锚具低温锚固性能检测：关键应用领域盘点与检测方法详解

锚具的低温锚固性能，是指锚具在低于常温的寒冷环境下，保持对预应力筋有效锚固、传递张拉力的核心力学性能，直接决定了寒冷工况下预应力混凝土结构的安全性与耐久性。锚具低温锚固性能检测主要针对长期处于低温环境或存在季节性严寒的工程领域，如交通工程、核电、新能源工程设施等，而其核心场景是这些领域中的预应力混凝土结构。

相关领域

交通工程是低温锚固性能检测的高频领域，一方面需承受车辆荷载、风荷载等反复作用，另一方面需应对严寒地区的冻融循环，一旦锚具失效可能引发桥梁坍塌、路面开裂等重大事故。例如，东北、西北、高海拔山区的跨河桥、高架桥，以及冬季积雪结冰地区的预应力混凝土梁桥、斜拉桥等，若锚固失效，将造成非常严重的后果。

建筑与市政工程领域，寒冷地区的高层建筑、大跨度场馆及市政设施，受低温环境与功能需求的双重约束，对结构性能的要求远高于常温地区，这类工程普遍通过预应力混凝土技术优化结构设计以减小结构截面、提升抗裂性。而锚具作为预应力技术的核心传力部件，是连接预应力筋与混凝土结构的关键节点，采用低温锚固系统能够确保预应力有效传递、结构承载安全、延长工程使用寿命。

在LNG、核电等能源项目中，低温锚具作为储罐、核岛厂房等项目关键构筑物的结构安全锁，承担预应力传递与长期锚固功能。这类项目的极端低温环境、高安全标准及复杂荷载条件，对低温锚具的性能提出远超普通寒冷地区工程的严苛要求，低温锚具的材料性能把关也更为严格。

此外，对高寒地区的水利工程、边坡支护工程等领域来说，低温锚固系统同样有着重要的价值意义，并且随着社会与工程技术的进步，低温锚具也将更多领域发挥其不可替代的作用。

低温的影响维度

低温环境会通过材料特性改变、锚固系统协同作用失效等方面来影响锚具的锚固效果。材料方面，低温状态下，锚具常用的合金结构钢材料韧性急剧下降，脆性显著升高，抗变形能力减弱，受张拉力或振动时，锚具易出现裂纹，甚至突发性断裂，导致锚固失效；预应力筋在低温下，其塑性、延伸率下降，与夹片的咬合适应性降低，易出现筋体断裂，若筋体表面有冰霜，还会削弱与夹片的摩擦力。

低温还会加剧锚具、预应力筋等组件的热胀冷缩差异，使得锚固系统的整体密封性、应力传递连续性被破坏，从而对锚固系统的协同性造成影响。此外，低温下工人操作灵活性下降，易出现夹片安装不到位、锚具定位偏差等情况，导致锚固系统存在初始缺陷，受力时应力集中加剧，锚具提前进入失效状态。

低温锚固性能试验要点

在进行锚具低温锚固性能试验时，宜选取工程用最大规格的锚具组成预应力筋-锚具组装件，所用锚具、夹具或连接器应采用外观、尺寸和硬度检验合格的产品，且需符合其他相关要求。试验所用温度传感器测温范围应满足-200℃～20℃的要求，误差不应超过±2.5℃；预应力筋的受力长度不应小于3m，总伸长率测量装置的标距不应小于1m。

试验采用液氮制冷的方式，按试验要求完成试件组装后，将低温端试验锚具进行密封。采用施工用张拉千斤顶按规定荷载对组装件分4级等速加载，荷载达到规定值后锚固，加载速度不宜大于100MPa/min。采用加载用千斤顶继续加载，达到试验要求荷载后持荷1h。

安装温度传感器，输入液氮，以将组装件下端的温度由室温降低至-196℃，降温过程中应保持规定荷载不变。待锚垫板背面的温度传感器所测温度稳定后，应进行10次循环加载，循环加载时的荷载下限于荷载上限需满足规定。循环加载结束后，采用加载用千斤顶继续加载直至试件破坏，当测得的低温下预应力筋-锚具组装件的实测极限抗拉力满足相关要求后可终止试验。

结语

由于预应力混凝土结构应用广泛，许多领域又面临着低温工况，因此锚具连接件的低温锚固性能就需格外重视。低温环境对锚固系统的影响也不仅仅是简单降低材料性能，而是通过多维度作用削弱锚固系统效能。通过低温锚固性能试验，能够对其进行科学评价，提前排查锚具潜在失效风险，确保其在极端低温、长期荷载等工况下仍能稳定传递预应力，为各类工程的安全运行筑牢防线。​