钢绞线与预应力锚固体系的关系

钢绞线与预应力锚固体系的关系

预应力锚固，常用于混凝土结构。是指预应筋、锚具及其相关材料被包裹在混凝土中，增强混凝土与预应力筋的连接，使两者能共同工作以承担各种应力（协同工作承受来自各种荷载产生压力、拉力以及弯矩、扭矩等）。为了改善结构服役表现，在施工期间给结构预先施加的压应力，结构服役期间预加压应力可全部或部分抵消荷载导致的拉应力，避免结构破坏。预应力混凝土结构，是在结构承受荷载之前，预先对其施加压力，使其在外荷载作用时的受拉区混凝土内力产生压应力，用以抵消或减小外荷载产生的拉应力，使结构在正常使用的情况下不产生裂缝或者裂得比较晚。常用于水利水电、地基基坑、矿井巷道、边坡等支护工程；道路交通建设中桥梁工程。下面我们主要从预应力混凝土桥梁和锚索支护两种工程中所使用的预应力材料进行整理。

1.预应力混凝土桥梁常用预应力材料及设备

预应力混凝土桥指的是以预应力混凝土作为上部结构主要建筑材料的桥梁。其优点是：节省钢材，降低桥梁的材料费用；由于采用预施应力工艺，能使混凝土结构的工地接头安全可靠，因而以往只适应于钢桥架设的各种不要支架的施工方法，现在也能用于这种混凝土桥，从而使其造价明显降低；同钢桥相比，其养护费用较省，行车噪声小；同钢筋混凝土桥相比，其自重和建筑高度较小，其耐久性则因采用高质量的材料及消除了活载所致裂纹而大为改进。缺点：自重要比钢桥大，施工工艺有时比钢桥复杂，工期较长。

预应力混凝土桥施工中常用预应力材料及设备有：预应力钢绞线；锚具（含锚板、夹片、锚垫板、螺旋筋）四件套；预应力波纹管（塑料波纹管和金属波纹管）；张拉设备（穿心式千斤顶、电动油泵、工具锚具<工具锚板，工具夹片，限位板>三件套）；压浆机等。

预应力锚固体系总成

本体系是由张拉端锚具，固定端锚具，连接器，波纹管，预应力钢绞线组成。可锚固12.7mm和15.2mm标准强度为1860MPa级别的低松弛高强度预应力钢绞线。本锚固可以从2至55束预应力钢绞线中任意选择，使用中按具体的工程设计使用。

预应力桥锚固体系总装件

预应力桥锚固材料、设备及规格表

材料名称规格型号执行标准备注

预应力钢绞线1x7*15.20mm-1860MPa GB/T5224-2014 材质：82B

工作锚具M15-,BM15- GB/T14370-2007 含锚板，夹片，垫板，螺旋筋工具锚具GJM15- GB/T14370-2007 含工具锚板，夹片，限位板

塑料波纹管Φ50mm-Φ110mm JT/T529-2004 材质：PE,PP

千斤顶YCW- 行程：150-200mm,孔径：18-320mm 油泵ZB4-500，ZB4-600 功率0.75-3KW,油压50MPa 压浆机LGB-3

（1）预应力钢绞线：预应力钢绞线是由2、3、7或19根高强度钢丝构成的绞合钢缆，并经

消除应力处理（稳定化处理），适合预应力混凝土或类似用途。有Φ15.20mm、Φ12.7、

Φ17.8mm、Φ21.6mm等型号规格的预应力钢绞线。常见抗拉强度等级为1860MPa；材质

多为82B。

（2）锚具：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。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国标15.20的钢绞线，

（我国一般普遍使用的钢绞线强度为1860MPa级的15.20钢绞线）；-N是指所要穿载的

钢绞线根数。

（3）塑料波纹管：塑料波纹管，以聚乙烯或聚丙烯为原料，经过科学配方经机械加工成型，

是桥梁预应力张拉中钢绞线的护套管；塑料波纹管能够很好的与混凝土结合，提高预应力钢

绞线的防腐保护，减少张拉过程中预应力的摩擦损失，提高预应力钢绞线的耐疲劳能力。

（4）张拉机：张拉千斤顶（张拉力：255-11000KN，工作压力：50MPa，张拉行程：150mm-200mm,

穿心孔径：18mm-320mm);油泵（电动油泵功率0.75-3KW,油压50MPa)。

2.锚索支护常用预应力材料及设备

锚索支护是通过预应力锚索加固岩体，其实质就是通过锚索对加固岩体施加预应力，

限制岩体有害变形的发展，可以明显改善围岩的应力状态，提高围岩的自承能力，从而保持

围岩的稳定。可根据锚固部分的受力状态分为张拉型预应力锚索、压力型预应力锚索和载荷

分散型预应力锚索等。

锚索构造示意图

预应力锚索材料、设备及规格表

材料名称规格型号执行标准备注

预应力钢绞线1x7*15.20mm-1860MPa GB/T5224-2014 材质：82B 工作锚具M15-,BM15- GB/T14370-2007 含锚板，夹片

工具锚具GJM15- GB/T14370-2007 含工具锚板，夹片，限位板钢垫板长x宽x厚根据具体设计要求加工

注浆管DN25*0.6MPa 材质：PE

套管Φ20mm

隔离支架2孔-25孔一次注浆和二次注浆，按设计要求对中支架2孔-25孔按设计要求

导向冒1孔-25孔按设计要求

千斤顶YCW- 行程：150-200mm,孔径：18-320mm 油泵ZB4-500，ZB4-600 功率0.75-3KW,油压50MPa 注浆机

钻机

(1)预应力钢绞线：预应力钢绞线是由2、3、7或19根高强度钢丝构成的绞合钢缆，并经消

除应力处理（稳定化处理），适合预应力混凝土或类似用途。有Φ15.20mm、Φ12.7、Φ

17.8mm、Φ21.6mm等型号规格的预应力钢绞线。常见抗拉强度等级为1860MPa；材质多为82B。

(2)锚具：预应力锚索锚固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。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国标15.20的钢绞线，（我国一般普遍使用的钢绞线强度为1860MPa级的15.20钢绞线）；-N是指所要穿载的钢绞线根数。

（3）钢垫板：按设计要求又钢板切割，中间根据锚具大小开孔让钢绞线穿过，作用是将张拉时候的应力扩散到锚固混凝土中。

(4)注浆管：采用PE材质63级，DN25,耐压力0.6MPa，注浆时注浆管穿过隔离支架的注浆孔将浆液固体强度在30MPa的注浆液注入钻孔并且充满。

(5)套管：又叫穿线管、自由管等，聚丙乙烯塑料套管用于套在钢绞线上，并在管内注满防腐油脂，对钢绞线起到防腐保护的作用。

(6)导向冒：常用PE导向冒（又叫子弹头）用于锚索锚固端顶部，作用是将多束钢绞线组合在一起便于把钢绞线送入锚孔底部。

(7)隔离支架:隔离支架（又叫扩张环）用于钢绞线相互分离，作用是使钢绞线分布均匀，并且便于注浆。

(8)对中支架：用于钢绞线张拉端，套在钢绞线上支撑在孔壁上使索体对中。

(9)钻机：潜孔钻机、锚杆钻机、土层钻机等。

(10)注浆机:灰浆挤压泵、柱塞式注浆泵等。

载荷分散型锚索主要有拉力分散型、压力分散型和拉压复合型三种

常用材料表

材料名称规格型号执行标准备注

无粘结钢绞线1x7*15.20mm-1860MPa JG161-2004 材质：82B 承载体多孔

挤压套单孔GB/T14370-2007

挤压机GYJ-A,GYJ-B

无粘结钢绞线：无粘结钢绞线就是，在预应力钢绞线上涂一层油脂和塑料护套，在工程施工中，打在混凝土里的无粘结钢绞线由于外面有油脂和护套，钢绞线和混凝土有隔离，可以自由松动，和混凝土保持没有粘结状态，故称无粘结钢绞线。

(1)承载体：采用45号钢材加工制作，其厚度不小于2cm。

(2)挤压套：由金属制成，其中挤压套呈圆柱状，端部为配合面，两端部之间为留有挤压变形厚度的挤压部，挤压套内放置有挤压簧，所述的挤压簧为截面为三角形的金属自身旋钮再绕曲而成。圆柱状的挤压套保证挤压时整体受力均匀，具有挤压变形厚度保证挤压后保证足够的强度，内部设置旋钮并绕曲的挤压簧，提高与钢绞线之间的挤压力，提高锚固的效果。