4 产品种类和基本尺寸 HVM 锚固体系由HVM 锚板、夹片、锚垫板、螺旋筋、钢绞线、波纹管组成。根据不同的用途，分成HVM15/13圆形锚具、BM15/13型扁形锚具、P15/13型挤压锚具和L 型15/13连接器等。4.1 HVM 圆形锚具 见图1 尺寸参数详见图2和表1。 灌浆孔M27×2图2 锚具结构示意及尺寸参数 表1 HVM15圆形锚具参数表 图1 HVM 圆形锚具 1.夹片 2.锚板 3.锚垫板 4.螺旋筋 5.金属波纹管 6.预应力钢绞线

4.2 BM 型扁形锚具 当预应力钢绞线配置在板式结构内时，为避免因配索而增大板厚，可采用BM 型扁锚而将预应力钢绞线布置成扁平放射状。见图3和表2 。 4.3 P 型挤压锚具 P 型挤压锚具是在钢绞线头部套上挤压套，通过专用机具挤压，使挤压套产生塑性变形后握紧钢绞线，钢绞线的张拉力通过挤压套由专用垫板传递给构件。它主要包括挤压套（含挤压簧）、螺旋筋、固定端锚板、约束圈等。见图5和表3。 表2 BM 型扁形锚具参数表 (mm) 图3 扁形锚具结构示意图 图4 BM 型扁形锚具 1-波纹管；2-约束圈；3-排气管；4-螺旋筋；5-预应力筋； 6-固定锚板；7-挤压套图5 P 型挤压锚具结构示意图 图6 GYJA 型挤压器 （mm ） (续表)

预应力材料与锚具的正确使用方法

掌握预应力材料与锚具的正确使用 常用预应力材料有预应力筋和管道，其中预应力筋有钢丝、钢铰线、热处理钢筋等。 一、预应力筋的正确使用 常用预应力筋进场时应分批验收。验收时，除应对其质量证明书、包装、标志和规格进行检查外，尚须按规定进行检验。每批重量不大于60t.按规定抽样，若有试样不合格，则不合格盘报废，另取双倍试样检验不合格项，如再有不合格项，则整批预应力筋报废。 预应力筋的下料长度应通过计算确定。 预应力筋切断，宜采用切断机或砂轮锯，不得采用电弧切割。 二、预应力管道的技术要求 1、刚性或半刚性管道应是金属的 2、半刚性螺纹管的钢带应符合规范要求。钢带很快的应般不宜小于0.3mm 3、金属螺纹管的检验 （2）金属螺纹管按批进行检验。累计每半年或50000m生产量为一批。不足半年产量或50000m的也作为一批，则取产量最多的规格。 （3）当按规定的项目检验结果有不合格项时，应以双倍数量的试件复验，复验不合格，该批报废。 4.管道其他要求 三、预应力锚具夹具和连接器的技术要求 （一）预应力锚具夹具和连接器分类 预应力锚具夹具和连接器是预应力工程中的核心元件，它是保证充分发挥预应力筋的强度，安全地实现预应力张拉作业的关键，应具有可靠的锚固性能，足够的承载能力和良好的适用性。 预应力张拉锚固体系，按预应力品种分，有钢丝束镦头锚固体系、钢绞线夹片锚固体系和精轧螺纹钢筋锚固体系；按锚固原理分，有支承锚固、楔紧锚固、握裹锚固和组合锚固等体系。 螺丝端杆锚具，精轧螺纹钢筋锚具和镦头锚具属于支承锚固。钢质锥塞锚具、夹片

锚具（JM）和楔片锚具（XM，QM和OVM）为楔紧锚固。 先张法生产的构件中，预应力筋就是握裹锚固的。 （三）预应力锚具夹具和连接器进场验收规定 检查项目检验频率 外观检查从每批中抽取10%的锚具且不少于10套检查。如不合格，取双倍检查，如仍有一套不合格，则逐套检查。 硬度检验从每批中抽取5%的锚具且不少于5套检查。如有一个零件不合格，取双倍零件检查。如仍有一个不合格，则逐套检查 静载锚固性能试验对大桥等重要工程，抽取6套锚具组成3个组装件进行试验。如有一个试件不合格，另取双倍试验，如有一个试件不合格，则该批不合格。 2、预应力筋锚具、夹具和连接器验收批的划分：锚具、夹具应以不超过1000套组为一个验收批；连接器以不超过500套组为一个验收批。 四、预应力材料的保护 1、预应力材料必须保持清洁，在存放和搬运过程中应避免机械损伤和有害的锈蚀。 2、在仓库内保管时，仓库应干燥、防潮、通风良好、无腐蚀介质；在室外存放时，时间不宜超过6个月，不得直接堆放在地上，必须垫以枕木并用苫布覆盖等有效措施。 3、锚具、夹具和连接器均应设专人保管。

预应力张拉标准施工方法图文教学

预应力张拉标准施工方法图文教学 a）张拉钢筋；b）浇筑混凝土；c）放松或切断预应力筋 1-锚具；2-台座；3-预应力筋；4-台面；5-张拉千斤顶； 6-模板；7-预应力混凝土构件

（先张法）

（后张法示意） （后张法示意）

（后张法示意） 一、预应力筋及管道 （一）预应力筋 （1）每批钢丝、钢绞线、钢筋应由同一牌号、同一规格、同一生产工艺的产品组成。 （2）预应力筋进场时，应对其质量证明文件、包装、标志和规格进行检验，并应符合下列规定：

1）钢丝检验每批重量不得大于60t；从每批钢丝中先抽查5%，且不少于5盘，进行形状、尺寸和表面质量检查，检查不合格，则将该批钢丝全数检查。从检查合格的钢丝中抽查5%，且不少于3盘，在每盘钢丝的两端取样进行抗拉强度、弯曲和伸长率试验。试验结果有一项不合格则该盘钢丝报废,并从同批次未试验过的钢丝盘中取双倍数量的试样进行该不合格项的复验。如仍有一项不合格，则该批钢丝为不合格。 2）钢绞线检验每批重量不得大于60t；从每批钢绞线中任取3盘，并从每盘所选的钢绞线端部正常部位截取一根试样，进行表面质量、直径偏差和力学性能试验。如每批少于3盘，应全数检验。检验结果如有一项不合格时，则不合格盘报废，并再从该批未试验过的钢绞线中取双倍数量的试样进行该不合格项的复验。如仍有一项不合格，则该批钢绞线为不合格。

3）精轧螺纹钢筋检验每批重量不得大于60t；对其表面质量应逐根进行外观检查，外观检查合格后每批中任选2根钢筋截取试件进行拉伸试验。试验结果有一项不合格，则取双倍数量的试样重做试验。如仍有一项不合格，则该批钢筋为不合格。 （4）存放的仓库应干燥、防潮、通风良好、无腐蚀气体和介质。存放在室外时不得直接堆放在地面上，必须垫高、覆盖、防腐蚀、防雨露，时间不宜超过6个月。 （5）预应力筋安装时应注意： 预应力筋宜使用砂轮锯或切断机切断，不得采用电弧切割。 （二）管道与孔道 1．后张有粘结预应力混凝土结构中，预应力筋的孔道一般由浇筑在混凝土中的刚性或半刚性管道构成。一般工程可由钢管抽芯、胶管抽芯或金属伸缩套管抽芯预留孔道。浇筑在混凝土中的管道应具有足够强度和刚度，不允许有漏浆现象，且能按要求传递粘结力。 4．管道的其他要求

预应力锚具型号规格

预应力锚具型号规格 YBM15(13)系列锚具 YBM15(13)系列锚具扁型锚具主要用于桥面横向预应力、空心板、低高度箱梁。使用它可傅后张构件厚度减薄，克服了群锚体系锚下预应力过于集中、锚具两个方向尺寸均较大的缺点，使应力分布更加均匀合理。 YM15(13)系列锚固体系 YM15(13)系列锚固体系 YM型锚固体系由张拉端工具锚、张拉端工作锚、固定端锚具、连接器、波纹管、锚下垫板及相应机具组成。应用范围为：1860MPa-2000MPa强度级别的预应力钢绞线。 YM15(13)L连接器 YM15(13)L连接器 YBM15(13)L连接器作为接长预应力束，通常用于连续梁中，为周边悬挂挤压锚式。使用时先按YBM15(13)系列锚具张拉完毕灌浆后，再在待连接钢绞线上装上挤压锚，用挤压机将挤压套压在钢绞线上，外挂于连接器周边，套上保护罩做固定端使用。YM15(13)LB型连接器 YM15(13)LB型整体对接式连接器整体对接连接器是周边悬挂连接器的换代产品，由锚板、连接体、夹片、锚垫板、螺旋筋、约束圈、保护罩、金属波纹管、预应力钢纹线（预应力钢丝束）组成。此种连接器采用夹片作为连接锚固件，不需要挤压锚和其它配套设备就能快速连接完成。

YBM15(13)L扁锚连接器 YBM15(13)L扁锚连接器 YBM15(13)L连接器作为接长应力束，通常用于低高度连续梁中，为周边悬挂挤压锚式。 YM15(13)P固定端P型锚具 YM15(13)P固定端P型锚具 P型锚固体系包括挤压锚、螺旋筋、锚板、约束圈等。配合GYJ500型挤压机锚固。适用于构件端部设计应力大或端部空间受到限制情况。使用时，按需要预埋在混凝土内，待混凝士凝固到设计强度后，再进行张拉。 YBM15(13)P固定端P型锚具 YBM15(13)P固定端P型锚具 P型锚固体系包括挤压锚、扁螺旋筋、锚板、扁约束圈等。适用于群锚构件端部受到限制的情况。 YM15(13)H固定端H型锚具 YM15(13)H固定端H型锚具 YM15(13)H型锚具是利用压花机将钢绞线端头压成梨形头的一种锚具。当需要把后张力传置混凝士时，可采用H型锚固体系。可按需要做成正方形、长方形等多种排列形式。梨形自锚头用CYH15型压花机成形。 YGZ型钢质锥形锚具 YGZ型钢质锥形锚具 YGZ型钢质锥形锚具，可锚固标准强度为1570MPa、1670MPa的Ф5、Ф7mm高强钢丝束。配用YC850、YC1500千斤顶、ZB50油泵张拉顶压锚固。YGZ锚具由锚环、锚塞及昏锚垫板三部分组成：其工作原理是通过张拉预应力钢丝顶压锚塞，把钢比楔紧在锚圈与锚塞之间，借助摩擦力传递张拉力。同时利用钢丝回

预应力施工钢筋及锚具

5.2后张法施工 在制作构件或块体时，在放置预应力筋的部位留设孔道，待混凝土达到设计规定的强度后，将预应力筋穿入预留孔道内，用张拉机具将预应力筋张拉到规定的控制应力，然后借助锚具把预应力筋锚固在构件端部，最后进行孔道灌浆（也有不灌浆的），这种预加应力的方法称为后张法。图5.10所示为预应力后张法构件生产示意图。 图5.10预应力混凝土后张法生产示意图{观看后张法施工工艺动画} (a)制作混凝土构件；(b)后钢筋；(c)锚固和孔道灌浆 1－混凝土构件；2－预留孔道；3－预应力筋；4－千斤顶；5－锚具 后张法的特点是直接在构件上张拉预应力筋，构件在张拉过程中受到预压力而完成混凝土的弹性压缩，因此，混凝土的弹性压缩，不直接影响预应力筋有效预应力值的建立。后张法适宜于在施工现场制作大型构件（如屋架等），以避免大型构件长途运输的麻烦。后张法除作为一种预加应力的工艺方法外，还可以作为一种预制构件的拼装手段。大型构件（如拼装式大跨度屋架）可以预制成小型块体，运至施工

现场后，通过预加应力的手段拼装成整体；或各种构件安装就位后，通过预加应力手段，拼装成整体预应力结构。但后张法预应力的传递主要依靠预应力筋两端的锚具，锚具作为预应力筋的组成部分，永远留置在构件上，不能重复使用，这样，不仅需要耗用钢材多，而且锚具加工要求高，费用昂贵，加上后法工艺本身要预留孔道、穿筋、张拉、灌浆等因素，故施工工艺比较复杂，成本也比较高。 预应力后张法构件的生产分为两个阶段：第一阶段为构件的生产；第二阶段为施加预应力，其中包括预应力筋的制作、预应力筋的张拉和孔道灌浆等工艺。本节主要叙述第二阶段的施工工艺。 5.2.1锚具和预应力筋的制作 在后张法构件生产中，锚具、预应力筋和张拉机具是配套使用的，目前我国在后张法构件生产中采用的预应力筋钢材主要有冷拉Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级钢筋，热处理钢筋，精轧螺纹钢筋，碳素钢丝和钢绞线等。归纳成三种类型预应力筋，即单根粗钢筋（包括精轧螺纹钢筋）、钢筋束（或钢绞线束）和钢丝束。下面分别叙述三种类型预应力的锚具及制作。 5.2.1.1单根预应力钢筋的锚具及制作 单极预应力钢筋主要采用直径ф12～ф40的冷拉Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级钢筋或精轧螺纹钢筋、及与其钢筋配套的锚具制作而成。 （1）锚具 单根预应力钢筋根据构件长度和张拉工艺要求，可以在一端张拉或两端张拉。锚具与预应力钢筋的基本配套组合有三种：即两端张拉时，预应力筋两端均采用螺丝端杆锚具；一端张拉一端固定时，张拉端采用螺丝端杆锚具，固定端则采用帮条锚具或镦头锚具，如图5.11所示。

预应力筋用锚具夹具和连接器检验实施细则

预应力筋用锚具夹具和连接器检验实 施细则

预应力筋用锚具、夹具和连接器检验实施细则 1 总则 1.0.1 为加强混凝土结构工程施工质量，统一本省预应力筋用锚具、夹具和连接器检测方法，提高各检测单位检测精度，制定本检测规程，预应力筋用锚具、夹具和连接器检测依据标准为中华人民共和国国家标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T14370- 。 1.0.2 本规程规定了预应力筋用锚具、夹具和连接器的产品分类、代号标记、技术要求、试验方法、检验规则等内容。 1.0.3 本规程适用于有粘结、无粘结、体内或体外配筋的预应力混凝土结构中使用的锚具、夹具和连接器。 2 术语、符号 2.1 术语 2.1.1 锚具 在后张法结构或构件中，为保持预应力筋的拉力并将其传递到混凝土上所用的永久性锚固装置。锚具可分为两类： 1 张拉端锚具：安装在预应力筋端部且可用以张拉的锚具； 2 固定端锚具：安装在预应力筋端部，一般埋入混凝土中且不用以张拉的锚具。 2.1.2 夹具 在先张法构件施工时，为保持预应力筋的拉力并将其固定在生产台座（或设备）上的临时性锚固装置；在后张法结构或构件施工

时，在张拉千斤顶或设备上夹持预应力筋的临时性锚固装置（又称工具锚）。 2.1.3 连接器 用于连接预应力筋的装置。 2.1.4 预应力钢材 各种预应力混凝土用的钢丝、钢绞线或钢筋的统称。 2.1.5 预应力筋 在预应力结构中用于建立预加应力的单根或成束的预应力钢丝、钢绞线或钢筋。有粘结预应力筋是和混凝土直接粘正确或是在张拉后经过灌浆使之与混凝土粘结的预应力筋；无粘结预应力筋是用塑料、油脂等涂包的预应力筋，能够布置在混凝土结构体内或体外，且不能与混凝土粘结，这种预应力筋的拉力永远只能经过锚具和变向装置传递给混凝土。 2.1.6 预应力筋-锚具组装件 单根或成束预应力筋和安装在端部的锚具组合装配而成的受力单元。 2.1.7 预应力筋-夹具组装件 单根或成束预应力筋和安装在端部的夹具组合装配而成的受力单元。 2.1.8 预应力筋-连接器组装件 单根或成束预应力筋和安装在端部的连接器组合装配而成的受力单元。

知识普及之预应力锚具和夹片

一)基本要求和分类 1.基本要求 锚、夹具是锚固夹持预应力钢筋的工具。通常锚固在构件端部，与构件联成一体共同受力，不再取下，称为锚具。锚具多用在后张法生产的构件中。在张拉钢筋和混凝土成型过程中夹持或临时固定预应力钢筋，待混凝土达到一定强度后，取下并再重复使用的通常称为夹具。有时二者可以互相换用.锚具、夹具是保证预应力混凝土结构安全可靠的关键因素之一。在设计、制造和选用锚具、夹具时必须满足以下几个要求。 (1)锚具零部件选用的钢材性能要满足规定指标，加工精度要高。受力安全可靠;预应力损失小. (2)构造简单，加工方便，节约钢材，成本宜低。 (3)施工简便，使用安全. 2.分类 现在国内外的锚具、夹具种类繁多.有许多用于单根或多根钢丝、钢绞线及钢筋的锚固系统可供选用。一些性能更优异、技术上更先进的锚具也已研制成功。如适用于高强预应力钢丝、钢绞线的X M, QM, B$S, OVM等锚固体系。按锚具的受力原理可划分如下。 (1)依靠摩阻力锚固的预应力锚具。如锥形锚、波型夹具、JM-12锚具、X M型锚具及QM锚具体系等，是借张拉钢筋回缩带动锚楔(或夹片、将钢筋夹紧而锚固的。 (2)依靠承压锚固的锚具。如徽头锚具及夹具、钢筋螺纹锚具。是利用钢丝(或钢筋)的锹祖头或螺纹承压进行锚固的。 (3)先张法和后张自锚的构件中的预应力钢筋是利用钢筋与混凝土之间的粘结力进行锚固的。 国家标准GB/T14370-93《预应力筋用锚具、夹具和连接器》及行业标准JGJ85-92《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》中规定，按锚固性能不同，将锚具划分如下。 I类锚具:除必须满足静载锚具性能外，尚须满足循环次数为200万次的疲劳性能试验，在抗震结构中，还应满足循环次数50次的低周反复作用荷载试验.该类锚具适用于承受动载、静载的预应力混凝土结构。 II类锚具:只须满足静载锚固性能的要求。II类锚具仅适用于有枯结预应力的混凝土结构，且锚具只能处于预应力筋应力变化不大的部位。 锚具、夹具和连接器按锚固方式不同，可分为夹片式(多孔夹片锚具、JM锚具)、支承式(锹头锚具、螺丝端杆锚具等)、锥塞式(钢质锥形锚具、棺销锚具等)和握裹式(压花锚具、挤压锚具)等四种。 预应力锚具https://www.wendangku.net/doc/028310859.html,

预应力张拉标准施工方法现场图文教学

预应力张拉标准施工方法现场图文教学 a）张拉钢筋；b）浇筑混凝土；c）放松或切断预应力筋1-锚具；2-台座；3-预应力筋；4-台面；5-张拉千斤顶； 6-模板；7-预应力混凝土构件 （先张法）

（后张法示意）

（后张法示意）

（后张法示意）一、预应力筋及管道 （一）预应力筋

（1）每批钢丝、钢绞线、钢筋应由同一牌号、同一规格、同一生产工艺的产品组成。 （2）预应力筋进场时，应对其质量证明文件、包装、标志和规格进行检验，并应符合下列规定： 1）钢丝检验每批重量不得大于60t；从每批钢丝中先抽查5%，且不少于5盘，进行形状、尺寸和表面质量检查，检查不合格，则将该批钢丝全数检查。从检查合格的钢丝中抽查5%，且不少于3盘，在每盘钢丝的两端取样进行抗拉强度、弯曲和伸长率试验。试验结果有一项不合格则该盘钢丝报废,并从同批次未试验过的钢丝盘中取双倍数量的试样进行该不合格项的复验。如仍有一项不合格，则该批钢丝为不合格。 2）钢绞线检验每批重量不得大于60t；从每批钢绞线中任取3盘，并从每盘所选的钢绞线端部正常部位截取一根试样，进行表面质量、直径偏差和力学性能试验。如每批少于3盘，应全数检验。检验结果如有一项不合格时，则不合格盘报废，并再从该批未试验过的钢绞线中取双倍

数量的试样进行该不合格项的复验。如仍有一项不合格，则该批钢绞线为不合格。 3）精轧螺纹钢筋检验每批重量不得大于60t；对其表面质量应逐根进行外观检查，外观检查合格后每批中任选2根钢筋截取试件进行拉伸试验。试验结果有一项不合格，则取双倍数量的试样重做试验。如仍有一项不合格，则该批钢筋为不合格。 （4）存放的仓库应干燥、防潮、通风良好、无腐蚀气体和介质。存放在室外时不得直接堆放在地面上，必须垫高、覆盖、防腐蚀、防雨露，时间不宜超过6个月。 （5）预应力筋安装时应注意： 预应力筋宜使用砂轮锯或切断机切断，不得采用电弧切割。 （二）管道与孔道

预应力锚具型规格

预应力锚具型规格公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]

预应力锚具型号规格 YBM15(13)系列锚具 YBM15(13)系列锚具扁型锚具主要用于桥面横向预应力、空心板、低高度箱梁。使用它可傅后张构件厚度减薄，克服了群锚体系锚下预应力过于集中、锚具两个方向尺寸均较大的缺点，使应力分布更加均匀合理。 YM15(13)系列锚固体系 YM15(13)系列锚固体系 YM型锚固体系由张拉端工具锚、张拉端工作锚、固定端锚具、连接器、波纹管、锚下垫板及相应机具组成。应用范围为：1860MPa-2000MPa强度级别的预应力钢绞线。YM15(13)L连接器 YM15(13)L连接器 YBM15(13)L连接器作为接长预应力束，通常用于连续梁中，为周边悬挂挤压锚式。使用时先按YBM15(13)系列锚具张拉完毕灌浆后，再在待连接钢绞线上装上挤压锚，用挤压机将挤压套压在钢绞线上，外挂于连接器周边，套上保护罩做固定端使用。 YM15(13)LB型连接器 YM15(13)LB型整体对接式连接器整体对接连接器是周边悬挂连接器的换代产品，由锚板、连接体、夹片、锚垫板、螺旋筋、约束圈、保护罩、金属波纹管、预应力钢纹线（预应力钢丝束）组成。

此种连接器采用夹片作为连接锚固件，不需要挤压锚和其它配套设备就能快速连接完成。 YBM15(13)L扁锚连接器 YBM15(13)L扁锚连接器 YBM15(13)L连接器作为接长应力束，通常用于低高度连续梁中，为周边悬挂挤压锚式。 YM15(13)P固定端P型锚具 YM15(13)P固定端P型锚具 P型锚固体系包括挤压锚、螺旋筋、锚板、约束圈等。配合GYJ500型挤压机锚固。适用于构件端部设计应力大或端部空间受到限制情况。使用时，按需要预埋在混凝土内，待混凝士凝固到设计强度后，再进行张拉。 YBM15(13)P固定端P型锚具 YBM15(13)P固定端P型锚具 P型锚固体系包括挤压锚、扁螺旋筋、锚板、扁约束圈等。适用于群锚构件端部受到限制的情况。YM15(13)H固定端H型锚具 YM15(13)H固定端H型锚具 YM15(13)H型锚具是利用压花机将钢绞线端头压成梨形头的一种锚具。当需要把后张力传置混凝士时，可采用H型锚固体系。可按需要做成正方形、长方形等多种排列形式。梨形自锚头用CYH15型压花机成形。 YGZ型钢质锥形锚具 YGZ型钢质锥形锚具 YGZ型钢质锥形锚具，可锚固标准强度为1570MPa、1670MPa的Ф5、Ф7mm高强钢丝束。配用YC850、YC1500千斤顶、ZB50油泵张拉顶压锚固。YGZ锚具由锚环、锚塞及昏

预应力筋用锚具、夹具和连接器

预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程 JGJ 85—2002 根据建设部建标[1998]59号文的要求，规程编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，参考有关国际标准和国外先进标准，并在广泛征求意见的基础上，修订了本规程。 修订的主要技术内容是： 1. 预应力筋用锚具不再分为Ⅰ类和Ⅱ类；本规程所指锚具均相当于原规程JGJ 85—92中的Ⅰ类； ）2. 预应力筋-锚具（或连接器）组装件静载试验时，在计算锚具效率系数（η a 的公式中，按预应力筋中包含钢材根数的多少，直接给出了相应的预应力筋 ）。原规程的附录二取消； 的效率系数（η p 3. 为力求静载试验方法的统一，本规程补充了三幅试验装置示意图，“试验方 法”不再作为正文而列为附录A；同时，进场验收的锚具（或连接器）不再分为“先锚固后张拉”和“先张拉后锚固”两类体系，统一按前者的装置进行静载试验；并按本规程的要求提出完整的检验报告； 4. 术语、符号作为一章列出，并与产品的国家标准《预应力筋用锚具、夹具和 连接器》GB／T 14370—2000一致，取消原规程中的附录一； 5. 在锚具选用方面，不再介绍冷拉热轧钢筋所用的锚具； 6. 进场验收方面的规定较前详细，便于运作。 本规程由建设部负责管理和对强制性条文的解释，由主编单位负责具体技术内容的解释。 本规程主编单位是：中国建筑科学研究院（地址：北京市北三环东路30号；邮编：100013）。 本规程参加单位是：中国路桥（集团）总公司、铁道部科学研究院、东南大学、柳州市建筑机械总厂、开封中原预应力工艺设备厂。 本规程主要起草人员是：裴、孔繁瑞、庄军生、杨宗放、于滨、李金根、方中予、李宝恪、张清杰。 1 总则 1.0.1 为了在预应力混凝土结构工程中合理应用和进场验收预应力筋用锚具、夹具和连接器，统一其技术要求，制定本规程。 1.0.2 本规程适用于预应力混凝土结构工程中使用的预应力筋用锚具、夹具和连接器。对于有特殊要求的工程，尚应遵守有关的专门规定。 1.0.3 预应力混凝土结构工程中使用的预应力筋用锚具、夹具和连接器，除应符合本规程的要求外，尚应符合国家现行有关强制性标准的规定。