什么是精轧螺纹钢?PSB 预应力锚固钢筋详解
一句话定义:精轧螺纹钢(规范名称:预应力混凝土用螺纹钢筋,牌号以 PSB 开头)是沿全长轧制出连续螺纹的高强度钢筋,靠配套螺母与垫板实现机械锚固,可直接张拉、放张和补张。它与对拉螺杆是两种东西:前者是永久受力钢筋,后者是可周转的模板锁紧件,单根承载力相差十几倍。
一、什么是精轧螺纹钢:定义、结构与机械锚固原理
结论先给:精轧螺纹钢从头到尾都带螺纹,锚固不靠粘结力,而靠螺母把拉力直接压在垫板上。因此它能任意位置张拉、放张、补张,也能用连接器接长,这三点普通钢筋做不到。
1. 名字里的两个关键词
「精轧」指螺纹与杆体在轧制中一次成型,牙型饱满、螺距均匀、金属流线连续;车丝是切削出来的,会切断流线并在牙底形成尖角,反复张拉容易从牙底开裂。「PSB」是牌号代号,后面的数字是屈服强度规定值(MPa)。
2. 机械锚固为什么能缩短锚固长度
普通带肋钢筋靠粘结力传力,锚固长度往往要几十倍直径;精轧螺纹钢靠螺母承压面把力传给垫板再扩散进混凝土,锚固区长度由垫板尺寸与螺母高度决定,通常在 100mm 量级。代价是垫板下混凝土局部承压必须核算:垫板面积不足会压碎混凝土,表现为张拉时垫板下陷、伸长量突增。
严禁焊接,端头严禁气割。材料碳当量高,焊接热影响区容易淬硬开裂;气割端面粗糙、硬化、氧化,螺母旋不进去。下料只能用砂轮切割机或金属锯片。
二、规格参数
结论先给:选型只看四个数——公称直径、公称截面积、屈服强度规定值、理论单重,后两个都能用公式独立复核。
| 参数项目 | 规格 / 数值 | 说明 |
|---|---|---|
| 常用公称直径 d | Φ18 / Φ20 / Φ25 / Φ32 / Φ36 / Φ40 / Φ50 | Φ20、Φ25、Φ32 用量最大 |
| 螺纹形式 | 全长连续螺纹,轧制成型 | 任意位置可装螺母、连接器、锚具 |
| 牌号 | PSB785 / PSB830 / PSB930 / PSB1080 | 数字为屈服强度规定值,单位 MPa |
| 材质 | 高强度合金化钢筋(40Si2MnV 体系等) | 碳当量高,严禁焊接与气割 |
| 供货长度 | 6m / 9m / 12m 定尺 | 也可按下料长度定尺切割 |
| 配套件 | 精轧螺母、垫板、连接器、螺旋筋、锚具 | 牙型配套,不得用普通螺母替代 |
下表按公称截面积 A = π×d²÷4 与理论单重 m = 0.00617×d² 计算(d 单位 mm,m 单位 kg/m)。
| 公称直径 d(mm) | 公称截面积 A(mm²) | 理论单重(kg/m) | 1 吨对应长度(m) |
|---|---|---|---|
| 18 | 254 | 2.00 | 约 500 |
| 20 | 314 | 2.47 | 约 405 |
| 25 | 491 | 3.86 | 约 259 |
| 32 | 804 | 6.32 | 约 158 |
| 40 | 1257 | 9.87 | 约 101 |
| 50 | 1964 | 15.43 | 约 65 |
三、主要应用场景
结论先给:用途可归成两类——永久预应力筋,以及永久或半永久的锚固件。共同特征是受力大、锚固空间小、需要精确控制拉力。
- 桥梁后张法预应力锚固:箱梁腹板竖向预应力筋、横隔板、连续梁;竖向筋短,端部锚固空间小。
- 桥梁横向预应力:桥面板横向、盖梁;单根承载力大、根数少。
- 现浇支架与挂篮后锚:挂篮后锚点、托架、抗倾覆拉杆;可施加预拉力消除间隙,属临时结构。
- 深基坑锚杆、边坡锚固:锚固段短、可补张,成败取决于注浆质量。
- 预制构件吊装与临时锚固:预制梁、预制墩柱、大型设备吊点。
- 大跨度结构预应力体系:大跨度梁、转换层、体外预应力;锚具体积小,可补张。
- 结构与设备基础锚固:塔吊基础、风电基础、地锚;抗拔力大,可预加应力减小位移。
- 高侧压力模板体系:厚墙、大截面柱的一次性对拉;承载力远高于常规对拉螺杆。
最后一条的边界要讲清楚:它可以用于高侧压力部位的拉结,但按一次性受力构件使用,不能像对拉螺杆那样反复拆装。反复旋拧会磨损螺纹牙型,而螺纹就是它的锚固面,损伤后锚固能力直接下降。
四、PSB 牌号与材质:785 / 830 / 930 / 1080 四档怎么分
结论先给:牌号数字就是屈服强度规定值(MPa),选档依据是设计张拉控制应力,不是越大越保险。强度越高,塑性与韧性越低,焊接性越差。
| 牌号 | 屈服强度规定值(MPa) | Φ25 屈服承载力理论值(kN) | Φ32 屈服承载力理论值(kN) | Φ40 屈服承载力理论值(kN) |
|---|---|---|---|---|
| PSB785 | 785 | 385 | 631 | 986 |
| PSB830 | 830 | 407 | 667 | 1043 |
| PSB930 | 930 | 457 | 748 | 1169 |
| PSB1080 | 1080 | 530 | 869 | 1357 |
算法是 N = A × ReL ÷ 1000(N 单位 kN,A 单位 mm²,ReL 单位 MPa)。以 Φ32 的 PSB830 为例:804 × 830 ÷ 1000 = 667kN。它是截面应力刚好达到屈服强度规定值时的荷载,属于材料能力上限量级,不能直接当作张拉控制力。
四档差别源于化学成分:强度等级越高、碳当量越高,塑性越低、焊接性越差、对缺口越敏感。选档三步走:由设计给出张拉控制应力 σcon;算单根张拉力 P = σcon × A ÷ 1000;核对屈服强度余量并确认配套件与牌号、直径匹配。适用区间可对照 精轧螺纹钢选型方法 判断。
五、三个可复核的计算:下料长度、张拉伸长量、用量估算
结论先给:现场只需要算三个数——要切多长、张拉后应该伸长多少、这批活要多少吨。
1. 下料长度:L = 构件高度 + 2×(垫板厚 + 螺母高) + 2×外露余量
外露余量留给螺母旋合与张拉操作,不能省;有连接器接长时还要再加连接器长度。按垫板厚 25mm、螺母高 60mm、单端外露 40mm 验算:构件高 1800mm 时,L = 1800 + 2×(25+60) + 2×40 = 2050mm,向上取整下料。长度不足无法用任何现场手段补救。
2. 张拉伸长量:ΔL = P×L ÷ (A×Es)
P 为张拉力(N),L 为自由段长度(mm),A 为公称截面积(mm²),Es 取 2.0×10⁵MPa。示例:Φ32 的 PSB830,A = 804mm²,张拉控制应力按 0.60×830 = 498MPa 演算,单根张拉力 P = 498 × 804 ÷ 1000 ≈ 400kN;自由段长 8000mm 时 ΔL = 400000 × 8000 ÷ (804 × 200000) ≈ 19.9mm。实测伸长量与计算值偏差应控制在 ±6% 以内,超差通常来自设备未标定、油表失准、孔道摩阻异常或钢筋被卡住,必须停张查原因。张拉控制应力属设计参数,式中的 0.60 只是演算示例值。
3. 用量估算:总重 = 根数 × 单根长 × 单重
示例:Φ32、单根 2.05m、1000 根,总长 2050m,总重 = 2050 × 6.32 ≈ 12956kg ≈ 13.0t;单根 2.50m 的 1000 根约 15.80t;Φ25、单根 2.20m 的 1000 根约 8.49t。到货过秤时用同一套数反推,实测单重与理论值偏差超过 5% 应复检。接长要用配套的精轧螺纹钢连接器,不能对接焊,接头抗拉承载力应不低于母材。
六、对比与选型:精轧螺纹钢、对拉螺杆、普通钢筋、钢绞线
结论先给:这四种材料的分工由锚固方式和能不能张拉决定,不是由强度高低决定。
| 对比项 | 精轧螺纹钢(Φ32 / PSB830) | 对拉螺杆(D12 / 45#) | 普通热轧带肋钢筋(Φ32 / HRB400) | 钢绞线(1×7-15.2) |
|---|---|---|---|---|
| 公称截面积(mm²) | 804 | 113(有效截面约 84) | 804 | 140 |
| 强度指标 | 屈服强度规定值 830MPa | 保证承载力约 50kN | 屈服强度规定值 400MPa | 抗拉强度规定值 1860MPa |
| 单根承载力量级(kN) | 约 667(屈服) | 约 50(保证) | 约 322(屈服) | 约 260(破断) |
| 锚固方式 | 螺母 + 垫板机械锚固 | 圆盘螺母锁紧 | 混凝土粘结锚固 | 夹片锚具 |
| 能否张拉放张 | 能,可反复补张 | 不能,只施加锁紧预拉力 | 不能 | 能,但不可重复张拉 |
| 焊接 | 严禁 | 45# 焊接性差,不推荐 | 可焊 | 严禁 |
三组倍数要记住。第一组:Φ32 的 PSB830 与 D12 对拉螺杆的承载力比约 667 ÷ 50 ≈ 13 倍,这是两者不能互换的量化原因。第二组:同为 Φ32、同为 804mm²,PSB830 的屈服承载力是 HRB400 的 830 ÷ 400 ≈ 2.08 倍,差别完全来自材质。第三组:15.2mm 钢绞线单根破断力约 140 × 1860 ÷ 1000 = 260kN,只有 Φ32 精轧螺纹钢屈服承载力的 39%。选型四步:先看端部有没有布置锚具与垫板的空间,空间紧张只能选精轧螺纹钢;再看是否需要补张;再看根数与总吨位;最后确认材料能否焊接。两类构件的边界可对照 对拉螺杆与精轧螺纹钢的区别 逐条核对。
七、现场判定法与进场验收
结论先给:现场判定不需要仪器,一把卡尺、一个配套螺母、一根拉线、一台台秤就能覆盖八成的质量问题。
| 检查项 | 工具 / 动作 | 合格判据 | 不合格表现 |
|---|---|---|---|
| 螺纹完整性 | 目视 + 手摸全长 | 牙型饱满连续、螺距均匀,无缺牙、烂牙、折叠、裂纹 | 局部缺牙、牙顶撕裂、有横向裂纹 |
| 与螺母的旋合 | 取配套螺母手拧 | 顺滑旋入全长、无别扣、无卡涩,旋合扣数不少于螺母总扣数的 80% | 拧到一半卡死、明显晃动、需加力硬拧 |
| 螺纹大径与螺距 | 游标卡尺 / 螺纹环规 | 大径在规定偏差内,螺距与标配一致 | 大径偏小(牙顶被削尖)、螺距不均 |
| 单重 | 抽 5 根过秤并除长度 | 与理论单重偏差不超过 5% | 明显偏轻,多为直径不足 |
| 直线度 | 平台上滚动或拉线 | 全长弯曲不大于 3mm/m | 弯曲成弧形,穿束困难 |
| 端头与表面 | 目视 | 砂轮切割、端面平整无毛刺并有倒角;允许轻微浮锈 | 气割痕、端面发蓝、毛刺外翻、锈层起皮 |
配套螺母手拧可同时验螺纹精度、牙型匹配与锈蚀;抽 5 根过秤是查截面积的间接手段,Φ32 单重明显低于 6.32kg/m 时公称截面积已不成立。资料还要对得上三件事:牌号与实物标识、炉批号与到货批次、强度指标与设计规定值。
八、安装、张拉与封锚施工要点
结论先给:施工只有八步,其中下料不用气割、张拉必须双控、封锚必须及时三条最容易漏。
- 下料:用砂轮切割机或金属锯片下料,切口打磨去毛刺并倒角;严禁气割与引弧焊接定位件。
- 就位固定:按设计位置穿入或埋入,孔道清理干净;用绑扎丝、卡具或专用夹具固定,不得点焊。
- 装垫板与螺母:垫板与构件表面垂直贴合,不得垫铁片找平;螺母旋至贴紧,端头外露 1 到 3 扣便于复核。
- 核对混凝土强度:张拉前确认同条件养护试块强度达到设计规定(常取设计强度等级值的 75%,以设计文件为准),并核查千斤顶与油表标定有效期。
- 分级张拉:按 0 → 10%σcon → 20%σcon → 100%σcon 分级加载,每级持荷记录;到 100%σcon 后持荷 1 到 2 分钟再锚固。
- 双控记录:同一根筋同时记录张拉力与实测伸长量,偏差控制在 ±6% 以内;逐根编号记录,不得只填一行代表全批。
- 切头防腐:锚固后切除多余长度,端头留 30 到 50mm,切口打磨倒角并涂防锈或防腐材料。
- 封锚:按设计用微膨胀砂浆或混凝土封锚,有孔道的按设计注浆且饱满密实。
成品保护要求:严禁用大锤敲击端头调整位置。端头螺纹一旦变形,螺母旋不进去,这根筋就没有补救余地。完整流程可对照 精轧螺纹钢使用指南 落实。
九、常见错误:四条高频问题
下面四条按「表现 → 为什么错 → 正确做法」展开。
错误 1:用普通带肋钢筋车丝代替
表现:用 HRB400 的 Φ32 车出螺纹配精轧螺母。为什么错:HRB400 屈服强度规定值 400MPa 只有 PSB830 的 48%,同为 804mm² 截面,屈服承载力从约 667kN 掉到约 322kN;车丝还切断金属流线、牙底形成尖角。正确做法:必须用整根轧制螺纹的 PSB 钢筋,且不得用于永久预应力部位。
错误 2:在筋上焊接附件或用气割切端头
表现:为定位在筋上点焊短钢筋;端头长了用气割割断后直接上螺母。为什么错:碳当量高的材料焊接后热影响区容易淬硬开裂,焊缝就是断裂起点;气割端面粗糙、有氧化渣和飞边,螺母旋不进去。正确做法:严禁焊接,定位改用绑扎丝或卡具;端头只能用砂轮切割机或金属锯片,切后打磨倒角,已气割的应切除不少于一个螺母高度后重切。
错误 3:张拉只控制张拉力,不测伸长量
表现:油表读数到了就锚固,伸长量空着或凭经验填写。为什么错:张拉力只反映油压,不能反映钢筋是否在孔道里自由伸长。摩阻过大、钢筋被卡住、油表失准,油表都能读到目标值,但实际预应力远远不够。正确做法:坚持张拉力与伸长量双控,先按 ΔL = P×L÷(A×Es) 算出目标值,偏差超过 ±6% 立即停张查原因。
错误 4:把精轧螺纹钢当模板对拉件周转使用
表现:把它当对拉杆用,拆模后回收清理,下一层继续用。为什么错:它按一次性受力构件设计,锚固面就是螺纹;反复旋拧会磨钝牙顶、损伤牙型,锚固能力直接下降。正确做法:模板对拉使用专门的对拉螺杆(D12 / D15 / D20),按侧压力计算选型并配套圆盘螺母。
十、张拉与锚固核算算例:Φ32 / PSB830 两种自由段长度对比
结论先给:张拉核算不是只算一个伸长量,而是一条五步链——公称截面 → 控制张拉力 → 理论伸长量 → 锚具回缩损失 → 锚固后有效预应力。其中回缩损失与自由段长度成反比:长度减半,损失率几乎翻倍。这一步最容易被跳过,也最容易造成「油表读数合格、实际预应力不足」。
1. 已知条件
- 构件:现浇箱梁腹板竖向预应力筋,两端均为螺母加垫板机械锚固,一端张拉。
- 材料:Φ32 精轧螺纹钢,牌号 PSB830,屈服强度规定值 830MPa。
- 设计张拉控制应力取 σcon = 0.60 × 830 = 498MPa(演算取值,实际以设计文件为准)。
- 弹性模量 Es 取 2.0×10⁵MPa。
- 工况一:自由段长度 L₁ = 8200mm,构件高约 8000mm,已计入两端垫板与螺母高度。
- 工况二:自由段长度 L₂ = 4200mm,用于横隔板、盖梁等短筋部位。
与第五节示例的差别只有一条:自由段长度由 8000mm 改为 8200mm,其余参数完全一致,便于两处结果互相对照。
2. 参数取值与依据
| 参数 | 符号 | 取值 | 取值依据 |
|---|---|---|---|
| 公称直径 | d | 32mm | 设计选型 |
| 公称截面积 | A | 804mm² | A = π×d²÷4 = 3.1416×32²÷4 = 804.2,取 804 |
| 屈服强度规定值 | ReL | 830MPa | PSB830 牌号规定值 |
| 张拉控制应力 | σcon | 498MPa | 0.60×ReL,演算取值,以设计文件为准 |
| 弹性模量 | Es | 2.0×10⁵MPa | 钢筋弹性模量常规取值 |
| 锚具回缩量 | Δa | 2mm | 螺母加垫板体系的回缩来自垫板与混凝土表层压密及螺纹旋合间隙,常取 1~3mm,本例取 2mm(量级参考) |
| 伸长量允许偏差 | — | ±6% | 双控要求,本示例沿用 |
3. 分步代入
第一步,公称截面积:A = π×d²÷4 = 3.1416 × 1024 ÷ 4 = 804.2mm²,取 A = 804mm²。截面积是后面所有计算的基数,直径不足会让它按平方关系缩水,这也是进场必须抽检单重的原因。
第二步,单根控制张拉力:Pcon = σcon × A ÷ 1000 = 498 × 804 ÷ 1000 = 400.4kN。核对量级:400.4 ÷ 667 = 0.60,恰好是屈服承载力 667kN 的 60%,安全余量成立,且没有超过材料能力上限。
第三步,理论伸长量(工况一):ΔL₁ = Pcon × L₁ ÷ (A × Es) = 400400 × 8200 ÷ (804 × 200000) = 3283280000 ÷ 160800000 ≈ 20.42mm。用等效应力式复核:ΔL₁ = σcon × L₁ ÷ Es = 498 × 8200 ÷ 200000 = 20.42mm,两式同源,结果一致。
第四步,理论伸长量(工况二):ΔL₂ = σcon × L₂ ÷ Es = 498 × 4200 ÷ 200000 = 10.46mm。伸长量与自由段长度成正比,长度减半,伸长量也减半。
第五步,锚具回缩引起的应力损失:Δσa = Δa × Es ÷ L。工况一:2 × 200000 ÷ 8200 = 48.78MPa;工况二:2 × 200000 ÷ 4200 = 95.24MPa。损失率 = Δσa ÷ σcon,工况一 48.78 ÷ 498 = 9.8%,工况二 95.24 ÷ 498 = 19.1%。用回缩量与理论伸长量之比独立复核:工况一 2 ÷ 20.42 = 9.8%,工况二 2 ÷ 10.46 = 19.1%,两种算法的结果一致。
第六步,锚固后有效预应力:σpe = σcon − Δσa,Pe = σpe × A ÷ 1000。工况一:σpe = 498 − 48.78 = 449.22MPa,Pe = 449.22 × 804 ÷ 1000 ≈ 361.2kN;工况二:σpe = 498 − 95.24 = 402.76MPa,Pe = 402.76 × 804 ÷ 1000 ≈ 323.8kN。
| 核算项目 | 工况一(L = 8200mm) | 工况二(L = 4200mm) | 差异来源 |
|---|---|---|---|
| 公称截面积 A(mm²) | 804 | 804 | 同规格,不随长度变化 |
| 控制张拉力 Pcon(kN) | 400.4 | 400.4 | 由 σcon 与 A 决定 |
| 理论伸长量 ΔL(mm) | 20.42 | 10.46 | 与自由段长度成正比 |
| 回缩应力损失 Δσa(MPa) | 48.78 | 95.24 | 与自由段长度成反比 |
| 锚固后有效应力 σpe(MPa) | 449.22 | 402.76 | 张拉后一次性回缩所致 |
| 锚固后有效张拉力 Pe(kN) | 361.2 | 323.8 | Pe = σpe × A ÷ 1000 |
| 回缩损失率 | 9.8% | 19.1% | 短筋损失率约为长筋的 2 倍 |
| 伸长量合格区间(±6%) | 19.19 ~ 21.65mm | 9.83 ~ 11.09mm | 由 ΔL 与偏差限值算出 |
差异来源只有一条:回缩量 Δa 是绝对量(mm),而伸长量 ΔL 与自由段长度成正比,所以 L 越短,Δa 占 ΔL 的比例越大。长度从 8200mm 减到 4200mm,伸长量减半而回缩量不变,损失率就接近翻倍。这是几何效应,与材质强度、混凝土侧压力都无关。工程含义很直接:同一种材料、同一个张拉力,长筋和短筋的锚固质量不在一个量级上,短筋必须单独设置补偿措施。
4. 现场分级张拉读数表(工况一)
读数按示例标定方程换算:P = 10.0 × y − 0.5,其中 P 为张拉力(kN),y 为油表读数(MPa),对应千斤顶有效面积约 10000mm² 的常规量级(示例,量级参考)。实际施工必须使用本项目千斤顶与油表的配套标定报告重新换算,标定方程不得跨项目套用,也不得用理论面积代替标定值。
| 加载级 | 张拉力 P(kN) | 油表读数 y(MPa) | 累计伸长量(mm) | 现场记录要点 |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 约 0 | 0 | 装表、读初读数,确认表针回零 |
| 10%σcon | 40.0 | 4.1 | 2.04 | 以此为伸长量量测起点,消除间隙影响 |
| 20%σcon | 80.1 | 8.1 | 4.08 | 核对前两级是否线性,判断有无卡阻 |
| 100%σcon | 400.4 | 40.1 | 20.42 | 持荷 1~2 分钟后锚固,读最终读数 |
量测起点取 10%σcon 时,实测伸长量应按 ΔL实测 = (ΔL₁₀₀ − ΔL₁₀) ÷ 0.9 推算全量,因为 10% 到 100% 只覆盖 90% 的力值。以工况一复核:(20.42 − 2.04) ÷ 0.9 = 18.38 ÷ 0.9 ≈ 20.42mm,与理论值一致,说明这条推算方法本身不会引入偏差。合格区间为工况一 19.19 ~ 21.65mm、工况二 9.83 ~ 11.09mm,超出即判不合格。
5. 算例结论
算例结论:Φ32 / PSB830 按 σcon = 498MPa 张拉时,单根控制张拉力取 400kN,现场按本项目标定方程换算后控制油表读数;自由段 8200mm 的长筋理论伸长量 20.42mm、合格区间 19.19 ~ 21.65mm、回缩损失约 9.8%、锚固后有效张拉力约 361kN,可直接实施;自由段 4200mm 的短筋理论伸长量只有 10.46mm,同一个 2mm 回缩会造成约 19.1% 的预应力损失,锚固后有效张拉力只剩 324kN 量级,必须用低回缩锚固措施,或在锚固后 24 小时内复紧螺母、补张一次来补偿,否则会出现油表读数合格而实际预应力严重不足的情况。
短筋工况还有一条现场替代办法:把伸长量量测起点从 10%σcon 下移到 5%σcon,让读数差覆盖更大的力值范围,可减小初读数误差的影响;但这只提高量测精度,补偿回缩损失仍然只能靠复紧或补张,不能靠调整量测起点解决。自由段与锚固段的受力分配关系,可对照 对拉螺杆受力分析与失效模式 中的分析思路逐项核对。
十一、现场判据:张拉锚固的九条硬判据与处置顺序
结论先给:判断张拉锚固是否合格,不靠经验靠「三把工具加一个读数」——卷尺量外露、塞尺量缝隙、小锤敲垫板,再加上张拉力与伸长量的双控读数。下面每条都按「现象 → 判据 → 处置」给出,并注明没有仪器时怎么初筛。
1. 判据速查表
| 项目 | 现象 | 合格判据 | 不合格处置 | 责任人 |
|---|---|---|---|---|
| 螺母旋合与外露量 | 端头外露过长,或螺母未旋到位 | 张拉后端头外露 1~3 扣,旋合扣数不少于螺母总扣数的 80% | 外露不足时切除旧端头重新倒角;外露过量需复核下料长度,不得靠加垫片凑数 | 张拉班组自检 |
| 螺母与垫板贴合 | 螺母底面与垫板之间有可见缝隙 | 0.1mm 塞尺塞不进螺母底面与垫板之间 | 卸荷后重新找平贴合,严禁用铁片或垫圈找平 | 班组自检、技术员复检 |
| 垫板下混凝土 | 小锤敲击空响,边角掉块 | 敲击声密实无空响,边角无压碎掉块 | 卸荷后凿除松散混凝土并按设计补强,重新张拉 | 技术员、监理 |
| 伸长量双控 | 实测伸长量偏离计算值 | 偏差在 ±6% 以内,即落在 19.19 ~ 21.65mm(长筋)或 9.83 ~ 11.09mm(短筋) | 立即停张,依次检查设备标定、油表、孔道摩阻、钢筋是否被卡 | 技术员 |
| 千斤顶与油表标定 | 标定超期、表针跳变或不回零 | 千斤顶与油表配套标定且在有效期内(常取 6 个月,量级参考),表针回零正常 | 停止使用该套设备,重新标定后方可张拉 | 设备管理员 |
| 螺纹损伤与滑丝 | 目视缺牙,加力后螺母打滑 | 牙型完整连续,配套螺母能顺滑旋入全长 | 损伤段切除不少于一个螺母高度后重切,或整根更换 | 材料员 |
| 张拉过程异常 | 伸长量突增、油压不升或掉压 | 各级加载线性,持荷 1~2 分钟油压稳定 | 立即卸荷,查明是垫板下陷、钢筋滑移还是设备漏油 | 张拉负责人 |
| 端头加工质量 | 端面有气割痕、发蓝、毛刺外翻 | 砂轮切割或锯切,端面平整、有倒角、无毛刺 | 整段切除后重切,气割过的端头必须切除 | 材料员 |
| 混凝土强度与封锚 | 试块强度不足,或张拉后迟迟不封锚 | 张拉前同条件养护试块达到设计规定(常取设计强度等级值的 75%,以设计文件为准);张拉后及时封锚 | 强度不足不得张拉;封锚延迟的清除浮锈补做防腐后再封锚 | 技术员、监理 |
2. 没有仪器时怎么初筛
下表五项判据都可以只用工地常备工具完成初筛,结论只有两种:初筛合格,或转复检。初筛不合格的按上表对应处置动作执行,不得凭手感放行。
| 判据 | 随手工具 | 初筛动作 | 初筛结论 |
|---|---|---|---|
| 螺母贴合 | 塞尺,或 0.1mm 塞片、废锯条 | 沿螺母底面一周试探塞入 | 塞不进为初筛合格,能塞入即转处理 |
| 旋合与外露量 | 卷尺、钢直尺 | 量端头外露长度,与该批钢筋实测螺距折算扣数 | 外露 1~3 扣为合格区间,超范围转复核 |
| 垫板下混凝土 | 小锤,或扳手背面 | 沿垫板四周轻敲听声 | 声闷密实为合格,空响即转复检 |
| 螺纹损伤 | 配套螺母、扳手 | 先手拧全长,再轻加力复核 | 顺滑到底为合格,卡涩即停用待判 |
| 端头质量 | 目视加手摸 | 看端面颜色与毛刺,摸有无台阶与飞边 | 无气割痕、无毛刺为合格 |
3. 处置顺序:先做什么、后做什么
- 先卸荷,后检查。任何带载状态下都不允许敲击、扳动或拆装螺母。带载处理会让螺纹在受力状态下被二次损伤,而螺纹就是它的锚固面,一旦损伤不可逆。
- 先定性和量级,后定方案。先区分是设备问题(油表、标定、漏油)、几何问题(下料长度、外露量、贴合)还是受力问题(垫板下陷、混凝土压碎)。三类的处置手段完全不同,混着处理只会反复返工。
- 先处理不可逆项,后处理可调项。端头气割痕、螺纹损伤、垫板下混凝土压碎属于不可逆或需补强的项,必须先处理;外露量与贴合缝隙属可调项,可在复张前统一调整。
- 先复张并复核双控,后封锚。复张后必须同时读到张拉力与伸长量两个合格值,偏差回到 ±6% 以内才允许进入封锚。封锚是最后一道工序,一旦封锚就无法再补张。
- 最后归档记录。逐根编号记录张拉力、实测伸长量、偏差与处理措施;同一批抽检不合格的,应扩大抽检比例后再判定整批是否可用。
顺序的理由可以压成一句话:卸荷是唯一能止损的动作,封锚是唯一无法回退的动作,所以前者排在最前、后者排在最后。螺纹损伤与滑丝的判定细节可对照 螺栓脱扣、滑丝怎么处理;需要复检材质时按 建筑模板配件材质检测与送检实务 取样送检;判据表格与验收记录的组织方式,可参考 爬锥组件验收要点。
常见问题
- 精轧螺纹钢和对拉螺杆是同一种东西吗?不是。精轧螺纹钢是预应力受力钢筋,牌号 PSB785 到 PSB1080,屈服强度规定值 785MPa 起,靠螺母加垫板机械锚固,能张拉和补张;对拉螺杆是模板锁紧周转件,D12 的保证承载力约 50kN。Φ32 的 PSB830 屈服承载力约 667kN,是对拉螺杆的 13 倍。
- 牌号里的 PSB 和 785、830 这些数字代表什么?PSB 是预应力螺纹钢筋的牌号代号,后面的数字是屈服强度规定值,单位 MPa。PSB785 表示屈服强度不小于 785MPa,PSB930 不小于 930MPa。数字越大强度越高,但塑性和焊接性越差;选档按设计张拉控制应力确定,不是越大越好。
- Φ32 精轧螺纹钢一根能拉多大,怎么算?先算公称截面积 A = π×d²÷4,Φ32 为 804mm²,再乘屈服强度规定值。PSB830 的屈服承载力理论值 = 804×830÷1000 ≈ 667kN,PSB930 约 748kN,PSB1080 约 869kN。这是截面达到屈服的量级,实际张拉控制力须按设计取值并低于它。
- 精轧螺纹钢的下料长度怎么算?按 L = 构件高度 + 2×(垫板厚 + 螺母高) + 2×外露余量核算,接长时再加连接器长度。以 1800mm 高构件的竖向筋为例,垫板 25mm、螺母高 60mm、外露 40mm,L = 1800+170+80 = 2050mm,向上取整下料。
- 张拉伸长量怎么算,偏差多少算合格?按 ΔL = P×L÷(A×Es) 计算,Es 取 2.0×10⁵MPa。示例:Φ32 的 A = 804mm²,张拉力 400kN,自由段长 8000mm,ΔL = 400000×8000÷(804×200000) ≈ 19.9mm。实测值与计算值偏差应控制在 ±6% 以内,超差须停止张拉查明原因,不得靠加大张拉力去凑伸长量。
- 精轧螺纹钢能焊接或者气割吗?都不能。精轧螺纹钢碳当量高,焊接后热影响区容易淬硬开裂,焊缝会成为断裂起点;气割会让端面粗糙、硬化和氧化,螺母旋不进去。端头加工只能用砂轮切割机或金属锯片,切完打磨倒角,定位件改用绑扎或卡具固定。
- 进场时怎么快速判断精轧螺纹钢合不合格?抓四项:一看螺纹牙型是否饱满连续,无缺牙、烂牙、裂纹;二用配套螺母手拧,应能顺滑旋入全长、无卡涩;三用卡尺量螺纹大径与螺距,抽 5 根过秤,单重与理论值偏差不超过 5%;四查直线度不大于 3mm/m、端头无气割痕,并核对牌号与炉批号资料。
