从原理出发

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【摘要】：自锁锚固单元，做为被动端锚具使用时候；在预应力筋受到拉力，向张拉端方向产生位置错动时候由于夹片与力筋之间存有摩擦力；，而带动夹片向锚环锥孔内跟进。且随着张拉力的增大而增加其对钢绞线的夹持力，形成自锚。

【关键词】：张拉端；固定端；自锚

中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号：

1、工程背景

某市政工程匝道桥所处环境复杂，与地铁七号线区间、车站交织，并且地下管线较多。跨地铁区间、热力、污水处采用预应力承台形式跨越。其中Z4-1预应力承台采用OVM15-7锚具，后张法两端张拉工艺。由于承台东侧紧邻热力管线，基坑只能垂直开挖，故采取喷锚支护的保护措施，临四环侧工作空间狭窄，无法安装张拉端锚具。经与设计协商，决定将两端张拉改为一端张拉。临四环路侧做为固定端，但锚具任然使用张拉端锚具。由于工作面狭窄，所以固定端的锚具须浇注在混凝土之中。因此将张拉端锚具浇筑在结构内当做固定端锚具使用是否可行，成为问题的焦点。

2、原理分析

根据锚具的锚固原理：

锚具是预应力构件或结构中为保持预应力筋张拉力并将其传递到构件上所用的锁止装置。预应力锚具按锚固方式不同，可分为夹片式（单孔与多孔锚具）、支撑式（墩头锚具、螺母锚具）、铸锚式（冷铸锚具、热铸锚具）和握裹式（挤压锚具、压接锚具、压花锚具）等。

夹片式锚具一般是利用夹片与钢绞线的摩擦阻力锚固钢绞线的锚具。多孔夹片锚具体系也称群锚体系，由多孔夹片锚具、锚垫板（也称铸铁喇叭管、锚座）、螺旋筋或钢筋网片等组成。这种锚具是在一块多孔的锚板上，利用每个锥形孔装一副夹片，夹持一根钢绞线(如图1)。

图1

每一个锚固单元，在预应力筋张拉后其内缩力为（P），由于夹片内孔有齿咬合预应力筋，而带动夹片跟进，进入锚环锥孔内，根据楔形原理，产生自锚。如图2中α为锚环斜角，β为夹片与锥孔的摩擦角，γ为夹片与预应力筋之间的摩擦角。分析夹片受力情况如下：

Ntanγ≥P

Rsin（α+β）=P

Rcos（α+β）=N

合并上式，得Ntanγ≥Ntan（α+β）

即γ≥α+β时，锚具能够自锚。

固定端锚具具有以下几种类型：挤压锚具、压花锚具、环形锚具等。其中挤压锚具即可埋在混凝土结构中，也可安装在结构之外。以P型挤压锚具为例，它是在钢绞线端部安装异性钢丝衬圈和挤压套，利用专用挤压机将挤压套头挤过模孔后，使其产生塑性变形而握紧钢绞线，形成可靠地锚固（如图3）。

图3

3、方案选择

根据以上分析得出：只有夹片能自有跟进，才能保证非张拉端的有效锚固。如何采用浇筑混凝土时将非张拉端处的张拉锚具密封，并确保张拉时夹片的自由跟进，形成自锚，可靠地锚固。

采用的方法如下：

1）浇筑混凝土前，穿预应力钢束

2）将锚具安装在好后，使用钢管将夹片打紧。

3）固定端锚具夹片上均匀涂满黄油并用塑料布将锚具裹严，其目的是起到保护夹片，避免振捣混凝土时扰动夹片并使其松脱。

4）待混凝土强度达到设计要求后，正常张拉。

4、结语

由于措施采取得当，保证了被动端锚具夹片在预应力筋受拉时能自由跟进，并成功自锚。由此可知，虽然各种锚具都有其使用的各自工作环境。但只要满足其工作特性，也能将不同的锚具应用于其他不同的工作环境之中，并达到设计要求。

参考文献：

【1】朱新实,刘效尧.预应力技术及材料【M】,第三版：北京,人民交通出版社,2012.9.

【2】谢醒悔,韩选江,叶湘菡.现代予力混凝土结构设计原理及应用【M】，北京,机械工业出版社,2006.

【3】郭杏林.预应力工程施工细节详解【M】，北京,机械工业出版社,2008.7.