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200313070
2007-12-28 09:15
预应力钢绞线及锚夹具检测探讨
2006年第3期(2月上 总第89期)
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吴源青，韩传岱，陈杰斌
（华南理工大学建筑学院土建工程试验中心，广东  广州  510640）
      【摘  要】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，对检测工作中经常遇到的一些问题如试验机夹具、锚夹具的硬度、静载试验等进行了探讨。
【关键词】钢绞线；锚具；硬度；静载锚固性能
    【中图分类号】 TU50                        【文献标识码】 A                    【文章编号】 1008-1151(2006)03-0012-02
      近20年来，我国预应力混凝土技术发展迅速，预应力筋材料从早期的冷拉钢筋，冷拔钢丝，发展到目前大量使用的高强度低松弛预应力钢绞线，预应力锚固体系也相继开发了XM、TM、QVM、VLM等大吨位群锚体系，张拉设备配套逐步完善，预应力新工艺层出不穷，大大促进了我国预应力混凝土设计与施工技术的发展，尤其是在桥梁建设方面，预应力技术发挥着举足轻重的作用。
为了确保预应力工程材料的质量，自1985年起，我国陆续颁布了有关规范标准，如早期的GB/T5224-85《预应力混凝土钢绞线》等，对预应力行业起到了积极的促进作用，针对执行和使用中出现的问题，这些规范标准也在不断的修订和完善中。
笔者从事检测工作十余年，感到在预应力钢绞线、锚夹具的质量检测技术和执行标准方面存在一些具体问题。本文结合日常检测工作，提出了一些具体的方法和建议。
一、预应力钢绞线、锚夹具检测工作所执行的标准
      关于预应力钢绞线、锚夹具检测的最新标准是GB/T5224-2003《预应力混凝土钢绞线》；GB/T14370-2000《预应力筋用锚具、夹具和连接器》和行业标准JGJ85-2002《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》等。这些规范标准是预应力材料生产和施工进场检验的依据，是检测部门必须严格遵守的，但由于一些细节在标准中没有严格规定，造成实际操作时的不确定性。
二、有关预应力钢绞线的检测
（一） 钢绞线试验的夹具
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。
那么有没有使钢绞线不受损伤的夹持形式呢？笔者所在的实验室采用江西新华金属制品有限公司的技术所加工的夹具几近完美地解决了这一问题，试样夹持部位完全没有损伤，只是由于摩擦的缘故，变的有些粗糙(图1左)，部分试样更是断在中部，断口有颈缩，呈塑性断口状(图1右)。
图1 钢绞线断裂图片
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。如图2。
图2 粘有金钢沙的软金属片
      建议标准在今后的修订中增加有关试验方法、夹具形式的内容，以减少由于试验方法不同所造成的试验结果的差异。
（二）弹性模量
钢绞线的弹性模量在新标准中第7、3、5条的参考值为195±10Gpa，但不作为交货条件。实际上作为预应力施工张拉伸长量计算的重要数据，弹性模量是试验中的必测项目。钢绞线的截面积是使用标准中所提供的参考值还是用实测值，这在检测部门一直存有分歧。按GB/T228金属材料室温拉伸试验方法的规定，应该用实测面积，但对于如图3所示的钢绞线截面示意图，如何才能