桥梁工程制品试验检测

1. 桥梁工程制品试验检测 预应力筋用锚具、夹具和连接器 参考标准： 《公路桥梁预应力钢绞线用锚具、夹具和连接器》(JT/T 329-2010) 《预应力筋用锚具、夹具和连接器》（GB/T 14370-2007 ） 《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011

2. 一、产品分类、代号及标记 (GB/T14370-2007) 锚具、夹具和连接器按锚固方式不同，可分为： ①、夹片式（单孔和多孔夹片锚具） ②、支承式（镦头锚具、螺母锚具等） ③、锥塞式（钢质锥形锚具等） ④、握裹式（挤压锚具、压花锚具等）

3. 二、预应力筋用锚具、夹具、连接器的力学性能要求二、预应力筋用锚具、夹具、连接器的力学性能要求 • 锚具、夹具和连接器应具有可靠的锚固性能、足够的承载能力和良好的适用性,以保证充分发挥预应力筋的强度，并安全地实现预应力张拉作业。

4. 1．锚具 (1)锚具的静载锚固性能，应由静载试验时测定的锚具效率系数ηa和达到实测极限拉力时预应力筋--锚具组装件受力长度的总应变εapu确定。 锚具效率系数ηa按式计算： 式中：Fapu---预应力筋—锚具组装件的实测极限拉力； Fpm---按预应力钢材试件实测破断荷载平均值计算的预应力筋的实际平均极限抗拉力；

5. ηp---预应力筋--锚具组装件中预应力钢材为1～5根时，ηp=1；ηp---预应力筋--锚具组装件中预应力钢材为1～5根时，ηp=1； 6～12根时，ηp=0.99； 13～19根时，ηp=0.98： 20根以上时，ηp=0.97。 锚具的静载锚固性能应同时满足下列两项要求： ηa≥0.95

6. εapu---实测极限拉力时组装件受力长度的总应变；εapu---实测极限拉力时组装件受力长度的总应变； ΔL—破断时预应力筋总伸长量。 L0—预应力筋受拉段长度。 εapu≥2.0％ 在预应力筋--锚具组装件达到实测极限拉力时，应当是由预应力筋的断裂，而不应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。

7. (2)疲劳荷载性能 • 预应力筋一锚具组装件，除必须满足静载锚固性能外，尚须满足循环次数为200万次的疲劳性能试验。 • 当锚固的预应力筋为钢丝、钢绞线或热处理钢筋时，试验应力上限取预应力钢材抗拉强度标准值的65%，疲劳应力幅度应不小于80MPa。如工程有特殊需要，试验应力上限及疲劳应力幅度取值可以另定。 • 试件经受200万次循环荷载后，锚具零件不应疲劳破坏。预应力筋在锚具夹持区域发生疲劳破坏的截 • 面面积不应大于试件总截面面积的5%。

8. （3）周期荷载性能 用于有抗震要求结构中的锚具，预应力筋--锚具组装件还应满足循环次数为50次的周期荷载试验。 当锚固的预应力筋为钢丝、钢绞线或热处理钢筋时，试验应力上限取预应力筋抗拉强度标准值的80%，下限取预应力钢材抗拉强度标准值的40%。 试件经50次循环荷载后预应力筋在锚具夹持区域不应发生破断。

9. （4）锚具应满足分级张拉及补张拉预应力筋的要求。（4）锚具应满足分级张拉及补张拉预应力筋的要求。 （5）锚具或其附件上宜设里灌浆孔或排气孔。灌浆孔应有保证浆液畅通的截面面积；排气孔应设在锚具垫板空腔的上部。 (6)锚固过程中预应力筋的内缩量不大于6mm。 (7)锚口摩阻损失不大于2.5％。

10. 2、夹具的基本特性 （1）夹具的静载锚固性能，应由预应力筋--夹具组装件静载锚固试验测定的夹具效率系数ηg确定 式中：Fgpu---预应力筋—夹具组装件的实测极限拉力。 夹具的静载锚固性能应符合ηg≥0.92。

11. （2）在预应力筋--夹具组装件达到实测极限拉力时，应当是由预应力筋的断裂，而不应由夹具的破坏所导致。（2）在预应力筋--夹具组装件达到实测极限拉力时，应当是由预应力筋的断裂，而不应由夹具的破坏所导致。 夹具的全部零件均不应出现肉眼可见的裂缝或破坏；夹具应有良好的自锚性能、松锚性能和重复使用性能。

12. 3、连接器的基本特性 • 在先张法或后张法施工中，在张拉预应力后永久留在混凝土结构或构件中的连接器，都必须符合锚具的性能要求; • 如在张拉后还须放张和拆卸的连接器，则必须符合夹具的性能要求。

13. 三、预应力筋用锚具、夹具、连接器的试验方法三、预应力筋用锚具、夹具、连接器的试验方法 1、试验准备 试验用的预应力筋·锚具、夹具或连接器组装件由产品零件和预应力筋组装而成。试验用的零件应是经过外观检查和硬度检验合格的产品。组装时应将锚固零件上的油污擦拭干净（允许残留微量油膜)，不得在锚固零件上添加影响锚固性能的介质．组装件中组成预应力筋的各根钢材应等长平行、初应力均匀，其受力长度不应小于3 m．

14. 试验用预应力钢材应有良好的匀质性，可由锚具生产厂或检验单位提供，同时还应提供该批钢材的质量合格证明书。所选用的预应力钢材，其直径公差应在受检锚具、夹具或连接器设计的匹配范围之内。试验用预应力钢材应根据抽样标准，先在有代表性的部位取至少6根试件进行母材力学性能试验，试验结果应符合国家现行标准的规定。试验用预应力钢材应有良好的匀质性，可由锚具生产厂或检验单位提供，同时还应提供该批钢材的质量合格证明书。所选用的预应力钢材，其直径公差应在受检锚具、夹具或连接器设计的匹配范围之内。试验用预应力钢材应根据抽样标准，先在有代表性的部位取至少6根试件进行母材力学性能试验，试验结果应符合国家现行标准的规定。

15. 2、试验用设备

17. 3、静载锚固性试验 1）试样准备 试样数量：组装件3个（6个锚环及相配套的夹片、钢绞线） 2)组装

18. 预应力筋--锚具组装件静载试验装置 1—张拉端试验锚具；2—加荷载用千斤顶；3—承力台座 4—预应力筋；5—测量总应变的装置；6—荷载传感器；7—固定端试验锚具

19. 预应力筋—连接器组装件静载试验装置 • 1—张拉端试验锚具；2—加荷载用千斤顶；3—承力台座 4—续接段预应力筋；5—测量总应变的装置；6—转向约束钢环；7—试验连接器；8—附加承力加圆筒或穿心式千斤顶；9—荷载传感器；10—固定端锚具；11—被接段预应力筋。

20. 3）试验方法 (1)对于先安装锚具、夹具或连接器再张拉预应力筋的预应力体系，可直接用试验机或试验台座加载。加载之前必须先将各根预应力钢材的初应力调匀，初应力可取钢材抗拉强度标准值的5％～10％。 加载步骤为：按预应力钢材抗拉强度标准值的20％、40％、60％、80％分4级等速加载，加载速度宜为100MPa/min； 达到80％后，持荷1h； 随后用低于100MPa/min加载速度缓慢加载至完全破坏，使荷载达到最大值（Fapu）。

22. ①在试验过程中测量以下项目： 1) 选取有代表性的若干根预应力钢材，按施加荷载的前4级，逐级测量其与锚具(夹具、连接器)之间的相对位移Δa．Δa应与预应力筋的受力增量成比例变化；如不成比例，应检查预应力钢材是否失锚滑动； 2) 选取锚具(夹具。连接器)若干有代表性的零件，按施加荷载的前4级，逐级测量其间的相对位移Δb。Δb应与预应力筋的受力增量成比例变化；如不成比例，应检查相关零件（锚环、锚板等)是否发生了塑性变形；

23. 3) 在预应力筋应力达到0.8fptk时，在持荷1h期间，每隔20—30min测量一次钢绞相对位移Δa、夹片相对位移Δb。Δa、Δb应保持稳定。如继续增加，不能稳定，表明已失去可靠锚固能力； 4) 试件达到最大拉力时，应记录极限拉力Fapu。(或Fgpu)和预应力筋自由长度的总应变εapu。

24. 5) 夹片式锚具的夹片在预应力筋应力达到0.8fptk时不允许出现裂纹和破断；在满足ηa、εapu标准后允许出现微裂和纵向断裂，不允许横向、斜向断裂及碎断． 预应力筋拉力达到极限破断时，锚板及其锥形锚孔不允许出现过大塑性变形，锚板中心残余变形不应出现明显挠度；Δb如比预应力筋应力为0.8fptk时成倍增加，表明已经失去可靠的锚固能力。

25. 如是预应力钢材存在对焊接口或损伤因而被拉断的情况，此试件应报废，另补试件重做试验。握裹式锚具的静载试验，在满足ηa≥0.95、εapu≥2.0％之后失去握裹力时，属正常情况。如是预应力钢材存在对焊接口或损伤因而被拉断的情况，此试件应报废，另补试件重做试验。握裹式锚具的静载试验，在满足ηa≥0.95、εapu≥2.0％之后失去握裹力时，属正常情况。

26. d)达到实测极限拉力时的总应变εapu，其值由下式确定：d)达到实测极限拉力时的总应变εapu，其值由下式确定： 式中：L1——千斤顶活塞初始行程读数； L2——试件破坏时活塞终了行程读数； Δa——预应力钢材与锚具、夹具或连接器之间在预应力筋应力达到极限拉力时的相对位移。

27. 7.硬度检测 硬度是钢材抵抗其他较硬物体压人的能力，实际上硬度为钢材抵抗塑性变形的能力。测定钢材硬度常用的方法有布氏法、洛氏法和维氏法，相应的作为硬度指标有布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HR)和维氏硬度(HV)。硬度常用于检查钢材质量和确定合理的加工工艺。

28. 洛氏硬度试验机的结构： 金属洛氏硬度计是测量材料洛氏硬度的专用设备。 a.根据施加试验力的方式不同洛氏硬度计可分为： 1．直接加荷式硬度计 2．杠杆式硬度计 3. 还有弹簧加试验力及液压加试验力等形式的硬度计。 b.按照结构形式不同：还分为台式和携带式等。

29. 图1－1直接加荷式硬度计 1－2杠杆式洛氏硬度计

30. 图1-3 洛氏硬度计的外观图

32. a.测量原理及操作过程 洛氏硬度试验采用1200金刚石圆锥或淬火钢球作为压头，在初试验力F0及总试验力F1先后作用下，将规定的压头压入试样表面，保持一定的时间后卸除主试验力F1，在保留初试验力F0下测量压痕残余深度h。

34. b.计算公式：

35. c.洛氏硬度标尺分类及选用原则 洛氏硬度计按照洛氏硬度试验的基本定义设计，采用金刚石、φ1.588mm和φ3.175mm钢球三种压头，采用60kg、100kg、150kg三种试验力。GB/T230.1-2009《金属洛氏硬度试验方法》中扩展为HRA、HRB、HRC、HRD、HRE、HRF、HRG、HRK、HRH九个标尺。

36. d.洛氏硬度检测及注意事项： 一）试验设备的校验：压头、载荷、试验台等 二）试样 （1）试样的表面应光滑平整，不应有氧化皮及污物，尤其不应有油脂。试样表面应能保证压痕直径的精确测量，表面粗糙度只Ra一般不应低于0.80um （2）试样的厚度至少应为压痕深度的10倍，两压痕中心距至少为压痕直径的4倍，不小于2mm （3）每个试样上的检测点数不少于四点（第一点不记），大批量检测可适当减少。

37. 三）试验步聚 （1）试验一般在10℃-35℃室温进行。对于温度要求严格的试验，应控制在(23±5)℃之内。 （2）试样应平稳地放在刚性支承物上，并使压头轴线与试样表面垂直，以避免试样产生位移。 （3）使压头与试样表面接触，无冲击和振动地施加初试验力Fo，初试验力保持时间不应超过3 s。 （4）无冲击和振动地将测量装置调整至基准位置，从初试验力Fo施加至总试验力F的时间应不小于1 s且不大于8 s, （5）总试验力F保持时间为4s±2s。然后卸除主试验力F1，保持初试验力Fo，经短时间稳定后，进行读数. （6）洛氏硬度值通常从测量装置中直接读数。 （7）试验过程中，硬度计应避免受到冲击和振动。

38. 三）对圆柱面和球面上测得洛氏硬度值，应进行修正三）对圆柱面和球面上测得洛氏硬度值，应进行修正 四）结果书写 洛氏硬度符号HR，HR前面为硬度数值，后面为使用的标尺。如50HRC

39. 5、常规检测项目及抽样方法 1、锚具产品按合同验收后，应按下列规定的项目进行进场检验： （1）外观检查；应从每批产品中抽取2％且不应少于10套样品，其外形尺寸应符合产品质且保证书所示的尺寸范围，且表面不得有裂纹及锈蚀；当有下列情况之一时，应对本批产品的外观逐套检查，合格者方可进入后续检验： 1）当有1个零件不符合产品质量保证书所示的外形尺寸，应另取双倍数量的零件重做检查，仍有1件不合格； 2）当有1个零件表面有裂纹或夹片、锚孔锥面有锈蚀。 对配套使用的锚垫板和螺旋筋可按上述方法进行外观检查，但允许表面有轻度锈蚀。

40. （2）硬度检验：对有硬度要求的锚具零件，应从每批产品中抽取3％且不应少于5套样品（多孔夹片式锚具的夹片，每套应抽取6片）进行检验，硬度值应符合产品质量保证书的规定；当有1个零件不符合时应另取双倍数量的零件重做检验；在重做检验中如仍有1个零件不符合，应对该批产品逐个检验，符合者方可进入后续检验。（2）硬度检验：对有硬度要求的锚具零件，应从每批产品中抽取3％且不应少于5套样品（多孔夹片式锚具的夹片，每套应抽取6片）进行检验，硬度值应符合产品质量保证书的规定；当有1个零件不符合时应另取双倍数量的零件重做检验；在重做检验中如仍有1个零件不符合，应对该批产品逐个检验，符合者方可进入后续检验。

41. （3）静载锚固性能试验：应在外观检查和硬度检验均合格的锚具中抽取样品，与相应规格和强度等级的预应力筋组装成3个预应力筋-锚具组装件可按规程的规定进行静载锚固性能试验。（3）静载锚固性能试验：应在外观检查和硬度检验均合格的锚具中抽取样品，与相应规格和强度等级的预应力筋组装成3个预应力筋-锚具组装件可按规程的规定进行静载锚固性能试验。 静载锚固能力检验、疲劳荷载检验及周期荷载检验:如符合前面技术要求的规定，应判为合格;如有1个试件不符合要求，则另取双倍数量重做检验;如仍有1个试件不合格，则该批为不合格品。 2、对于锚具用量较少的一般工程，如由锚具供应商提供有效的锚具静载锚固性能试验合格的证明文件，可仅进行外观检查和硬度检验。