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桥涵施工及养护:锚具、夹具、连接器完全指南

时间:2023-10-06 理论教育 版权反馈
【摘要】:工程用锚(夹)具、连接器应符合国家标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》的要求。目前常用的锚具品种有:钢丝束镦头锚具、钢绞线束夹片锚具、精轧螺纹钢筋锚具等。张拉端锚具常用的型号有:JM型锚具、XM型锚具、QM型锚具、OVM型锚具、YM型锚具和BM型锚具等。BM型锚具是一种新型的夹片式扁形群锚,简称扁锚。钢绞线束连接器,按使用部位不同可分为锚头连接器与接长连接器。

桥涵施工及养护:锚具、夹具、连接器完全指南

锚具是后张法结构或构件中为保持预应力筋拉力并将其传递到混凝土上用的永久性锚固装置。夹具是先张法构件施工时为保持预应力筋拉力并将其固定在张拉台座(或钢模)上用的临时性锚固装置。后张法张拉用的夹具又称工具锚,是将千斤顶(或其他张拉设备)的张拉力传递到预应力筋的装置。连接器是先张法或后张法施工中将预应力从一根预应力筋传递到另一根预应力筋的装置。

工程用锚(夹)具、连接器应符合国家标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》的要求。

锚具的选择应根据结构的用途和要求,设计所需施加的预应力大小、预应力钢材的规格、品种及根数而定。目前常用的锚具品种有:钢丝束镦头锚具、钢绞线束夹片锚具、精轧螺纹钢筋锚具等。

1.钢丝束镦头锚具

钢丝束镦头锚具是利用钢丝的镦粗头来锚固预应力钢丝的一种支承式锚具。这种锚具的加工简单、张拉方便、锚固可靠,但对钢丝的下料的要求严格,也较费人工。

(1)张拉端锚具。

张拉端镦头锚具按照其构造不同可分为锚杯型、锚环型与锚板型3种锚具。

锚杯型镦头锚具由锚杯与螺母组成。锚孔布置在锚杯的底部,灌浆孔或排气孔设在杯底的中部。张拉前,锚杯缩在预留孔道内,张拉时利用工具式拉杆拧在锚杯的内螺纹上,将钢丝束拉出来用螺母固定。这种锚具最为常用,其型号为DM5A—××(5表示钢丝直径,××表示钢丝根数),锚杯型锚具的构造如图11-3-2所示。

图11-3-2 DMA型锚具构造示意图

锚环型镦头锚具由锚环与螺母组成。这种锚具与锚杯型锚具不同之处是:锚孔布置在锚环上,且内螺纹穿通,以便孔道灌浆,主要用于张拉小吨位钢丝束。

锚板型镦头锚具由带外螺纹的锚板和半圆环垫片组成。张拉前,锚板位于构件端头。张拉时,利用工具式连接头拧在锚板的外螺纹上,将钢丝束拉出来用半圆环垫片固定。这种锚具多用于短束。

(2)固定端锚具。

固定端镦头锚具有镦头锚板、带锚芯的镦头锚板和半黏结锚具3种类型。其中镦头锚板最简单、最常用。其型号为DM5B—××,镦头锚板锚具的构造如图11-3-3所示。

图11-3-3 DMB型锚具构造示意图

带锚芯的镦头锚板又称活动锚板。将锚板分为锚芯与螺母两部分,以便镦头穿束。

半黏结锚具是埋在混凝土中部分靠黏结、部分靠锚板的锚具。

(3)连接器。

钢丝束的接长,可采用连接器。连接器是一个带内螺纹的套筒或带外螺纹的连杆,其型号为DM5C—××。DMC型连接器的构造见图11-3-4。

图11-3-4 DMC型连接器构造示意图

2.钢绞线束夹片锚具

钢绞线束夹片锚具是利用夹片来锚固预应力钢绞线的一种楔紧式锚具。由于钢绞线强度高、硬度大、接触面小,因此对锚具夹片的夹持能力要求较高。

(1)张拉端锚具。

张拉端锚具常用的型号有:JM型锚具、XM型锚具、QM型锚具、OVM型锚具、YM型锚具和BM型锚具等。

JM型锚具由锚环和楔块(夹片)组成。楔块的两个侧面设有带齿的半圆槽,每个楔块卡在两根钢绞线之间,这些楔块与钢绞线共同形成组合式锚塞,将钢绞线束楔紧。JM型锚具构造如图11-3-5所示。这种锚具的优点是钢绞线相互靠近,构件端部不扩孔。缺点是如果有一个楔块损坏会导致整束钢绞线的锚固失败。

图11-3-5 JM型锚具构造示意图

XM型锚具由多孔的锚板与夹片组成。锚具的夹片采用三片式,按120°均分的开缝沿轴向有偏转角。由于偏转角的方向与钢绞线的扭角相反,因此对钢绞线的锚固有益无损,对钢绞线的锚固比较可靠,另外,由于夹片为斜开缝,还可用于锚固钢丝束。XM型锚具构造如图11-3-6所示。

图11-3-6 XM型锚具构造示意图(www.xing528.com)

XM型锚具的工具锚与工作锚通用。用于工具锚时,使用次数不宜超过3次,然后该锚具可转为工作锚使用。XM型锚具下设钢垫板、喇叭管与螺旋筋等。钢垫板表面上开有锚环对中用的凹槽。喇叭管由薄钢板制成,焊在钢垫板上。

QM型锚具也是由多孔的锚板和夹片组成,但与XM型锚具不同之处是QM型锚具的锚板顶面为平面,锚孔为直孔;夹片为直开缝,倒锯形细齿。

OVM型锚具是在QM型锚具的基础上,将夹片改为二片式,并在夹片背面上部锯有一条弹性槽,以提高锚固性能。OVM型锚具构造如图11-3-7所示。

图11-3-7 OVM型锚具构造示意图

YM锚具与OVM锚在结构、性能上基本相同,仅孔的分布不同。

BM型锚具是一种新型的夹片式扁形群锚,简称扁锚。它由扁锚头、扁形垫板、扁形喇叭管及扁形管道等组成。扁锚构造如图11-3-8所示。

图11-3-8 扁锚构造图

1—扁锚板;2—扁形垫板与喇叭管;3—扁形波纹管;4—钢绞线;5—夹片。

扁锚的优点是:张拉槽口扁小,可减小混凝土板厚,便于梁的预应力筋按实际需要切断后锚固,有利于减少钢材;钢绞线单根张拉,施工方便。这种锚具特别适用于空心板、低高度箱梁以及桥面横向预应力筋等张拉。

(2)固定端锚具。

钢绞线束固定端锚具,除了可以采用与张拉端相同的锚具外,还可以选用挤压锚具和压花锚具。

挤压锚具是利用液压压头机将套筒挤紧在钢绞线端头上的一种支承式锚具。套筒内衬有硬钢丝螺旋圈,在挤压后硬钢丝全部脆断,一半嵌入外钢套,一半压入钢绞线,从而增加钢套筒与钢绞线之间的摩阻力。锚具下设有钢垫板与螺旋筋。这种锚具适用于构件端部的设计力大或端部尺寸受到限制的情况。挤压锚具构造如图11-3-9所示。

图11-3-9 挤压锚具构造图(尺寸:mm)

1—波纹管;2—螺旋筋;3—钢绞线;4—钢垫板;5—挤压锚具。

压花锚具是利用液压压花机将钢绞线端头压成梨形散花状的一种黏结式锚具,如图11-3-10所示。多根钢绞线梨形头应分排埋置在混凝土内。为提高压花锚四周混凝土及散花头根部混凝土抗裂强度,在散花头的头部配置构造筋,在散花头的根部配置螺旋筋。

图11-3-10 压花锚具构造图(尺寸:mm)

(3)连接器。

钢绞线束连接器,按使用部位不同可分为锚头连接器与接长连接器。

锚头连接器设置在构件端部,用于锚固前段钢绞线束,并联结后段束。其联结体是一块增大的锚板。锚板中部的锥形孔用于锚固前段束,锚板外周边的槽口用于挂住后段束的挤压头。连接器外包喇叭形白铁护套,并沿联结体外圆绕上打包钢条一圈,用打包机打紧钢条固定挤压头。

接长连接器设置在孔道的直线区段,用于接长预应力筋。接长连接器与锚头连接器的不同处是将锚板上的锥形孔改为孔眼,两段钢绞线的端部均用挤压锚具固定。张拉时连接器应有足够的活动空间。

3.精轧螺纹钢筋锚具

精轧螺纹钢筋锚具是利用特制的螺母直接锚固精轧螺纹钢筋的一种支承式锚具。由于这种钢筋整根都轧有规则的非完整的外螺纹,因此可在钢筋纵长的任意截面处拧上连接器进行接长或在两端拧上螺母进行锚固,这种锚固体系具有联结与锚固简单、安全可靠、施工方便等优点,并避免了高强钢筋焊接难的问题。

(1)锚具。精轧螺纹钢筋锚具由螺母和垫板组成。螺母分为平面螺母和锥形螺母两种,垫板也相应地有平面垫板和锥形垫板。锥形螺母可通过锥体与锥形垫板的锥孔配合,便于预应力筋正确对中和螺母上开缝,其作用是增强螺母对预应力筋的夹持能力。锚具及垫板的构造如图11-3-11所示。

图11-3-11 YGM精轧螺纹钢筋锚具及YGD垫板构造图

(2)连接器。精轧螺纹钢筋的连接器用于联结钢筋,使之成为一体共同受力。

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