目前,随着我国的快速发展,预应力混凝土结构已广泛应用于公路、铁路和桥梁建设等领域。锚具作为预应力混凝土中使用的永久性锚固装置,在后张结构或构件中起着至关重要的作用。
锚定板、锚定板、螺旋弹簧、夹子和其他部件一起形成预应力锚固系统。在公路、铁路、桥梁的梁板施工过程中,首先在混凝土梁板内预埋锚板和螺旋钢筋,然后将预应力钢绞线穿过梁板两端的锚板,用锚板和夹片将预应力钢绞线固定。然后用张拉机对预应力钢绞线进行张拉,使梁板具有一定的弧度,使梁板具有一定的预应力,可以起到抗震、抗震的作用。
在整个张拉过程中,锚垫板主要起传递和分散压力的作用,需要承受来自锚垫板的压应力并传递给锚固区的混凝土,可以说是锚固区的重要预埋件。
施工中锚板损坏的原因有哪些?在预应力施工中,影响锚固区安全的因素很多。如张拉施工方法、锚固区加固方法、锚垫板性能等。然而,锚垫板的损坏应该是预应力混凝土结构施工中的“通病”之一。目前工程中常用的锚板主要采用铸铁制作,铸铁是一种脆性材料,在张拉施工时容易开裂或断裂,导致结构部分破坏或整体报废的现象。这些现象的存在会影响工程进度,甚至影响工程质量。因此,可以说锚固板的性能直接影响锚固区的安全。
锚板损坏通常有以下原因:
1.锚板质量不符合设计要求,有砂眼、气泡、微裂纹等。这将导致锚板在张拉过程中开裂。
2.锚板槽内表面不平整、不洁净,造成局部应力集中,张拉时锚板断裂。
3.锚板偏心安装,或与板端钢梁弯曲角度不垂直,或倾斜安装等。这导致锚定板在张紧过程中被偏心压缩,并导致锚定板断裂。
4.当钢绞线束不平整时,发生扭曲,或安装夹片时,钢圈一侧不靠近锚板,使锚固范围内的钢绞线长度不一,造成钢绞线束中各钢绞线的拉力和伸长量不均匀,张拉时产生偏心拉力。一端张拉时,锚固段锚板断裂。
5.采用低松弛钢绞线,超张拉工艺,两端先后张拉。对于曲线构型的预应力钢束,在一次张拉过程中,只有部分钢绞线与波纹管沿全长有摩擦,张拉后的钢束松弛量较小,使每根钢绞线传递到锚端的拉力不相等,造成锚垫偏心受压。特别是,当一段过度拉伸时,过大的偏心张力将容易使另一端的锚定板断裂。
因此,施工前应控制锚板的质量,施工中应严格控制每道工序,确保每道工序的质量符合设计和规范要求。
标准中对锚板的要求根据TBT 3193-2016《铁路工程预应力钢筋用钳型锚具、夹具和连接器》,要求满足以下要求:1、锚垫板的长度应保证锚具底部钢绞线的最大弯曲角度不应大于4.0°。
2.锚板的结构尺寸应能满足功能要求,锚板下应设置螺旋肋。8孔以下的锚板应设置一个加强筋,8孔以上的锚板应设置两个加强筋。3、3~27孔锚具支承锚板的最小结构尺寸、最小质量应符合有关规定;3~27孔锚具用螺旋钢筋的结构尺寸应符合要求,螺旋钢筋的直径偏差不应大于4%,螺距偏差不应大于10%。
4.锚板底部直径与橡胶牵引管直径之间的间隙不应大于5毫米,锚板止挡段的平面度不应大于0.5毫米
5.灌浆孔应设置在锚板端面,螺纹直径为G3/4。
6.锚板原材料的力学性能不得低于GB/T 9439中铸铁HT200的要求,螺旋钢筋原材料的力学性能不得低于GB 1499.1中HPB300的要求。
根据标准中对锚垫板的规定,有必要提及锚口摩擦损失的检测。
在预应力构件中,张拉端锚具处的预应力钢筋从隧道伸入喇叭管时会有一个转角,安装锚具后又会出现一个转角,所以张拉时转角处会产生摩擦损失,称为锚口处的摩擦损失。在预应力钢绞线张拉施工过程中,需要进行现场试验,确定锚口的摩擦损失,并根据试验结果调整张拉力,以保证准确控制预应力的要求。
标准中明确要求锚具总摩阻损失和喇叭口摩阻损失不大于6%,并给出了具体的试验方法:“本试验可在混凝土试件或张拉台座上进行。混凝土试件锚固区的钢筋和结构钢筋按结构设计要求布置,锚垫和螺旋钢筋应安装完整,试件内管道顺直。测试两端安装千斤顶和传感器,按要求取拉力。两侧传感器测得的锚具和锚板前后拉力之差为锚具口摩擦损失和锚板摩擦损失之和。就拉力的百分比而言,试验应不少于三个试件。每个锚具需要进行两次拉伸试验,两次试验的平均值即为试验结果”。
通过现场试验测量锚口摩阻损失是准确控制有效预应力的重要措施。现场准确测量锚口摩阻损失,对保证设计拉力的准确施加,确保工程质量具有重要意义。是预应力施工过程中必不可少的检测项目。
安装锚板应注意的五点在实际过程中,除了严格按照标准中的要求,在保证甚至提高工程质量的基础上,还需要严格控制锚垫的安装质量。
1.波纹管与锚垫线垂直,要求波纹管线准确,要求端模加工和安装角度准确。
2.螺旋钢筋应附着在锚板上,其轴线应与波纹管的轴线重合。安装时应先定位螺旋钢筋,再放置其他钢筋。螺旋钢筋的螺距不得小于5CM,以保证混凝土的顺利下落和振捣密实。螺旋钢筋的长度应为锚板长度的1.5倍,且不应小于5倍。
3.锚板与波纹管的连接处必须用胶带密封,锚板在波纹管下料两端至少露出10cm。
4.锚定板固定螺栓必须在3点钟位置固定。
5、锚垫板灌浆孔必须封死,采取有效措施。
标签锚垫板作为预应力混凝土中永久锚具的直接载体,是保持预应力筋张力并将其传递到混凝土内部的关键构件。它在预应力钢绞线的施工中起着重要的作用,是产生设计预应力和达到设计目标的关键。由于锚板构件较小,在施工管理中容易被忽视,因此需要对材料、设备、工艺等进行严格控制。消除各种隐患,确保张拉和锚固应力满足设计要求。结束


