预应力钢绞线用夹片锚具硬度的探讨
费汉兵，单继安，马伟杰，王志刚
（江阴法尔胜住电新材料有限公司，江苏江阴214445）
[摘要]在对我国现行预应力钢纹线用铺具标准对夹片错具硬度的规定进行比较的基础上，指出各标准规范对预应力钢纹线硬度的规定.结合工程实践分析和探讨钢纹线和夹片锚具的硬度现状，对各规范中夹片锚具的硬度取 值范围和测试方法提出建议.
[关键词]预应力；错具；夹片；硬度
[中图分类号]TU757.3 [文献标识码]A[文章编号]1002-8498（2014）18-0031-03
Discussion on the Hardness of Prestressing Strand Anchorage withWedges
Fei Hanbing Shan Ji’ an Ma Weijie Wang Zhigang( Jiangyin Fasten Sumiden New Material Co. Lad. Jiangyin Jiangzu 214445 Chine)
Abstract :Based on parison of current provisions of prestressing strand anchorage on the hardness ofpns Sussansad og subau pue spuepues e no papod saded s “aseoqoue aapam ahardness. Then the hardness of prestressing strand and wedge anchorage are analyzed and discussedwedge anchorage in the standards are given. bining with projects experience. Moreover some suggestions on the hardness range and test method of
Key words : prestressing;anchorages ;wedges ; hardness
或构件上所用的永久性锚固装置，可广泛应用于公具的硬度有关的条文摘录如下.路桥梁、铁路桥梁、城市立交、高层建筑、水利水电大坝、港口码头、岩体护坡、基础加固等工程中.通常所说的预应力钢绞线用夹片锚其，一般为三件套 （锚板、夹片、锚垫板）或四件套（锚板、夹片、锚垫板和螺旋筋）.其中，锚板和夹片为直接锚固夹持钢绞线的重要受力单元，其产品质量应予以高度重视.
中，为保持钢绞线的拉力并将其传递到混凝土结构用技术规程》JGJ85一2010.这些标准中，与夹片锚 预应力钢绞线用锚具是指在桥梁或结构工程T3193一2008、《预应力筋用锚具、夹具和连接器应
1）《预应力筋用锚其、夹其和连接器》第5.4.2条规定：“产品零件的表面和芯部硬度、硬度允许偏差应符合产品设计图样规定"].
接器》第6.3.1条规定：“夹片应进行热处理，表面 2）《公路桥梁预应力钢绞线用锚具、夹具和连硬度不小于57HRC（或79.5HRA）”；第6.3.2条规定：“错板、连接器的连接体宜经调质处理或锥孔强化处理，若采用调质处理，则表面硬度不小于225HB（或20HRC），其他要求应符合《工程机械 热处理件通用技术条件》JB/T5944-1991的有关规定“|].
本文在分析现行标准对夹片锚具硬度的规定线用夹片锚其硬度的取值和检测提出探讨性建议. 进行比较的基础上，结合工程实践，对预应力钢绞
1标准对夹片锚具硬度的规定
我国与预应力钢绞线用夹片错具有关的现行标准主要有：《预应力筋用锚其、夹具和连接器》GB/T14370-2007、《公路桥梁预应力钢绞线用锚具、夹 具和连接器》JT/T329-2010、《铁路工程预应力筋用夹片式锚其、夹具和连接器技术条件》TB/
3）《铁路工程预应力筋用夹片式锚具、夹具和连接器技术条件》第4.2.7条规定：“锚板应进行调质热处理，表面硬度不应小于HB225（相应 HRC20）；工作夹片应进行化学热处理，表面硬度不应小于HRA78"
4）《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术
规程》第5.0.3条对锚具的进场验收进行规定：“硬度检验：对有硬度要求的锚具零件，应从每批产品般以20CrMnTi优质合金钢为原材料，通过碳氮共渗 中抽取3%且不少于5套样品（多孔夹片式锚具的方式热处理后，夹片的表面坚硬、芯部强韧，使夹片夹片，每套应抽取6片）进行检验，硬度值应符合产品质量保证书的规定“[].
对上述标准条文进行比较，《预应力筋用错具、夹具和连接器》和《预应力筋用错具夹具和连接器 应用技术规程》未明确规定预应力钢绞线用错夹具硬度的具体数值，根据厂家的产品质量保证书中给出的硬度范围值进行进场检验和验收；面《公路桥梁预应力钢绞线用锚具、夹具和连接器》和《铁路工 程预应力筋用夹片式锚其、夹具和连接器技术条件规定了预应力钢绞线用夹片锚具硬度的具体范围：锚板的表面硬度≥225HB（或20HRC）夹片的表面硬度不小于79.5HRA（JT/T329-2010标准）或78HRA（TB/T31932008标准）.
在工程实践中，由于上述我国现行预应力钢纹线锚具标准中关于夹片锚具硬度规定的不一致，使锚其生产厂家和使用单位在产品验收时难以把握并引起争议.建议在上述各标准的下次修订时，在 限定预应力钢纹线强度和硬度范围的基础上，对锚具硬度的规定或取值范围予以统一.
2夹片锚具的硬度取值
2.1预应力钢绞线的硬度现状
作并互相匹配.如只规定锚具的硬度而不考虑与此不能用洛氏硬度C标尺进行检验. 预应力体系中，预应力钢绞线和锚其应共同工锚具相互作用的钢绞线硬度，将会对张拉锚固作业产生严重问题.
7.3.4条规定：“供方每一交货批钢绞线的实际强度不能高于其抗拉强度级别200MPa."3根据此条规定，1860MPa级钢绞线实际最高允许强度可达2060MPa，超出了其上一级1960MPa级钢绞线的公称抗拉强度，显然该条规定值得商.近年来， 我国预应力钢绞线生产厂家按《预应力混凝土用钢绞线）生产的1860MPa级钢绞线（公认表面硬度为45HRC），盲目追求强度的提高，实际强度一般可达1920MPa，部分产品强度已超过1960MPa，导致钢 绞线表面硬度提高（5-6）HRC，达到（49-52）HRC.建议在《预应力混凝土用钢绞线》进行修订时，对各级别钢绞线的实际强度和硬度范围进行合理限制，以确保钢绞线和锚具共同作用的可靠性.
2.2预应力锚具中夹片的硬度现状
夹片是直接咬合夹持钢绞线的错具部件，因此夹片硬度应比所夹持的钢绞线硬度高（8-10）
一般取值为（58-64）HRC.我国的预应力夹片，一内牙咬合钢绞线金属基体同时保持内牙不断裂.据调查，国内预应力锚具生产厂家的工作夹片，其表面硬度范围比上述范围略宽，一般设定为（57-绞线. 65）HRC，以适应目前市场上的不同实际强度的钢
根据《钢铁热处理零件硬度测试通则》JB/T6050-2006，洛氏硬度A标尺适用于高硬度淬火件，较小与较薄件的硬度，以及具有中等厚度硬化 层零件的表面硬度；C标尺适用于测试经辩火回火等热处理后零件的硬度，以及具有较厚硬化层零件的表面硬度.夹片通常为小件，壁厚较薄，碳氮共渗处理，有效硬化层深度一般为0.40-0.65mm，为使测量结果准确，建议统一采用HRA标尺进行计 量，其硬度范围取为（78-84）HRA.
2.3预应力锚具中锚板的硬度现状
预应力锚具中锚板的作用是固定夹片并将钢绞线的荷载传递给锚垫板的重要部件.国外锚板 材料一般为S45C（相当于我国的45号钢），不热处理；我国锚板材料一般为45号钢或40Cr，不热处理或调制处理.
对于不热处理的锚板，其硬度通常较低，由于洛氏硬度C标尺的适用范围为（20-70）HRC，因
调质处理的锚板一般需规定调质硬度.《公路桥梁预应力钢绞线用锚具、夹具和连接器》和《铁路工程预应力筋用夹片式锚具、夹具和连接器技术条 件》规定锚板的调质硬度≥225HB（或20HRC）.我国预应力锚具生产单位的锚板调质硬度一般取值为(18 30)HRC.
如前所述，不热处理的错板，其硬度不能用洛氏硬度C标尺检测得出，只能用布氏硬度计测出. 同时，由于布氏硬度测量时，压痕面积大，相对而言，各测点硬度值较平均和准确，误差小，因此对于调质处理的锚板，其硬度值的标注以布氏硬度值为好，尽量不采用洛氏硬度值.
度现状，建议锚板硬度统一采取布氏硬度，生产厂 因此，为适应我国预应力锚其中错板的上述硬家应分别提供不热处理和热处理锚板的布氏硬度值范围.
3夹片锚具的硬度检测
3.1夹片硬度检测
夹片一般为锥形，两片或三片式，碳氮共渗处HRC.据此，国内预应力钢纹线夹片的硬度范围理.在产品进场验收过程中进行夹片的硬度检测
果将存在较大偏差.
时，检测单位常用的检测方法是将夹片竖立在洛氏测.如锚板表面污染、粗糙度不符合要求，测量结硬度计的台座上，直接打夹片大端硬度，并以检测 结果作为判定夹片硬度是否符合要求的依据.采取上述方法检测夹片的硬度，由于夹片小端壁厚一般较小，当压头压在夹片大端并施加初应力时，夹片易失稳，造成硬度检测结果偏低.
《金属材料布氏硬度试验第1部分：试验方法GB/T231.1-2009规定：“试样表面应光滑，并且不应有氧化皮及外界污物，尤其不应有油脂.试样表面应能保证压痕直径的精确测量，建议表面租 糙度参数Ra≤1.6μm".据此，在进行锚板硬度测量时，应将锚板表面的污物、油脂等去除，并用砂纸将待测点处的镀锌层磨去并擦拭干净，使粗糙度尽量接近上述要求后，方可进行锚板硬度的测量.
法（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标尺）》GB/ 《金属材料洛氏硬度试验第1部分：试验方T230.1-2009中规定应对圆柱形试样做适当支承，例如放置在洛氏硬度值≥60HRC的带有V形槽的试台上.尤其应注意使压头、试样、V形槽与硬度计 支座中心对中.标准的附录C还规定了在凸圆柱面上试验的洛氏硬度修正值.
度有要求.如错板厚度超出台式硬度计的使用范 采用台式硬度计测量硬度时，对工件的最大厚围，可采用使携式里氏硬度计进行测量.
因此，夹片硬度测量时应采用夹具将夹片固定，并将测点设置在圆锥面上.实际测量时比较简单的方法是：根据夹片锥角和孔径，加工一个上部 带有倾斜角度为夹片半锥角、外径与夹片孔径相同的圆柱形，底部为平面的钢质垫块，将夹片单片放置于该垫块上，可使夹片弧面保持水平状，如图1所示.测量时，注意调整垫块的位置，使压头接触在夹片弧面的最高点（见图2），并将测试结果根据 GB/T230.1-2009进行修正，得出的硬度结果较为准确.
4结语
具的硬度规定不一致，建议在标准修订时予以统一. 1）现行预应力钢绞线用锚具标准中对夹片铺
2）建议对GB/T5224-2003标准中的各级别钢绞线的实际强度和硬度范围进行合理限制，以确保钢绞线和错具共同作用的可靠性.
3）建议夹片硬度统一以HRA，锚板硬度以HB作为硬度指标.
4）应利用垫块将夹片调平后测量夹片弧顶面的硬度；锚板硬度测量前应使待测点处的粗糙度符合要求.
参考文献：
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图1夹片硬度测量用垫块示意
Fig. 1 Steel supporting block for wedgehardness measurement
图2夹片硬度测点设置示意wedge hardnes measurement
Fig. 2 Testing points arrangement for
3.2锚板硬度检测
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锚板通常较厚大并进行表面镀锌防腐.锚板进场验收进行硬度检测时，检测单位通常采用台式硬度计，直接将锚板置于硬度计的工作台上直接检
