锚具静载锚固性能试验，锚具静载锚固影响因素

随着交通行业的飞速发展，公路工程预应力结构广泛使用预应力锚具等施工器件。锚具作为预应力混凝土中所用的永久性锚固装置，在后张法结构或构件中，保持预应力筋的拉力并将其传递到混凝土内部，在预应力筋张拉完毕后将预应力筋永远锚固在构件端部，防止预应力筋回缩造成应力损失，与构件共同受力，提高了结构刚度、抗剪能力、承载能力、抗裂性能和桥梁的安全性能。

因此，对锚具组装件的静载锚固性能试验检测成为控制预应力混凝土质量的关键因素之一。那么在静载锚固性能试验过程中，影响试验结果的因素有哪些呢？

影响锚具静载锚固试验的因素

01、屈强比

静载锚固性试验中，在加载速度一定的情况下，钢绞线屈强比赿高，其脆性越大，留给钢绞线发生变形的时间赿少，钢绞线赿容易在夹片切口处剪断，导致试验数据FTu偏小，甚至试验失败。因此预应力系统用钢绞线应在标准规定范围内选用屈强比较低的。

02、最大力

同批次的钢绞线，试验机夹具牙纹不同对钢绞线产生缺口效应不同，缺口效应越明显则钢绞线预应力筋的实际平均极限抗拉力Fpm值越小。标准规定：“如果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标准性能要求时，试验无效”，尽管这样能够确定有效试验，但仍然不能测出在钢绞线不受损伤的情况下的数据，因此要通过改进试验中的一些细节尽可能接近实际值。

金刚砂具有均匀摩擦作用，能有效抑制钢绞线打滑及夹具产生的缺口效应，但是，若试验中夹持部位使用的铝制夹片金刚砂散布不均匀，也会出现钢绞线夹持不稳定，Fpm偏小，甚至打滑；因此在试验过程中要注意细节。

03、钢绞线取样

在进行静载锚固性能试验之前，需取六根与静载锚固试验同批次且具有代表性的钢绞线试件进行母材力学性能试验，试验结果必须符合GB/T5224-2014《预应力混凝土用钢绞线》标准的技术要求。

静载锚固性能试验用的钢绞线试样与提供最大力的钢绞线宜为同一盘。因为有可能提供最大力的其它盘钢绞线的最大拉力值大于做静载锚固性能试验的一盘，通过静载锚固效率系数公式就可以发现无形中提高了对锚具锚固性能要求；反之，则可能将不合格预应力组装件误判为合格品。

在取样的过程中，还需要注意的是国家有标准明确规定，已受损伤的预应力筋不能用于组装件试验。

04、锚夹具的外形尺寸

锚夹具的外形尺寸应符合国相应的技术文件要求、产品不应出现裂纹、锚具的锚孔锥度与夹片外侧锥度误差、夹片内侧圆度误差应符合设计要求。若都能满足要求，锚具组装件在预应力受力过程中，其组装零件之间的内摩擦角达到平衡状态，而产生良好的自锚能力。

如果夹片与锚孔锥度存在差别过大、夹片内侧不圆时，在钢绞线承载时将随着夹片螺纹咬住钢绞线发生变形，造成夹片与锚具之间线接触、夹片与钢绞线之间形成剪刀状态，将会导致钢绞线被剪断或滑丝，试验提前结束或失败。

05、锚夹具组装件

锚夹具在组装之前，需用干净的棉布将夹片、锚具表面的油污和杂物清理干净；钢绞线安装过程中孔位必须一一对应，每根钢绞线应等长、平行，不打绞；夹片安装时，两边合缝应齐平，不应有剪刀形式，如果夹片两片形成剪刀模式，在钢绞线承载时将随着夹片螺纹咬住钢绞线发生变形，容易造成钢绞线被夹片剪断，提前结束试验或失败；严重的时候甚至夹片会被弹出，形成安全隐患。

06、初应力

在开展锚具静载锚固试验的过程中，应使每根钢绞线初应力相等，初应力控制在预应力筋公称抗拉强度的5～10%，一般为10MPa。预加载的初应力高于预应力筋公称抗拉强度的10%时，将无法保证组装件试验结果的真实性；如果多孔锚具中各个钢绞线之间受力不均衡，整个试验中出现单根或几根钢绞线受力，而不是整个组装件受力，测出FTu数据偏小，计算出的锚固系数偏小。

组装钢绞线-锚具时应把夹片对正放稳，夹片间隙必须均匀，采用小穿心千斤顶预紧，预紧顺序为：先紧中间孔，周边孔从下向上依次对称进行，尽量减小各钢绞线间应力偏差，使钢绞线受力基本均匀。由于锚具各孔间距小，操作困难，须用专门的工具敲紧，否则夹片跟进不一、受力不均，易损伤钢绞线。

07、张拉过程中预应力筋受力

现行标准TB/T 3193-2016《铁路工程预应力筋用夹片式锚具、夹具和连接器技术条件》中取消了预应力筋的效率系数ηp，即忽略了钢绞线根数的变化对锚固效率系数的影响，但从另一角度讲对预应力束受力均匀提出了更高的要求。预应力束越多位移分布越宽，从第一根到最后一根预应力筋进入最佳锚固状态。若锚固力增长差、位移差越大、预应力束受力不均匀性增大，张拉过程中个别钢绞线容易提前损坏，甚至破断，从而会影响锚固效率系数和极限拉力总应变。

08、张拉过程控制

张拉过程中初应力宜为预应力钢材抗拉强度的5%~10%，按照标准加载至预应力筋抗拉强度Fptk标准值的80%，静载1h后采用极其缓慢的速度加载。原因在于初始状态下钢绞线的长度不匀、受力不均、夹片内缩量不同造成应力差别，此时才开始进入调整阶段。若达到80%Fptk持荷时，还以100MPa/min速度控制，就会缩短试验时间，导致试验失败。因此此时应以低于100MPa/min的速度缓慢匀速加载直到破坏，这样能确保钢绞线-锚具预应力体系受力趋于均匀，进入最佳工作状态，才能准确地测出组装件的静载锚固效率系数。

结语

锚具静载锚固试验的检测涉及的检测标准有很多，从GB/T5224-2014《预应力混凝土用钢绞线》、GB/T14370-2015《预应力筋用锚具、夹具和连接器》等标准结合锚具静载锚固试验，可以看出，影响锚具静载锚固性能的因素有：钢绞线的屈强比、钢绞线最大力、钢绞线的取样、锚夹具的外形尺寸、锚夹具组装件、组装时每根钢绞线的初应力、试验过程控制等。

在工程建设中，每个小细节都是至关重要的。要严格规范试验操作，不断探索发现问题，解决问题，保证检测过程的科学性和规范性，为工程提供真实、客观的试验数据。