初步探讨钢绞线检测技术

春晓

随着时代和科技的发展预应力混凝土广泛应用,预应力筋材料从冷拉钢筋,冷拔钢丝,发展到当前大量使用高强度低松弛预应力钢绞线;预应锚具锚固体系,张拉设备配套的张拉机具逐步完善,预应力新工艺层出不穷,大大促进了预应力技术的发展,特别在桥梁工程建设方面,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,首先应确保检测单位检测数据科学与准确,检测单位必须严格执行《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-2003;《预应力筋用锚具,夹具和连接器》GB/T14370-2007;行业标准《预应力筋用锚具,夹具和连接器应用技术规程》JGJ85-2002;《金属材料 室温材料拉伸试验方法》GB/T228-2002等规范标准.但在检测过程中发现预应力混凝土用钢绞线,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,一些细节在标准中没有很明确的规定,造成实际操作时不确定性因素较多.现就存在的问题提出一些具体的方法与建议.

预应力混凝土用钢绞线的检测

① 钢绞线试验用的夹具

钢绞线试验用的夹具对钢绞线最大力(Fm)的测定有着重要的影响,而钢绞线最大力(Fm)的数值又直接影响到锚具效率系数的计算.不同的检测单位使用着不同形式的夹具,这些夹具不同程度地对钢绞线有着损伤,导致钢绞线提前破坏,断口总是发生在夹持部位,造成对同样的钢绞线使用不同的夹具进行试验会得到不同的检测结果的不合理现象.标准《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-2003第8.4.1条中规定:"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." 问题在于对于"有效"的试验,虽然达到了标准规定的性能指标,钢绞线材料检验合格,但由于没能真正测出钢绞线不受损伤情况下的最大力,因而也就不能够准确地检测出钢绞线不受损伤情况下的锚具效率系数.

那么有没有使钢绞线不受损伤的夹持形式呢 为了解决这一问题,建议试样夹具与试样之间垫以粘有金钢沙的软金属片,以防止夹具牙纹对钢绞线的损伤,同时最大程度地握裹住试样,阻止试样打滑.经验证夹持部位几乎完全没有损伤,只是由于摩擦的缘故,变的有些粗糙,部分试样更是断在中部,断口有颈缩,呈塑性断口状.
建议标准在今后的修订中增加有关试验方法,防止由于夹具形式的不同造成试验结果的差异.

②钢绞线的弹性模量

钢绞线的弹性模量在标准《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-2003中第7.3.5条的参考值为(195±10)GPa,但不作为交货条件.实际上作为预应力施工计算张拉伸长量时,弹性模量是试验中的必测项目.钢绞线的截面积是使用标准中所提供的参考值还是用实测值,这在检测单位一直存有分歧.按《金属材料 室温拉伸试验方法》GB/T228-2002的规定,应该用实测面积,但如何才能准确地测量出它的实际截面积呢 方法之一是分别测量每根丝的面积,然后相加得到钢绞线的实际截面积;另建议用称重法测量面积.按《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-2003第8.2条先测量图中对角直径D,但由于存在间隙,对角直径D难以精确测量;同时也未提供具体测量钢绞线的实测面积方法.

由于钢绞线的弹性模量对张拉施工十分重要,建议今后的标准中明确规定钢绞线截面积的测量方法;明确规定在计算弹性模量时钢绞线的截面积是使用标准中所提供的参考值还是用实测值.

二,静载锚固性能锚具进场验收批数量确定

《预应力筋用锚具,夹具和连接器应用技术规程》JGJ85-2002第5.0.4条中规定锚具进场验收时"只有在同种材料和同一生产工艺条件下生产的产品,才可列为同一批量.锚固多根预应力钢材的锚具或夹具应以不超过1000套为一个验收批."那么同种材料和同一生产工艺条件下生产的孔数(如六孔,七孔)不同的锚具是否可以作为同一批处理 否则就必须做六孔,七孔锚具各三套的静载锚固性能.若是一个工程同时使用4,5种规格(差别只是锚板孔数不同)的锚具(这在工程中是常见的),那么静载锚固性能检验所消耗的预应力锚具,夹片,钢绞线数量很大,检测单位费时费工,施工送检单位付出高昂的试验费用,同时还要承担这批送检材料的损耗.

建议标准的修订中对这一情况做出明确规定.在产品进场检验中能否考虑将同种材料和同一生产工艺条件下生产的孔数不同的锚具作为同一批抽检,只做一种规格锚板的静载锚固性能检验.或者在单孔静载试验合格的基础上,只做一套锚具的全孔静载锚固性能试验,以节约试验时间和试验成本.

三,结语
标准和规范是检测工作的依据,试验方法作为其中的重要内容应尽可能地细致和明确,以避免由于方法不同而造成检测结果的差异.