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锚具

山东中煤集团

锚具

小编：

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第一节简介

夹具和锚具是在制作预应力构件时锚固预应力钢筋的工具，一般说来，构件制成后能够取下重复使用的称夹具；留在构件上不再取下的称锚具。

夹具和锚具所以能夹住或锚住钢筋，主要是依靠摩阻、握裹和承压锚固。

预应力混凝土中所用的永久性锚固装置，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凝土内部的锚固工具，也称之为预应力锚具。

在设计、制作、选择和使用锚具时，应尽可能满足下列各项要求：

①安全可靠，其本身应具有足够的强度和刚度；

②锚具应使预应力钢筋尽可能不产生滑移，以保证预应力的可靠传递；

③构造简单，便于机械加工制作；

④使用方便、材料省，价格低。

第二节锚具的形式

锚具的形式很多，从不同的角度来区分，有下面几种。

按所锚固的钢筋类型区分，可分为锚固粗钢筋的锚具、锚固平行钢筋（丝）束的锚具、锚固钢绞线束的锚具等几种。

对于粗钢筋，一般是一个锚具锚住一根钢筋。

对于钢筋束和钢绞线，则一个锚具须同时锚住若干根钢筋或钢绞线，它们往往排列成环形或圆形，也有排列成矩形的。

显然，由于预应力钢筋根数和排列的不同，锚具的形式和构造也将不同。

按锚固和传递预拉力的原理区分，可分为依靠承压力的锚具、依靠摩擦力的锚具、依靠粘结力的锚具等几种。

在单根预应力粗钢筋的两端各焊以一短段螺丝端杆，套以螺帽和垫板，即形成一种最简单的锚具。

预拉力通过螺丝端杆螺纹斜面上的承压力传到螺帽，再经过垫板传到预留孔道口四周的混凝土构件上。

螺丝端杆用冷拉或热处理钢筋制成，螺纹用细牙，端杆与预应力钢筋的焊接宜在预应力钢筋冷拉前进行，这种锚具可用于张拉端，也可用于固定端。

张拉用一般的千斤顶，单根张拉，将千斤顶拉杆（端部带有内螺纹）拧紧在螺丝端杆的螺纹上进行张拉。

张拉完毕后，旋紧螺帽，钢筋就被锚住。

这种锚具的优点是比较简单，且锚固后千斤顶回油时，预应力钢筋基本不发生滑动。

如有需要，便于再次张拉。

缺点是对预应力钢筋长度的精确度要求高，不能太长或太短，否则螺纹长度不够用。

jm-12锚具，这是一种锚固3～6根互相平行放置的钢筋束或者锚固5～6根钢绞线所组成互相平行的钢绞线束的锚具。

这种锚具由锚环和呈扇形的夹片组成，夹片的块数与预应力钢筋或钢绞线的根数相同。

夹片成楔形，其截面成扇形。

每一块夹片有两个圆弧形槽，上有齿纹，以锚住预应力钢筋。

锚环可以如图14-5-2所示嵌入混凝土构件中，也可以凸出在构件外，这时常需插入钢垫板。

预应力钢筋依靠摩擦力将预拉力传给夹片。

夹片依靠斜面上的承压力将预拉力传给锚环，后者再通过承压力将预拉力传给混凝土构件。

这种锚具既可以用于张拉端，也可以用于固定端。

张拉时需采用特制的双作用千斤顶。

所谓双作用，即千斤顶应用时一是夹住钢筋进行张拉，二是将夹片顶人锚环，将预应力钢筋挤紧，牢牢锚住。

锚环和夹片都用钢制成，加工的精确度要求较高。

第三节应用领域

公路桥梁、铁路桥梁、城市立交、城市轻轨、高层建筑、水利水电大坝、港口、码头、岩体护坡锚固、基础加固、隧道矿顶锚顶、预应力网架、地铁、大型楼堂馆所、仓库厂房、塔式建筑、重物提升、滑膜间歇推进、桥隧顶推、大型容器及船舶、轨枕、更换桥梁支座、桥梁及建筑物加固、钢筋工程、防磁及防腐工程（纤维锚具）、碳纤维加固、先张梁场施工、体外预应力工程、斜拉索、悬索等。

锚具如图3-1。

图3-1

第四节规格型号

目前国内普遍采用的锚具规格有：

（a）M15－N锚具。

M代表锚具（锚具汉语拼音第一个字母）；15代表钢绞线的规格为15.24的钢绞线，（我国一般普遍使用的钢绞线强度为1860MPa级的15.24钢绞线）；-N是指所要穿载的钢绞线根数。

（b）M13－N锚具。

M代表锚具（锚具汉语拼音第一个字母）；13代表钢绞线的规格为12.78的钢绞线，（国外一般普遍使用的钢绞线强度为1860MPa级的13.78钢绞线）；-N是指所要穿载的钢绞线根数。

4.1主要分类

4.1.1圆形锚具

规格型号表示为：

YJM15-N（YM15-N）或YJM13-N（YM13-N）；此类型锚具具有良好的自锚性能。

张拉一般采用穿心式千斤顶。

4.1.2扁形锚

规格型号表示为：

BJM15-N（BM15-N）或BJM13-N（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。

4.1.3握裹式锚具

（固定端锚具）规格型号表示为：

JYM15-N（YMP15-N）或JYM13-N（YMP13-N）；适用于构件端部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。

4.1.4后张法预应力筋常用锚具

①镦头锚具体系是先将钢丝穿过固定端锚板及张拉锚杯中的圆孔，然后利用镦头器对钢丝两端进行镦头，通过张拉锚达到施加预应力的目的；

②帮条锚具由帮条和衬板组成。

帮条采用与预应力筋同级别的钢筋，衬板采用普通低碳钢的钢板。

帮条锚具的三根帮条应成120º均匀布置，并垂直于衬板与预应力筋焊接牢固，如图。

帮条焊接亦宜在钢筋冷拉前进行，焊接时需防止烧伤预应力筋。

③锥形螺杆锚具

第五节安装方法

5.1简单施工法

简单施工法又称预应力锚具施工安装法，属于小锚具施工安装，是在被锚具施工安装的岩石内钻凿直径28—75mm、深度1～Sm筒形的简单施工、简单施工可用风钻或人工打设，然后在简单施工内装药进行爆炸，简单施工法可用于开挖基坑、开采石料、松动冻土等，但其锚具施工安装量小、效率低、钻孔工作量大。

简单施工的布置应尽量利用临空面较多的地形；简单施工方向应尽量与临空面平行。

避免与临空面垂直，以免炸药爆炸时，破坏力向最小抵抗线方向发展。

药包量可按松动药包量计算。

为防止出现冲天炮，装药量大致为炮孔深度。

5.2一般锚具施工安装法

一般锚具施工安装法是在炮孔底部放入少量的炸药，经过几次锚具施工安装扩大成为圆球的形状，最后装人炸药进行锚具施工安装。

此法与炮孔锚具施工安装法相比，具有锚具施工安装效果好、工效高、进度快、炸药消耗少等优点。

在浅基的短桩锚具施工安装中常采用此法。

5.3复杂锚具施工安装

复杂锚具施工安装也叫“定向锚具施工安装”，是通过一定的技术措施，严格控制爆炸能量和爆炸规模，使锚具施工安装的声响、振动、破坏区域以及破碎物的散坍范围，控制在规定的限度之内。

在城市和工厂往往需要复杂一些旧的桥梁建筑物或构筑物，如：

楼宇、厂房、烟囱、水塔以及各种基础等，常采用复杂锚具施工安装。

复杂锚具施工安装考虑的因素很多，包括锚具施工安装体的几何形状和材质，使用的炸药、药量、简单施工布置及装药方式，覆盖物和防护措施及周围环境等，其中最主要的是炸药及装药量。

第六节注意事项

（1）预应力筋的切割，宜采用砂轮锯，不得采用电弧切割；

（2）钢绞线编束时，应逐根理顺，捆扎成束，不得紊乱。

钢绞线固定端的挤压型锚具或压花型锚具，应事先与承压板和螺旋筋进行组装；

（3）施加预应力用的机具设备及仪表，应定期维护和标定；

（4）预应力筋张拉前，应提供混凝土强度试压报告。

当混凝土的抗压强度满足设计要求，且不低于设计强度等级的75%后，方可施加预应力；

（5）预应力筋张拉前，应清理承压板面，并检查承压板后面的混凝土质量。

如该处混凝土有空洞现象，应在张拉前用环氧砂浆修补；

（6）锚具安装时，锚板应对正，夹片应打紧，且片位要均匀：

但打紧夹片时不得过重敲打，以免把夹片敲坏；

（7）大吨位预应力筋正式张拉前，应会同专业人员进行试张拉。

确认张拉工艺合理，张拉伸长值正常，并无有害裂缝出现后，方可成批张拉。

必要时测定实际的孔道磨擦损失。

对曲线预应力束不得采用小型千斤顶单根张拉；以免造成不必要的预应力损失。

在张拉时，操作人员必须站在安全地带，做好防护措施，注意操作人员严禁站在张拉时和张拉好的预应力筋前端；

（8）预应力筋在张拉时，应先从零加载至量测伸长值起点的初拉力，然后分级加载至所需的张拉力；

（9）预应力筋的张拉管理，采取应力控制，伸长校核。

实际伸长值与计算伸长值的允许偏差为-5%～+10%。

如超过该值，应暂停张拉；采取措施予以调整后，方可继续张拉；如伸长值偏小，可采取超张拉措施，但张拉力限值不得大于0.8fptk值；在多波曲线预应力筋中，为了提高内支座处的张拉应力，减少张拉后锚具下口的张拉应力，可采取超张拉回松技术；

（10）孔道灌浆要求密实，水泥浆强度等级不应低于C40。

灌浆前孔道应湿润、洁净，灌浆应缓慢均匀地进行，不得中断，并应排气通顺。

如遇孔道堵塞，必须更换灌浆口，但必须将第一次灌入的水泥浆排出，以免两次灌入的水泥浆之间有气体存在。

在灌满孔道并封闭排气孔后，宜再继续加压至0.5－0.6Mpa，稍后再封闭灌浆孔。

竖向孔道的灌浆压力应根据灌浆高度确定；

（11）用连接器连接的多跨连续预应力筋的孔道灌浆，应张拉完一跨再灌注一跨，不得在各跨全部张拉完毕后一次灌浆；

（12）预应力筋锚固后的外露长度，不宜小于30mm，锚具应用封端混凝土保护。

当需长期外露时，应采取防止锈蚀的措施；当钢绞线有浮锈时，请将锚固夹持段及其外端的钢绞线浮锈和污物清除干净，以兔在安装和张拉时浮锈、污物填满夹片赤槽而造成滑丝；

（13）工具夹片为三片式，工作夹片为二片，两者不可混用。

工作锚不能当作工具锚不能重复使用；

（14）锚具要妥善保管，使用时不得有锈、有水及沾污其它杂物。

工作夹片去掉包装盒内的泡沫即可使用，但当预应力束较长，须反复张拉锚固时，建议在锚板锥孔中涂少量润滑剂（如退锚灵），既有利于工作夹片的跟进和退锚又有利于锚具的多次锚固；工具夹片外表面和锚板锥孔内表面使用前涂上润滑剂，并经常清除夹片表面杂物，可使退锚灵活，但当夹片开裂或牙面破坏时则需更换，不得再使用；

（15）张拉时应有安全措施，张拉千斤顶后不能站人；

（16）锚固体系应配套使用，不能与其它体系混用。

如要做静载试验，请用有机溶剂（如汽油）清洗夹片并将锚板孔的防锈油擦试干净，否则将对锚固性能造成影响；

（17）预应力施工应由专业施工队伍来进行,而且施工人员应经过专业培训持证上岗。

第七节检测范围

①常规检测

硬度范围检测（普遍采用）

硬度检测：

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。

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②特殊检测

静载试验检测

详见《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T14370-2007

③锚板强度检测

详见《铁路工程预应力筋用夹片式锚具、夹具和连接器技术条件》TB/T3193-2008

锚垫板传力试验

详见《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ85-2010

第八节行业标准

JT/T329-2010交通运输行业标准

该标准代替JT/T329.1-1997《公路桥梁预应力钢绞线用YM锚具、连接器规格系列》和JT/T329.2-1997《公路桥梁预应力钢绞线用锚具、连接器试验方法及检验规则》。

JGJ85-2010预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程　根据住房和城乡建设部《关于印发（2008年工程建设标准规范制订、修订计划（第一批）>通知》（建标[2008]102号）的要求，规程修订组经广泛调查研究，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。

JG225-2007预应力混凝土用金属波纹管

本标准自实施之日起代替JG/T30131994《预应力混凝土用金属螺旋管》。

JT/T529-2004预应力混凝土桥梁用塑料波纹管　本标准由交通部公路科学研究所提出。

致谢

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