预应力钢绞线及锚夹具检测探讨

预应力钢绞线及锚夹具检测探讨预应力钢绞线及锚夹具检测探讨摘要：近 20 年来，我国预应力混凝土技术发展迅速，预应力筋材料从早期的冷 拉钢筋，冷拔钢丝，发展到目前大量使用的高强度低松弛预应力钢绞线，预应力锚 固体系也相继开发了 XM、TM、QVM、VLM 等大吨位群锚体系，张拉设备配套逐 步完善，预应力新工艺层出不穷，大大促进了我国预应力混凝土设计与施工技术的 发展，尤其是在桥梁建设方面，预应力技术发挥着举足轻重的作用。为了确保预应 力工程材料的质量，自 1985 年起，我国陆续颁布了有关规范标准，如早期的GB/T5224-85预应力混凝土钢绞线等，对预应力行业起到了积极的促进作用，针 对执行和使用中出现的问题，这些规范标准也在不断的修订和完善中。关键词：钢绞线、锚具、硬度、静载锚固性能引言：引言：经过在福建省交通工程检测中心 4 个月的实习中我感到在预应力钢绞线、锚夹具的质量检测技术和执行标准方面存在一些具体问题。本文通过自身的学习和同事的多年工作经验对检测工作中经常遇到的一些问题如试验机夹具、锚夹具的硬度、静载试验等进行了探讨。一、预应力钢绞线的检测一、预应力钢绞线的检测（一）检验规则（一）检验规则1) 检查和验收产品的检查由供方技术监督部门按表 4.3.1 的规定进行，需方可按本标准进行检查验收。2) 组批规则钢绞线应成批验收，每批钢绞线由同一牌号、同一规格、同一生产工艺捻制的钢绞线组成。每批质量不大于 60 吨。3) 检验项目及取样数量1 钢绞线的检验项目及取样数量应符合下表 4.3.1 的规定。表 4.3.1 供方出厂常规检验项目及取样数量序号检验项目取样数量取样部位检验方法1表面逐盘卷目视2外形尺寸逐盘卷按本标准3钢绞线伸直性3 根/每批4整根钢绞线最大力3 根/每批5规定非比例延伸力3 根/每批6最大力总伸长率3 根/每批7应力松弛性能不小于 1 根/每合同批（注）在每（任）盘卷中任意一端截取注：合同批为一个订货合同的总量。在特殊情况下，松弛试验可以由工厂连续检验提供同一原料、同一生产工艺的数据所代替。2 1000h 的应力松弛性能试验、疲劳性能试验、偏斜拉伸试验只进行型式检验，仅在原料、生产工艺、设备有重大变化及新产品生产、停产后复产时进行检验。4) 复验与判定规则当 4.3.1 中规定的某一项检验结果不符合本规程规定时，则该盘卷不得交货。并从同一批未经试验的钢绞线盘卷中取双倍数量的试样进行该不合格项目的复验，复验结果即使有一个试样不合格，则整批钢绞线不得交货，或进行逐盘检验合格后交货。供方有权对复验不合格产品进行重新组批提交验收。（二）尺寸、外形、重量及允许偏差（二）尺寸、外形、重量及允许偏差1) 预应力钢绞线的截面形状如附录 A 中图 1、图 2、图 3 所示。图 1 1×2 结构钢绞线外形示意图图 2 1×3 结构钢绞线外形示意图图 3 1×7 结构钢绞线外形示意图2) 不同结构预应力钢绞线的公称直径、直径允许偏差、测量尺寸及测量尺寸允许偏差应分别符合表 1、表 2 和表 3 的规定。表 1 1×2 结构钢绞线尺寸及允许偏差公称直径，mm 钢绞线结构钢绞线直径 Dn钢丝直径d钢绞线直径允许偏差，mm钢绞线参考截面积Sn，mm2每米钢绞线参考质量，g/m5.002.509.8277.15.802.90+0.15-0.0513.21048.004.0025.119710.005.0039.33091×212.006.00+0.25-0.1056.5444表 2 1×3 结构钢绞线尺寸及允许偏差公称直径，mm钢绞线结构钢绞线直径Dn钢丝直径d钢绞线测量尺寸 A，mm测量尺寸 A 允许偏差，mm钢绞线参考截面积Sn，mm2每米钢绞线参考质量，g/m6.202.905.4119.81556.503.005.60+0.15-0.0521.21668.604.007.4637.72968.744.057.5638.630310.805.009.3358.94621×312.906.0011.2+0.20-0.1084.86661×38.744.057.5638.6303表 3 1×7 结构钢绞线尺寸及允许偏差钢绞线结构公称直径mm直径允许偏差mm钢绞线公称截面积 mm2每米钢绞线参考质量，g/m中心钢丝直径加大范围不小于，%9.5054.843011.10+0.30-0.1574.258212.7098.777515.20140110115.7015011781×717.80+0.40-0.20191150012.7011289015.2016512951×7 模拔型18.00+0.40-0.2022317502.5（三）技术要求（三）技术要求3) 力学性能1 1×2 结构钢绞线的力学性能应符合表 6.1.1 的规定。2 1×3 结构钢绞线的力学性能应符合表 6.1.2 的规定。3 1×7 结构钢绞线的力学性能应符合表 6.1.3 的规定。表 6.1.1 1×2 结构钢绞线的力学性能应力松弛性能抗拉强度RmMPa整根钢绞线的最大力FmkN规定非比例延伸力Fp0.2kN最大力总伸长率（L0400mm）Agt%钢绞线结构钢绞线公称直径 Dnmm 不 小 于初始负荷相当于公称最大力的百分数%1000h 后应力松弛率 r/%不大于157015.413.9172016.915.2186018.316.55.00196019.217.3157020.718.6172022.720.4186024.622.15.80196025.923.3147036.933.2157039.435.5172043.238.9186046.742.08.00196049.244.3147057.852.01×210.00 157061.755.5对所有规格3.5对所有规格607080对所有规格1.02.54.5172067.660.8186073.165.8196077.069.3147083.174.8157088.779.8172097.287.512.00186010594.5注：规定非比例延伸力Fp0.2值不小于整根钢绞线公称最大力Fm的 90%。表 6.1.2 1×3 结构钢绞线的力学性能应力松弛性能抗拉强度RmMPa整根钢绞线的最大力FmkN规定非比例延伸力Fp0.2kN最大力总伸长率（L0400mm）Agt%钢绞线结构钢绞线公称直径 Dnmm 不 小 于初始负荷相当于公称最大力的百分数%1000h 后应力松弛率r/%不大于157031.128.0172034.130.7186036.833.16.20196038.834.91×36.50157033.330.0对所有规格3.5对所有规格60对所有规格1.0172036.532.9186039.435.5196041.637.4147055.449.9157059.253.3172064.858.3186070.163.18.60196073.966.5157060.654.5167064.558.18.74186071.864.6147086.677.9157092.583.3172010190.9186011099.010.8019601151041470125113157013312012.90172014613170802.54.518601581421960166149157060.654.5167064.558.11×38.74186071.864.6注：规定非比例延伸力Fp0.2值不小于整根钢绞线公称最大力Fm的 90%。表 6.1.3 1×7 结构钢绞线的力学性能应力松弛性能抗拉强度RmMPa整根钢绞线的最大力FmkN规定非比例延伸力Fp0.2kN最大力总伸长率（L0500mm）Agt%钢绞线结构钢绞线公称直径 Dnmm 不 小 于初始负荷相当于公称最大力的百分数%1000h 后应力松弛率 r/%不大于172094.384.9186010291.89.50196010796.31720128115186013812411.1019601451311×712.701720170153对所有规格3.5对所有规格60对所有规格1.0186018416619601931741470206185157022019816702342111720241217186026023415.2019602742471770266239 15.70 18602792511720327294 17.80 186035331812.70186020818715.201820300270(1×7)C18.00172038434670802.54.5注：规定非比例延伸力Fp0.2值不小于整根钢绞线公称最大力Fm的 90%。4 供方每一交货批钢绞线的实际强度不能高于其抗拉强度级别 200MPa。5 钢绞线弹性模量为（195±10）GPa，但不作为交货条件。6 根据供货协议，可以提供表 6.1.16.1.3 以外的强度级别的钢绞线。7 允许使用推算法确定 1000h 松弛率。4) 表面质量1 除非需方有特殊要求，钢绞线表面不得有油、润滑脂等物质。钢绞线允许有轻微的浮锈，但不得有目视可见的锈蚀麻坑。2 钢绞线表面允许存在回火颜色。5) 钢绞线的伸直性取弦长为 1m 的钢绞线，放在一平面上，其弦与弧内侧最大自然矢高不大于25mm。6) 疲劳性能和偏斜拉伸性能经供需双方协商，并在合同中注明，可对产品进行疲劳性能试验的偏斜拉伸试验。（四）试验内容及方法（四）试验内容及方法1) 表面检验表面质量用目测检查。2) 尺寸检验钢绞线的直径应用分度值为 0.02mm 的量具测量。钢绞线的尺寸和捻距。1×2 钢绞线的直径测量应测定图 1 所示的 Dn值，1×3 钢绞线的直径测量应测定图 2 所示的 A 值，1×7 钢绞线的直径测量应以横穿直径方向的相对两根外层钢丝为准，如图 3 所示 Dn值，并在同一截面不同方向上测量两次。3) 每米质量测量钢绞线第米质量测量应采用如下方法：取 3 根长度不小于 1m 的钢绞线，每根钢绞线长度测量精确到 1mm。称量每根钢绞线的质量，精确到 1g，然后按下式计算钢绞线的每米质量。LmM 式中：M钢绞线每米质量，单位（g/m） ；m钢绞线质量，单位（g） ；L钢绞线长度，单位（m） 。实测单重取 3 个计算值的平均值。4) 拉伸试验1 试验设备的准确度试验机应按照 GB/T16825 要求，定期进行校准，并应为 1 级或优于 1 级准确度。引伸计的准确度级别应符合 GB/T12160 的要求，并定期进行校准。测定规定非比例延伸力应使用不劣于 1 级准确度的引伸计；测定其他具有较大延伸率的性能，例如抗拉强度、最大力总伸长率以及断后伸长率等，应使用不劣于 2级准确度的引伸计。试验机上、下工作台之间的距离测量应用精度不小于 0.1mm 的长度测量尺或游标卡尺。2 试验速率测定规定非比例延伸力时，应力速率应在 660（N/mm2）·s-1范围内，测定抗拉强度时，应变速率不应超过 0.008/s。3 最大力整根钢绞线的最大力试验按金属拉伸试验方法GB/T228 的规定进行。如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本标准性能要求时，试验无效。计算抗拉强度时取钢绞线的参考截面积值。4 规定非比例延伸力钢绞线规定非比例延伸力采用的是引伸计标距的非比例延伸达到原始标距0.2%时所受的力（Fp0.2） 。为便于供方日常检验，也可以测定规定总延伸达到原始标距 1%的力（Ftl） ，其值符合本标准规定的Fp0.2值时可以交货，但仲裁试验时测定Fp0.2。测定Fp0.2的Ftl时，预加负荷为规定非比例延伸力的 10%。5 最大力总伸长率最大力总伸长率 Agt的测定按 GB/T228 规定进行。使用计算机采集数据或使用电子拉伸设备测量伸长率时，预加负荷对试样所产生的伸长率应加在总伸长内。测定钢绞线伸长率时