第八届后张预应力学术交流会论文2 0 0 4 年应控制好预应力钢丝的表层硬度唐齐福( 柳铁集团柳州桥粱分公司，柳州5 4 5 0 0 7 )林镇春( 深圳华油五金制品有限公司深圳5 1 8 1 0 9提要本文分析了预应力筋表层硬度与滑丝的关系，认为钢丝稳定化处理过程中的温度对钢丝表面硬度影响较大，是造成滑丝的主要原因。关键词预应力钢筋表层硬度控制1 概述预应力张拉锚固中出现滑丝现象一般有多种因素，但若滑丝现象普遍时，往往考虑的是预应力筋抗拉强度偏高所致。而我桥梁分公司在近两年的施工中，经统计分析认为造成滑丝还有一重要原因，即预应力筋表层硬度偏高，造成与锚固系统不匹配，从而出现滑丝。2 问题的产生铁道部专业设计院设计的2 0 5 9 T 型铁路用桥梁，在采用预应力筋上分为两种类型，即：一类采用中5 m m 的低松弛高强钢丝，另一类采用钢绞线。2 0 0 0 年以来我桥梁分公司生产的2 4 m 、3 2 m 两种跨度的桥梁预应力筋采用的是2 4 0 5 m m 钢丝束，锚具选用的是广西柳州海威姆建筑机械有限公司生产弗氏锚。我桥梁分公司在近两年的张拉锚固施工作业中，曾两度出现滑丝严重的现象。每一次在2 0 0 0 年底至2 0 0 1 年初，当时我们选用的预应力钢丝是湖南某公司的产品，在张拉锚固中滑丝率达到2 0 左右，造成预应力钢丝与锚具损耗过高，直接影响了工程的责任成本和旆工进度。为了避免损失的继续扩大，我们只好暂停张拉作业，寻找滑丝的原因。2 0 0 1 年2 月，我们组织了滑丝原因分析的研讨会，邀请了有关钢丝和锚具方面的专家，与会代表根据我们提供的已购进的预应力筋的抗拉强度、硬度和锚具的硬度资料，一致认为己购进的预应力筋强度偏高，与锚具两者硬度差接近H R C I O ，匹配不佳是形成滑丝的主因。为了不更换已购进的钢丝，我们与柳州海威姆建筑机械有限公司联系，请他们在弗氏锚原有的生产工艺上进行改进，提高锚具硬度。该公司满足了我们的要求，将原锚具最高硬度为t I R C 5 8提高到H R C 5 8 H R C 6 3 之间，一度解决了滑丝严重的现象。但不久滑丝现象又重新出现，为了不影响施工进度，我们只好停止使用湖南某厂生产唐齐福，男，高级工程帅3 原因分析3 1 湖南某厂资料分析结果图1 湖南某厂预应力样本数量n = t 0 2抗拉强度M P a屈服强度M P a屈强比 平均值1 7 1 6 11 6 4 3 59 5 7 8标准偏差3 5 5 23 4 4 30 9 232 深圳华油资料分析结果1 5 2 1 l 6 6 7U = j 9 0A 6 1z 自B 3 T 1 6 5 e届m 强度图2 深圳华油预应力钢丝资料分析样本数量n = 2 2 7第八届后张预应力学术交流会论文2 0 0 4 年抗拉强度M P a屈服强度M P a屈强比平均值1 7 3 01 5 8 7 29 1 7 9标准偏差2 5 1 l2 6 6 4O 7 633 分析深圳华油产品的抗拉强度高于湖南某厂，而屈服强度低于湖南某厂，两者屈强比相差约4 。造成这种差异的原因应为钢丝稳定化处理过程中的温度控制存在差异。根据图3 所示，我们可以得出深圳华油的预应力钢丝稳定化处理温度要高于湖南某厂。钢丝在拉拔过程r f ，随着压缩率的不断增大，表面硬化程度加剧，从而达到预期的抗拉强度。而稳定化处理工序是利用应变回火原理，使钢丝具有低松弛性能。其回火现一般采用中频感应加热，即将钢丝连续置于通有巾频交流电的感应线圈内，在巾频交流磁场的作用下，钢丝将被感应产生电势，并在钢丝内部形成较大的感应电流，产生涡流发热和磁滞发热，从而将钢丝加热到预定的温度。两种加热方式均有交流电导体的趋肽效应。由此，我们认为湖南某厂因稳定化处理温度过低，表面加热不够，在拉拨过程中的表面硬化没有得到改善，造成表面硬度过高，而与锚具配合存在问题，产生滑丝。藕琏图3 稳定化处理温度与强度关系圈4 感应加热原理4 结论4 1 钢丝张拉滑丝是因为表面硬度与锚具硬度不匹配造成，与抗拉强度关系不夫；4 2 钢丝生产厂应加强钢丝稳定化处理过程的温度的控制，保证正常的稳定化处理温度：4 3 使用钢丝的厂家可以通过在合同中规定屈强比的上限来要求钢丝生产厂家提供适用的产品，屈强比在8 5 勺3 之间为宜，不宜过高。此外，据知有关锚具生产厂家也已着手进行研究，进一步提高弗式锚的可靠性，使得钢丝即使表面硬度偏高也不会导致滑丝。第八届后张预应力学术交流会论文2 0 0 4 年E l it 2 参考文献张秀凤，预应力钢材主要生产工序浅析，大津冶金，第8 5 期张曦，高贵森，中频感应加热在张力回火机组中的应用，天津冶金，第8 5 期1 3 2