锚具.docx
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锚具
山东中煤集团
锚具
小编:
zmjt032
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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