预应力工程中的锚固

摘 ,要先张法预应力混凝土虽然与后张法在施工工艺上差别很大,但其锚固工艺都是控制施工质量的关键因素之一,本文就预应力施工中的单根钢筋、钢筋束、钢丝束的锚固进行简述.

关 键 词 锚固；锚具；预应力钢筋；预应力钢丝；锚环；锚杯

中图分类号TU文献标识码A文章编号1673-9671-(2012)041-0107-01

1单根钢筋的锚固

1）螺丝端杆锚具.螺丝端杆锚具适用于锚固直径不大于

36 mm的冷拉HRB335级与HRB400级钢筋.它是由螺丝端杆、螺母和垫板组成,螺丝端杆采用45号钢制作,螺母和垫板采用3号钢制作.螺丝端杆的长度一般为320 mm,当预应力构件长度大于24 m时,可根据实际情况增加螺丝端杆的长度,螺丝端杆的直径按预应力钢筋的直径对应选取.螺丝端杆与 预应力钢筋的焊接应在预应力钢筋冷拉前进行.螺丝端杆与预应力钢筋焊接后,同张拉机械相连进行张拉,最后上紧螺母即完成对预应力钢筋的锚固.

2）帮条锚具.帮条锚具适用于冷拉HRB335级与HRB400级钢筋即冷拉5号钢钢筋,主要用于固定.它是由帮条和衬板组成,帮条采用与预应力筋同级别的钢筋,衬板采用普通低碳钢钢板,焊条采用结50X.帮条施焊时,严禁将地线搭在预应力钢筋上引弧,以防预应力筋咬边及温度过高,可将地线搭在帮条上.三根帮条与衬板相接触的截面应在一个垂直平面上,以免受力时产生扭曲,三根帮条互成120°角.帮条的焊接可在预应力筋冷拉前或冷拉后进行.

3）镦头锚具.镦头锚具由镦头和垫板组成,镦头一般是直接在预应力筋端部热镦、冷镦或锻打成形,垫板采用3号钢制作.

2.钢筋束锚具

1）JMI2型锚具.其适用于锚固3-6根A12钢筋束和4-6根A12钢绞线束.它是由锚环和夹片组成,夹片呈扇形,用两侧的半圆槽锚着预应力钢筋,为增加夹片与预应力钢筋之间的摩擦,在半圆槽内刻有截面为梯形的齿痕,夹片背面动的坡度与锚环一致.锚环分甲型和乙型,甲型锚环为一个具有锥形内孔的圆柱体,外形比较简单,使用时直接放在构件端部的垫板上.乙型锚环在圆柱体外部增添正方形肋板,使用时直接放置在构件端部,不另设垫板,目前工地上常使用甲型锚环,其加工和使用比较方便.锚环与夹片均采用45号钢制成,夹片经热处理后,硬度为HR8-HRC52,锚环经热处理后,硬度为HRC32-HRC37.根据夹片数量或锚固钢筋的根数,其型号分别有JMI2-3、JMI2-4、JMI2-6几种,可分别锚固3、4、5、6根直径12 mm的钢筋束或钢绞线束.JMI2型锚具具有良好的锚固性能,预应力筋滑移量比较少,施工方便,但其机械加工量大,成本较高.

2）镦头锚具.镦头锚具适用于预应力钢筋束固定端锚固用,由固定板和带镦头的预应力筋组成.

3.钢丝束锚固

1）锥形螺杆锚具.锥形螺杆锚具适用于锚固24根一下直径

5 mm的碳素钢丝束.锥形螺杆锚具由锥形螺杆、套筒、螺帽和垫板组成.锥形螺杆采用45号钢制作,调质热处理后硬度为HRC30-HRC35,进行精加工,最后对锥形螺杆的锥头70 mm范围内的螺纹进行表面高频或盐液淬火热处理,其硬度为HRC55-HRC58,淬透深度2.0 mm-2.5 mm.套筒为中间带有圆锥孔的圆柱体,采用45号钢制作,热处理后硬度为HRC25-HRC30.螺帽和垫板采用3号钢制作.制作时要注意套筒淬火要适合,如淬火过高,易产生裂缝,螺杆淬火过高,容易断裂,在使用前应仔细检查,如有裂缝或变形,则不能使用.

锥形螺杆锚具的安装,首先把钢丝套上锥形螺杆的锥形部分,使钢丝均匀整齐地贴紧椎体,然后戴上套筒,用手锤将套筒均匀地打紧,并使螺杆中心与套筒中心在同一直线上,最后用拉伸机使螺杆椎体通过钢丝挤压套筒,使套筒发生变形从而使钢丝和锥形锚具的套筒、螺杆锚成一个整体.这个过程一般叫“预顶”,预订用的力应为张拉力的105％.因为锥形锚具外径较大,为了缩小构件孔道直径,所以一般仅在构件两端将孔道扩大.因此,钢丝束锚具一端可事先安装,另一端则要将钢丝束穿入孔道后进行.

2）钢质锥形锚具.钢质锥形锚具由锚环和锚塞组成.锚塞采用45号钢制作,热处理后为HRC55-HRC58,锚塞表面刻有细齿槽,以防止被加紧的预应力钢丝滑动.锚固时,将锚塞塞入锚环,顶紧,钢丝就夹紧在锚塞周围,锚塞上刻有细齿槽,夹紧钢丝后,可以防止滑动.钢质锥形锚具适用于锚固以椎锚式千斤顶（即双作用或作用千斤顶）张拉的钢丝束,每束由12-24根直径

5 mm的碳素钢组成.还可锚固直径4 mm的碳素钢丝,但制作锚具的尺寸应按钢丝直径而定.钢质锥形锚具工作时,由于钢丝锚固呈辐射状态,弯折处受力较大,易使钢丝被咬伤.若钢丝直径误差较大,易产生单根钢丝滑动,引起无法补救的预应力损失,如用加大顶锚力的办法来防止滑丝,过大的顶锚力更容易使钢丝被咬伤.

3）钢丝束镦头锚具.钢丝束镦头锚具一般用以锚固12-54根直径5 mm的碳素钢丝.

张拉端采用DM5A型镦头锚具,由锚杯和固定锚杯的螺母组成,或由锚环和螺母组成.后一种构造形式,节省用料,制作比较容易,安装钢丝也比较方便.

锚环或锚杯用45号钢制作,且应先进性调质热处理再加工,热处理后抗拉极限强度不小于700 N/mm2,硬度要求为HRC28-HRC30,螺母也用45号钢质作不经热处理.锚环和锚杯的内壁均有丝扣,内丝扣用于连接张拉螺杆,外丝扣用于拧紧螺母,以锚固钢丝束.锚环四周钻孔,以固定带有敦粗头的钢丝,孔数及间距由锚固的钢丝根数确定,当用锚环时,锚杯底部则为钻孔的锚板,并在此板中部留一个灌浆孔,便于从端部预留孔道灌浆.

张拉螺杆用45号钢制作,并先进行调质热处理再加工,张拉螺杆所配螺帽用45号钢制作.

钢丝穿过锚环（或锚杯底部锚板）孔眼,用配套的DLD-10型冷镦机将钢丝端部镦成圆头与锚环固定.张拉时,张拉螺杆一端与锚环（或锚杯）内丝扣连接,另一端与拉杆式千斤顶连接,拉杆式千斤顶通过传力架支撑在混凝土构件端部,当张拉力达到规定控制应力时,锚环（杯）被拉出,再用螺帽拧紧在锚环（杯）外丝扣上,固定在混凝土构件端部.

非张拉端（固定端）采用DM5B型镦头锚具,由锚板组成的.锚板用45号钢制作,调质热处理后为HRC25-HRC30,锚板四周钻孔,以固定镦头的钢丝.