Q014体外索0704doc.docx
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Q014体外索0704doc
柳州欧维姆机械股份有限公司发布
体外预应力体系
1前言
本标准参照GB/T18365-2001《斜拉桥热挤聚乙烯高强钢丝拉索技术条件》、国际预应力混凝土协会（FIP）《体外索预应力材料及体系》、GB/T14370-1993《预应力筋用锚具、夹具和连接器》的有关规定进行编制。
编制《体外预应力体系》标准作为企业产品组织生产验收及交货的依据。
本标准本次修订结合多年来工程实际应用进行了较大的修改，与Q/OVM014-2001版相比主要技术要求变化如下：
——对第3章术语和定义进行了修改，使其表述更确切合理；
——4.1的文字表述及结构示意图作了修改；
——修改了4.2体外预应力索体的基本构造组成的要求.；
——本标准4.4、4.5为新增加的要求；
——4.6体外预应力锚固系统类型的示意图按实际应用作了修改。
——增加4.8减振装置的要求；
——编写格式按GB/T1.1-2000的规定进行修改。
本标准实施之日起代替Q/OVM014-2001。
本标准由柳州欧维姆机械股份有限公司提出
本标准由柳州欧维姆机械股份有限公司负责起草
本标准主要起草人：
强壮、陈小莲、黄芳玮、李文献
本标准审核人：
谢正元
本标准批准人：
龙跃
本标准于2001年10月首次发布，2007年4月进行第一次修订。
体外预应力体系
11 范围
本标准规定了体外预应力体系的产品分类、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、贮存和运输。
本标准适用于桥梁及其它建筑形成的结构、大跨度屋顶、高架桥高速公路、高层大型停车场、旧建筑的加固的体外预应力体系。
12 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB175-1999硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥
GB/T197-1981普通螺纹公差与配合（直径1～355mm）
GB/T231-1984金属布氏硬度试验方法
GB/T699-1999优质碳素结构钢
GB/T1804-2000一般公差线性尺寸的未注公差
GB/T2951.1-1997电线电缆和护套材料通用试验方法第1部分：
通用试验方法第1节：
厚
度和外形尺寸测量—机械性能试验
GB/T3077-1999合金结构钢
GB/T4162-1991锻轧钢棒超声波检验方法
GB/T5223-2002预应力混凝土用钢丝
GB/T5224-2003预应力混凝土用钢绞线
GB/T5796.1-1986梯形螺纹牙型
GB/T14370-1993预应力筋用锚具、夹具和连接器
CJ/T3078-1998建筑缆索用高密度聚乙烯塑料
JB4730-1994压力容器无损检测
JG161-2004无粘结预应力钢绞线
JG3007-93无粘结预应力筋专用防腐润滑脂
JG/T5011.8-1992建筑机械与设备锻造通用技术条件
JG/T5011.9-1992建筑机械与设备热处理通用技术条件
JG/T5011.10-1992建筑机械与设备切削加工通用技术条件
FIP：
1993后张预应力体系验收建议
13 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
13.1 体外预应力索体
预应力筋及其相关元件（如外套管、灌浆材料等）的总成。
13.2 预应力筋
预应力用光面和环氧喷涂钢绞线。
13.3 外套管
套在预应力筋的外部，使预应力筋处于一个相对密封的环境，在外套管内灌注防腐材料，保护预应力筋。
外套管采用HDPE套管、金属套管或PVC管。
13.4 灌浆材料
由水泥浆、防腐油脂或环氧树脂组成。
13.5 锚具
由若干元件组成用于锁住受张拉预应力筋并将拉力传递到结构的机械装置。
13.6 转向装置
是体外预应力混凝土结构中最重要、最关键的结构构造之一。
主要作用是将索力传递给结构。
13.7 减振装置（减振器）
适当减短索体的自由段，避免索体与结构产生共振。
14 技术要求
14.1 体外预应力体系结构组成
体外预应力体系结构组成主要由：
体外预应力索体、管道和灌浆材料、锚固系统、转向装置、防腐系统、减振装置（见图1）。
图1 OVM体外预应力体系结构组成示意图
14.2 索体材料及防腐系统
索体材料及防腐系统（见表1）
表1
索体型号
钢绞线类型
管道
灌浆材料
OVM-S1
普通钢绞线
HDPE套管
水泥浆、环氧砂浆、油脂
OVM-S2
环氧喷涂钢绞线
HDPE套管
水泥浆、环氧砂浆、油脂
OVM-S3
普通无粘结钢绞线
HDPE套管或PVC管
自由段属无灌浆型
OVM-S4
环氧喷涂无粘结钢绞线
HDPE套管或PVC管
自由段属无灌浆型
OVM-S5
普通无粘结成品索
外包HDPE
自由段属无灌浆型
OVM-S6
环氧喷涂无粘结成品索
外包HDPE
自由段属无灌浆型
14.3 OVM体外预应力锚固系统类型
14.3.1 OVM.A型
OVM.A型体外预应力锚具结构见图2示意，规格及几何尺寸见表2。
图2 OVM.A型体外预应力锚具结构示意
表2 OVM.A型体外预应力锚具尺寸
型号
ΦD
H
A×A×B
L
OVM.A15-7
Φ135
60
210×210×45
265
OVM.A15-12
Φ175
70
280×280×45
301
OVM.A15-19
Φ217
110
370×370×60
555
OVM.A15-27
Φ275
120
420×420×60
630
OVM.A15-31
Φ310
140
465×465×80
765
14.3.2 OVM.AT型
OVM.AT型体外预应力锚具在OVM.A型的基础上增加了与喇叭管的隔离装置，当需要换索时，从后面整体取出即可。
其结构见图3示意，规格及几何尺寸同OVM.A型体外预应力锚具（见表2）。
图3 OVM.AT型体外预应力锚具结构示意
14.3.3 OVM.TS型
OVM.TS型体外预应力锚具结构见图4示意，规格及几何尺寸见表3。
图4 OVM.TS型体外预应力锚具结构示意
表3 OVM.TS型体外预应力锚具尺寸
型号
ΦD
H
A×A×L
OVM.TS15-7
Φ135
60
210×210×160
OVM.TS15-12
Φ175
70
285×285×340
OVM.TS15-19
Φ217
90
350×350×470
OVM.TS15-27
Φ260
120
410×410×495
OVM.TS15-31
Φ310
140
465×465×565
14.3.4 OVM.TT型
OVM.TT型体外预应力锚具结构见图5示意，规格及几何尺寸与OVM.TS型体外预应力锚具相同（见表3）。
图5 OVM.TT型体外预应力锚具结构示意
14.3.5 OVM.TSK型
OVM.TSK型体外预应力锚具可以进行换索、可以调整索力，可实现整体换索，属于可换可调型。
其结构见图6示意，规格及几何尺寸见表4。
图6OVM.TSK型体外预应力锚具结构示意
表4 OVM.TSK型体外预应力锚具尺寸
规格
ΦD
H
A×A×C
ΦD1
ΦD2
OVM.TSK15-7
Φ150
70
285×285×30
Φ210
Φ160
OVM.TSK15-12
Φ205
80
360×360×40
Φ270
Φ220
OVM.TSK15-19
Φ230
100
420×420×60
Φ305
Φ245
OVM.TSK15-27
Φ270
100
490×490×60
Φ340
Φ285
OVM.TSK15-31
Φ270
130
500×500×65
Φ340
Φ285
14.4 根据设计要求选用OVM体外预应力体系的配置见表5。
表5 推荐的配置
锚具型号
索体型号
灌浆材料
转向处的
构造形式
实现功能
OVM.A
OVM.TS
OVM-S1OVM-S2
防腐油脂
分体式转向器
单根换索
OVM-S3OVM-S3
锚头灌油脂
自由段无灌浆
分体式转向器
单根换索
OVM-S5OVM-S6
锚头灌防腐油脂
纺缍形转向器
整体换索
OVM.AT
OVM.TT
OVM-S1OVM-S2
防腐油脂
分体式转向器
单根换索
OVM-S3OVM-S4
锚头灌油脂
自由段无灌浆
分体式转向器
单根换索
OVM-S1OVM-S2OVM-S3OVM-S4
水泥浆或环氧砂浆
分体式转向器
纺缍形转向器
整体换索
锚头灌水泥浆
自由段无灌浆
OVM-S5OVM-S5
锚头灌水泥浆或环氧砂浆
纺缍形转向器
整体换索
OVM.TSK
OVM-S5OVM-S6
锚头灌水泥浆或环氧砂浆
纺缍形转向器
整体调索、换索
14.5 转向装置
体外预应力混凝土结构中的转向装置的转向器的弯曲半径，在确保安全的情况下，转向器的弯曲半径可以做小一些。
转向器出口圆滑过渡，可消除安装、施工的误差所产生的附加应力，同时可以减少HDPE套管的磨损。
14.5.1
被弯曲的体外预应力索体因有附加弯曲应力，其疲劳强度有所下降，因此在设计过程中，应对加上弯曲应力值的钢绞线应力值进行校核，计算受拉钢绞线的弯曲应力值较困难，但假定钢丝之间无摩擦力作用时，可按公式
（1）计算弯曲应力值。
……………………………
（1）
式中：
d——钢丝直径
R——弯曲半径
E——钢绞线弹性模量
14.5.2 转向装置的最小弯曲半径（R）可参照表2选取：
表6
规格
最小半径（m）
7-Φ15.2
2.0
12-Φ15.2
2.5
19-Φ15.2
3.0
27-Φ15.2
3.5
31-Φ15.2
4
14.6 预应力钢筋与孔道壁之间摩擦引起的应力损失
有两部分组成，一是在曲线段的垂直挤压力造成的力筋与管道的摩阻损失，二是管道位置偏差和不平整造成的摩擦损失。
其计算按公式
（2）。
……………………………
（2）
式中：
——应力钢筋与管道壁的摩擦系数；
——管道每沿米局部偏差对摩擦的影响系数。
14.7 体外预应力钢索配置在混凝土结构外部，其钢索线形由转向位置或锚固位置的曲线段和它们之间的直线段组成。
对于直线段，钢索管道线形和外观尺寸由于不受施工因素的影响，故其基本没有管道不平整造成的摩阻影响，这部分预应力损失可以忽略不计；对于曲线段，由于这里的管道长度较短，故沿曲线段长度的管道偏差和不平整造成的摩擦损失亦可忽略不计。
取公式
（2）中的
，则公式（3）成为：
预应力筋与管道壁的摩擦系数
可以按表7取用：
表7
值的取用
钢绞线和管道种类
光面钢绞线，钢管道
0.2~0.3
光面钢绞线，HDPE管道
0.12~0.15
单根无粘结钢绞线
0.08~0.1
14.8 减振装置
由于车辆通行等各种因素会引起结构与索体产生的振动，如果索体的自振频率与整个结构的振动频率相近时，可能出现共振，给整个结构的安全带来隐患。
为使索体自由段的振动频率不同于整个结构的振动频率，必须在适当的距离安装减振装置使索体自由段的振动区间变短并给索体适当的减振，以避免索体产生有害的振动。
减振装置由索夹、内衬、减振管、螺栓和螺母组成。
索夹采用优质碳素结构钢、内衬和减振管采用阻尼橡胶制作。
14.9 静载性能
14.9.1 锚固效率系数η＞95%。
14.9.2 预应力筋延伸率ε＞2%。
14.9.3 在预应力锚具组件达到实测极限拉力时，应当是由预应力筋的断裂,而不是由锚具的破坏所导致。
试验后锚具部件会有残余变形，但应能确认锚具的可靠性。
14.10 动载性能
14.10.1 预应力锚具组件应能满足200万次脉冲疲劳试验，应力上限бmax=0.65бb,应力幅度不应小于100MPa，如工程有特殊要求，试验应力幅度可以另定。
200万次脉冲加载后，预应力筋的破断截面积应不大于试验开始时初始截面积的5%。
14.11 材料要求
产品所使用的材料必须符合设计要求和相关标准，并附有机械性能、化学分析合格证明书，质量保证书或验收试验报告。
14.11.1 钢丝、钢绞线
采用镀锌或不镀锌的预应力钢绞线，钢绞线的标准强度不得低于1770MPa，钢绞线、钢丝的性能应不低于GB/T5223、GB/T5224的要求。
不镀锌的钢绞线在贮存和加工期间应进行临时防锈处理。
14.11.2 外套管料（钢管或聚乙烯护套管）
套管应能承受灌浆压力，具有防水，并能抵御结构寿命期中所有不利环境影响。
采用的高密聚乙烯（HDPE）料在直接承受大气环境因素的作用下，应具有较好的抗老化寿命，聚乙烯护套料性能应符合CJ/T3078的规定，并应附有质量保证书或合格证。
当采用OVM-S4或OVM-S5防腐系统时，外套管也可采用PVC管，且符合相关技术标准要求。
14.11.3 金属套管
金属套管使用材料性能应符合GB/T699中材料牌号20的钢管。
14.11.4 防腐材料
防腐材料应是普通水泥、防腐润滑油脂、石腊，加入添加剂（防腐蚀剂等），均应符合GB175、JG3007的规定。
14.12 锚具
锚具、夹具应具有可靠的锚固性能和足够的承载能力，以保证充分发挥预应力筋的强度。
锚具选用GB/T699优质碳素结构钢和GB/T3077合金结构钢制作，经调质热处理、表面镀锌并应符合GB/T14370和FIP《后张预应力体系验收建议》的规定。
14.13 体外索无粘结预应力筋应符合JG161的规定。
14.14 制造工艺要求
14.14.1 零件机械加工应符合JG/T5011.10的有关规定。
14.14.2 螺纹的未注精度等级，应不低于GB/T197中的7H/8g。
14.14.3 线性尺寸的未注公差等级应不低于GB/T1804-m级的规定。
14.14.4 零件毛坯的锻造，应符合JG/T5011.8的有关规定。
锻件不得有锻造裂纹、过烧、折叠和局部晶粒粗大等缺陷。
14.14.5 零件按图样要求进行热处理，并应符合JG/T5011.9的有关规定，不应产生裂缝、过烧和脱碳。
所采用的热处理工艺应能保证被测表面和零件工作表面金相组织，表面硬度一致。
15 试验方法
15.1 锚具的静载、疲劳试验按GB/T14370中6.2～6.3的规定进行。
15.2 成品体外索试验
在体外索数量多、桥梁跨径大、工艺更新或确有必要时，可考虑进行成品体外索的静载性能试验和动载性能试验。
其试验索的规格数量根据经济、合理的原则结合具体情况由供需双方商定。
15.3 静载性能试验
15.3.1 静载试验预应力筋自由长度不小于3m。
15.3.2 试验方法：
将试件安装好后，按预应力筋的标准抗拉强度的20%、40%、60%、80%分级均匀加载，加载速度约每分钟100MPa，当加载至80%时，持荷1h，然后加载到破断为止。
并记录破断时的荷载、破断时预应力筋的自由长度的伸长量、试验中的异常情况。
试验结果应符合：
锚固效率系数η＞95%。
预应力筋延伸率ε＞2%。
15.4 动载试验
15.4.1 动载试验预应力筋自由长度不小于3m。
15.4.2 当疲劳试验机能力不够时，只要试验结果的代表性，在不改变试件中各根预应力筋受力的条件下，可将试验用预应力筋根数适当减少，或用较小规格的锚具试件，但最少不低于实际预应力筋根数的1/10。
15.4.3 试验方法：
以100MPa/min速度加载至试验应力的上限，再调节应力幅度达到下限值后，开始记录循环次数。
疲劳试验机脉冲频率不应超过500次/min。
16 检验规则
16.1 原材料检验
16.1.1 钢丝、钢绞线
预应力钢丝、钢绞线应有供方质量监督部门开出的质量保证单，并提供试验报告，其技术性能均符合GB/T5223、GB/T5224的规定。
16.1.2 聚乙烯护套及PVC管护套
半成品索外观检验聚乙烯护套厚度偏差：
正偏差为1mm，负偏差为0.5mm。
16.1.3 锚具
16.1.3.1 锚具零件尺寸规格应符合设计图样要求，其技术性能应符合GB/T14370的规定。
16.1.3.2 锚具均应打上锚具规格型号及产品流水号，并提供合格证。
16.1.3.3 规格相同的锚具的零件，应保证互换性。
16.2 成品体外索的常规检验
16.2.1 成品体外索的外观检验
16.2.1.1 成品体外索的外表面不应有深于1mm的划痕，不应有面积大于3cm2的损伤。
16.2.1.2 成品体外索两端锚具的外表面镀锌层不得有损伤，螺纹不得有任何碰伤，锚圈和锚杯完全能自由旋合。
16.3 检验分类
成品体外索的检验分出厂检验和型式检验两类。
16.3.1 出厂检验为生产厂在每批产品交货前必须进行的检验，检验项目见表8。
表8 出厂检验项目
序号
检验项目
检验要求
检验方法
取样规定
1
2
3
4
5
6
7
锚具：
超声探伤
磁粉探伤
硬度
螺纹
外形尺寸
镀锌层
互换性
合格
合格
合格
GB5796.1
合格
合格
合格
GB/T4162
JB4730
GB/T231.1
螺纹通止规
实测
目测
实测实配
每付
8
9
10
11
锚索：
防腐层
护套厚度
护套外径
护套外观
合格
合格
合格
合格
目测
GB/T2951.1
GB/T2951.1
目测
每根
12
13
体外索：
索长
锚索连接的密封性能
合格
合格
GB/T18365（6.3.2）
目测
每根
1注：
上述检验结果应记录入每根体外索的质保单。
16.3.2 型式试验
体外索的弹性模量试验、静载性能试验、疲劳试验属型式检验，按GB/T18365中6.3.4、6.4.1、6.4.2的规定进行。
在下列情况之一时，一般应进行型式检验：
a）新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定；
b）正式生产后，如结构、材料、工艺有较大必改变，可能影响产品性能时；
c）正常生产时，定期或积累一定产量后，每2～3年进行一次检验；
d）产品长期停产后，恢复生产时；
e）出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时；
f）国家质量监督机构提出进行型式检验的要求时。
型式检验应由国家指定的质量检测机构进行。
16.4 钢丝、钢绞线、聚乙烯原料、锚具、防腐材料等，凡已判定为不合格品者，均不得用于制造体外索。
16.5 新型的半成品索如未通过型式检验，不得投产。
16.6 凡本标准表８中所规定的体外索出厂检验项目中有一项不合格，该根体外索即被判为不合格品，需方有权拒收。
17 标志、包装、贮存及运输
17.1 标志
17.1.1 在每根体外索的两端锚具的连接筒上，用红油漆写上拉索的编号和规格。
17.1.2 每根体外索应有合格标牌，合格标牌应牢固可靠地系于包装层外的两端锚具处。
合格标牌应字迹清楚，其上注明：
体外索编号、规格型长度、重量、制造厂名、工程名称、生产日期等。
17.2 包装、贮存及运输
17.2.1 成品体外索以脱胎成盘或钢盘卷绕的形式包装运输，其盘绕内径不小于20倍体外索直径，并不小于1.8m，最大外形尺寸应满足相应的运输条件。
17.2.2 每盘体外索应用不损伤拉索表面质量的材料捆扎结实，捆扎不小于8道，然后用麻布条将整个圆周紧密包裹。
锚具应有保护措施。
17.2.3 成品体外索包装好后可用平稳良好的机械或人工整齐堆垛，可在室内或露天存放。
露天存放时应加遮盖。
17.2.4 成品体外索用汽车、火车和轮船运输均可。
在运输和装卸过程中应防止碰伤锚具和聚乙烯保护层。
17.2.5 成品体外索包装形式、贮存和运输条件也可同由需方提出或供双方协商确定。
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