錨具低溫錨固性能檢測：關鍵應用領域盤點與檢測方法詳解

錨具的低溫錨固性能，是指錨具在低于常溫的寒冷環境下，保持對預應力筋有效錨固、傳遞張拉力的核心力學性能，直接決定了寒冷工況下預應力混凝土結構的安全性與耐久性。錨具低溫錨固性能檢測主要針對長期處于低溫環境或存在季節性嚴寒的工程領域，如交通工程、核電、新能源工程設施等，而其核心場景是這些領域中的預應力混凝土結構。

 

相關領域

交通工程是低溫錨固性能檢測的高頻領域，一方面需承受車輛荷載、風荷載等反復作用，另一方面需應對嚴寒地區的凍融循環，一旦錨具失效可能引發橋梁坍塌、路面開裂等重大事故。例如，東北、西北、高海拔山區的跨河橋、高架橋，以及冬季積雪結冰地區的預應力混凝土梁橋、斜拉橋等，若錨固失效，將造成非常嚴重的后果。

 

建筑與市政工程領域，寒冷地區的高層建筑、大跨度場館及市政設施，受低溫環境與功能需求的雙重約束，對結構性能的要求遠高于常溫地區，這類工程普遍通過預應力混凝土技術優化結構設計以減小結構截面、提升抗裂性。而錨具作為預應力技術的核心傳力部件，是連接預應力筋與混凝土結構的關鍵節點，采用低溫錨固系統能夠確保預應力有效傳遞、結構承載安全、延長工程使用壽命。

 

在LNG、核電等能源項目中，低溫錨具作為儲罐、核島廠房等項目關鍵構筑物的結構安全鎖，承擔預應力傳遞與長期錨固功能。這類項目的極端低溫環境、高安全標準及復雜荷載條件，對低溫錨具的性能提出遠超普通寒冷地區工程的嚴苛要求，低溫錨具的材料性能把關也更為嚴格。

 

 

此外，對高寒地區的水利工程、邊坡支護工程等領域來說，低溫錨固系統同樣有著重要的價值意義，并且隨著社會與工程技術的進步，低溫錨具也將更多領域發揮其不可替代的作用。

 

低溫的影響維度

低溫環境會通過材料特性改變、錨固系統協同作用失效等方面來影響錨具的錨固效果。材料方面，低溫狀態下，錨具常用的合金結構鋼材料韌性急劇下降，脆性顯著升高，抗變形能力減弱，受張拉力或振動時，錨具易出現裂紋，甚至突發性斷裂，導致錨固失效；預應力筋在低溫下，其塑性、延伸率下降，與夾片的咬合適應性降低，易出現筋體斷裂，若筋體表面有冰霜，還會削弱與夾片的摩擦力。

 

低溫還會加劇錨具、預應力筋等組件的熱脹冷縮差異，使得錨固系統的整體密封性、應力傳遞連續性被破壞，從而對錨固系統的協同性造成影響。此外，低溫下工人操作靈活性下降，易出現夾片安裝不到位、錨具定位偏差等情況，導致錨固系統存在初始缺陷，受力時應力集中加劇，錨具提前進入失效狀態。

 

 

低溫錨固性能試驗要點

在進行錨具低溫錨固性能試驗時，宜選取工程用最大規格的錨具組成預應力筋-錨具組裝件，所用錨具、夾具或連接器應采用外觀、尺寸和硬度檢驗合格的產品，且需符合其他相關要求。試驗所用溫度傳感器測溫范圍應滿足-200℃～20℃的要求，誤差不應超過±2.5℃；預應力筋的受力長度不應小于3m，總伸長率測量裝置的標距不應小于1m。

 

試驗采用液氮制冷的方式，按試驗要求完成試件組裝后，將低溫端試驗錨具進行密封。采用施工用張拉千斤頂按規定荷載對組裝件分4級等速加載，荷載達到規定值后錨固，加載速度不宜大于100MPa/min。采用加載用千斤頂繼續加載，達到試驗要求荷載后持荷1h。

 

 

安裝溫度傳感器，輸入液氮，以將組裝件下端的溫度由室溫降低至-196℃，降溫過程中應保持規定荷載不變。待錨墊板背面的溫度傳感器所測溫度穩定后，應進行10次循環加載，循環加載時的荷載下限于荷載上限需滿足規定。循環加載結束后，采用加載用千斤頂繼續加載直至試件破壞，當測得的低溫下預應力筋-錨具組裝件的實測極限抗拉力滿足相關要求后可終止試驗。

 

結語

由于預應力混凝土結構應用廣泛，許多領域又面臨著低溫工況，因此錨具連接件的低溫錨固性能就需格外重視。低溫環境對錨固系統的影響也不僅僅是簡單降低材料性能，而是通過多維度作用削弱錨固系統效能。通過低溫錨固性能試驗，能夠對其進行科學評價，提前排查錨具潛在失效風險，確保其在極端低溫、長期荷載等工況下仍能穩定傳遞預應力，為各類工程的安全運行筑牢防線。?