断丝、滑丝分析

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1、先张法预应力空心板梁钢绞线断丝、滑丝原因浅析及预防措施前言：随着预应力技术在高速公路桥梁中的广泛应用，预应力张拉施工成为高速公路建设中质量控制的关键环节。本文就先张法施工中比较常见的断丝、滑丝现象做一个理论上的分析，并由此提出一些预防措施，供大家参考。1断丝、滑丝力学浅析1.1锚固体系受力分析1.1.1钢绞线锚固体系剖面图（图1）图11.1.2钢绞线、夹片受力分析张拉过程中，钢绞线、夹片、锚圈受力图（图2）图2TO—千斤顶对钢绞线的张拉力;T1—夹片对钢绞线的夹持力；N1—夹片对钢绞线的压力；1T—钢绞线对夹片夹持力的反作用力;Nlz

2、一钢绞线对夹片压力的反作用力;N2T苗圈对夹片的压力；「一锚圈对夹片的摩擦力；fz一夹片对锚樹摩擦力钢绞线受力简图见图3,夹片受力简图见图4。图4图3T/—钢绞线对夬片夹持力的反作用力T。一千斤顶对钢绞线张拉力M—锚圈对夹片的压力T】一夹片对钢绞线夹持力N/一钢绞线对夹片压力的反作用力夹片对钢绞线的压力F—锚圈对夹片的摩擦力根据以上受力分析，可以得出如下平衡条件：由图2及图3SFx=OTo-T,=0即To=Tt(1)由图2及图4EFx■0TZ-Njsina-fcosa=0(2)EFy=0NjCOsa-fsina-N/=0(3)f=N2

3、*p(p为锚圈与夹片间摩擦系数)⑷T占17,M与N/是两对作用力与反作用力由(1).(2)、(3).(4)、(5)、(6)式得:Ni=T(./(cosa-ysina)(7)Ni■T.)(cosa-psinot)/(sina+Mcosa)(8)夹片对钢绞线的切口深度为ALAL=K)♦N]=K]*T0(cosa-psina)/(sina+pcosa)(9)夹片与钢绞线相对硬度参数钢绞线&勺抗滑力和T2取决于钢绞线本身的强度、夹片的齿形及齿数，以及与钢绞线的相对换度等因素。L=K2•AL=KiK2T.>(cosot-msina)/(sina

4、+pcosa)(10)Kl钢绞线抗滑能力参数钢绞线的实际抗斷力TV、取决于钢绞线的母材(即钢丝)的强度，由钢丝加工成钢绞线后各丝受力的均匀程度，以及锚具锚固后夹片对钢绞线的切口效应等，设按钢丝強度计算的钢绞线理论抗破斷力为T,钢绞线不计切口效应的抗破断力为T3和由于切口效应使钢绞线抗破断力的下降值为"3,并设:aTj=Kj♦AL=K]K5To(cosa-psina)/(sina+pcosa)(11)K、一切口效应钢绞线扌亢破斯力下降参数17=T厂△T、=TrKjKsTo(cosa-psina)/(sina+pcosa)(12)式中：T

5、/一钢绞线实际抗破斷力；「：一钢绞线不计切口效应的扌it破斷力;夹片的症帶力T」可用下式表示T4=K4♦AL=KiKJg(cosa-msina)/(sina+pcosa)(13)IG夹片抗滑力参数由(10).(13)可得出如下关系式L/L=KiKi(cosa-psina)/(sina+pcosa)(14)Tj/To=K1K4(cosa-ysina)/(sina+pcosa)(15)要信寺不斷丝，必须满足以下力学条件T//T.)>1即：L-KiKjLCcosa-psina)/(sina+pcosa)>Tn(16)要保证不滑丝，必须满足以

6、下力学条件(2)T4/T(.>1即(cosa-

7、usina)/(sina+pcosa)>1(18)在以上关系式中，SK“K八aa是锚因体系本身因素，但在施工过程中受安装锚因系统的影响而改变，夹片安装不齐，间距不均匀或有杂物，尺寸不准等都会影响几弘弘心的大小，从而影响锚固效果.口也影响其锚固效果，根据式(10).(13)分析，》过大，将使抗滑力T“T冷低，造成滑丝.根据式(11)、(12)、(16)分析，卩过小将使△仏增大、切口效应增强，钢绞线抗破斷力减小，同样不利于锚固。因此在施工过程中应有适当的措施控制》值的大小。"直过小易造成斷丝

8、，"过大，易造成滑丝。1.2原因分析①断丝原因较多，主要因索有夹片齿形及硬度，摩擦系数u和锚具的加工与安装等，这里有锚具口身的因素，也冇人为的操作等因素。当夹片齿形尖锐，或硕度超出钢丝碾度过多，则其切口效应将加大，使钢绞线的抗破断力下降值33增加，使钢绞线的实际抗破断力TJ变小而断丝。此时，如u值越小，切口深度AL将增大，越易促成断丝。②滑丝原因：往往由于夹片齿形不恰当，或硬度小，切口深度8值减小，夹片多次使用齿绞被磨平而滑丝。操作时，夹片安装不均匀，三片夹片不能整体受力。降低了各参数K值；当锚固系统质量及安装合格，而u值太大，将使L

9、/To