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贺友平】北京100024【交通部公路一局一公司摘要：对张拉钢绞线施工中断丝、滑丝现象予以理论分析，并据此指导施工。关键词：断丝滑丝分析措施钢绞线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)2图T—千斤顶对钢绞线的张拉力；T—夹片对钢绞线的夹持力；10N—夹片对钢绞线的压力；T′—钢绞线对夹片夹持力的反作用力；N′—钢绞线对夹片压力的111反作用力；—锚圈对夹片的摩擦力；f′—夹片对锚圈摩擦力—锚圈对夹片的压力；fN2钢绞线受力简图见图3，夹片受力简图见图4。图43图T′—钢绞线对夹片夹持力的反作用力1T—千斤顶对钢绞线张拉力0N—锚圈对夹片的压力2—夹片对钢绞线夹持力T1N′—钢绞线对夹片压力的反作用力1—夹片对钢绞线的压力N1—锚圈对夹片的摩擦力f根据以上受力分析，可以得出如下平衡条件：3由图2及图ΣＦx＝0T-T＝0即T＝T(1)0011由图2及图4ΣＦx＝0T′-Nsinα-fcosα＝0(2)21ΣFy＝0Ncosα-fsinα-N′＝0(3)12f＝N＊μ(μ为锚圈与夹片间摩擦系数)(4)2T与T′，N与N′是两对作用力与反作用力1111则T＝T′(5)11N＝N′(6)11由(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)式得：(7))αα＝NT/(cos-μsin02N＝T(8))αcosμ+α)/(sinαsinμ-α(cos01．夹片对钢绞线的切口深度为ΔLΔL＝K＊N＝K＊T(cosα-μsinα)/(sinα+μcosα)(9)0111—夹片与钢绞线相对硬度参数K1钢绞线的抗滑力和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硬度等因素。T＝K＊△L＝KKT(cosα-μsinα)/(sinα+μcosα)(10)01222K—钢绞线抗滑能力参数2钢绞线的实际抗断力T′，取决于钢绞线的母材(即钢丝)的强度，由钢丝加3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。设按钢丝强度计算的钢绞线理论抗破断力为T，钢绞线不计切口效应的抗破，并设：3T3和由于切口效应使钢绞线抗破断力的下降值为△T断力为△T＝K＊△L＝KKT(cosα-μsinα)/(sinα+μcosα)(11)03313K—切口效应钢绞线抗破断力下降参数3T′＝T-△T＝T-KKT(cosα-μsinα)/(sinα+μcosα)(12)0331333式中：T′—钢绞线实际抗破断力；3T—钢绞线不计切口效应的抗破断力；3夹片的抗滑力T可用下式表示4T＝K＊△L＝KKT(cosα-μsinα)/(sinα+μcosα)(13)01444K夹片抗滑力参数4由(10)、(13)可得出如下关系式T/T＝KK(cosα-μsinα)/(sinα+μcosα)(14)2210T/T＝KK(cosα-μsinα)/(sinα+μcosα)(15)4041要保持不断丝，必须满足以下力学条件T′／T≥1即：T-KKT(cosα-μsinα)/(sinα+μcosα)≥T(16)3013300要保证不滑丝，必须满足以下力学条件(1)T/T≥1即KK(cosα-μsinα)/(sinα+μcosα)≥1(17)2021(2)T/T≥1即KK(cosα-μsinα)/(sinα+μcosα)≥1(18)4014根据以上关系式分析滑丝断丝的原因如下：在以上关系式中，K、K、K、K是锚固体系本身因素，但在施工过程α、4321．中受安装锚固系统的影响而改变，夹片安装不齐，间距不均匀或有杂物，尺寸不准确等都会影响K、K、K、K的大小，从而影响锚固效果。4213μ也影响其锚固效果，根据式(10)、(13)分析，μ过大，将使抗滑力T、2T降低，造成滑丝。根据式(11)、(12)、(16)分析，μ过小将使△T增大，切口34效应增强，钢绞线抗破断力减小，同样不利于锚固。因此在施工过程中应有适当的措施控制μ值的大小。μ值过小易造成断丝，μ过大，易造成滑丝。1.2原因分析①断丝原因较多，主要因素有夹片齿形及硬度，摩擦系数μ和锚具的加工与安装等，这里有锚具自身的因素，也有人为的操作等因素。当夹片齿形尖锐，或硬度超出钢丝硬度过多，则其切口效应将加大，使钢绞线的抗破断力下降值△T3增加，使钢绞线的实际抗破断力T′变小而断丝。此时，如μ值越小，切3口深度△L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△L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μ...