《锚具试验系统（征求意见稿）》编制说明

交通运输行业标准

锚具试验系统

（征求意见稿）

编制说明

标准起草组

2018年11月

一、工作简况

1.1任务来源

根据2017年06月16日交科技函〔2017〕412号“交通运输部关于下达2017

年交通运输标准化计划的通知”附件中《2017年交通运输标准化计划制修订项

目表》，由交通运输部公路科学研究所主持承担本标准的编制工作（计划编号为：

JT2017-109）。

1.2协作单位

在本标准的制定过程中，开展了广泛的调研和大量的试验验证工作，得到了

相关单位的支持、协助与配合，多次组织行业专家进行了研讨，取得了大量具有

建设性的意见、建议，保证了标准的制定质量，主要协作单位名单及任务分工如

下：

北京路桥通国际工程咨询有限公司主要参与标准的编制工作；

济南力支测试系统有限公司主要负责公路桥梁伸缩装置试验系统的相关试

验验证工作；

中国合格评定国家认可中心负责调研工作的组织。

1.3标准制定的必要性

本标准规定了锚具试验系统（以下简称试验系统）的结构和规格、技术要求、

试验方法、检验规则，以及标志、包装、运输和储存。本标准适用于静载锚固性

能试验系统（以下简称静载系统）和疲劳荷载性能试验系统（以下简称疲劳系统）

的生产、使用、检验。

通过测试锚具的静载性能、疲劳寿命和周期荷载性能可以检测和评估锚具的

产品质量和工作性能，锚具是桥梁的重要部件，产品质量和力学性能直接关系到

桥梁结构安全性和使用性能，锚具试验系统是锚具产品检测过程中必不可缺的设

备。目前该试验系统无国家标准和行业标准。由于试验系统使用影响因素较多，

必须通过严格的行业标准来指导锚具试验系统的生产和使用。

1

1.4主要工作过程

交通运输部公路科学研究所接到标准制定计划任务后，立即着手进行标准制

定工作，主要工作过程如下：

（1）2017年06月-2017年08月，交通运输部公路科学研究所牵头成立了

标准起草组，明确各承担单位的任务；

（2）2017年08月-2017年12月，组织到试验系统生产厂家实地考察，完

成国内外同类产品资料收集和行业调研工作；

（3）2018年02月-2018年04月，初步完成《锚具试验系统》（征求意见稿）

编制工作；

（4）2018年05月-2018年06月，编写组内讨论，修改完善《锚具试验系

统》（征求意见稿）；

（5）2018年06月27日召开征求意见会议，7月-8月再次补充完善修改完

成《锚具试验系统》（征求意见稿）。

1.5主要起草人及其所做的工作

本标准的主要起草人及其所做工作的情况，如表1所示。

表1标准的主要起草人与承担工作情况表

序号起草人姓名单位承担工作

主要负责组织、协调，并参与标准

1和松交通运输部公路科学研究所

编写工作

主要负责组织、协调，并参与标准

2刘静交通运输部公路科学研究所

编写工作

主要负责调研工作的组织，并参与

3耿雷中国合格评定国家认可中心

标准编写工作。

4刘璐交通运输部公路科学研究所主要负责标准的编写工作

5梁忠举济南力支测试系统有限公司负责开展相关的试验验证工作

6李明交通运输部公路科学研究所负责开展相关的试验验证工作

7卢达义交通运输部公路科学研究所负责部分试验验证工作，参与标准

2

编制工作。

8高俊元交通运输部公路科学研究所主要负责标准编写工作

负责部分试验验证工作，参与标准

9李双交通运输部公路科学研究所

编制工作。

二、标准编制原则和确定标准主要内容的依据

2.1标准编制原则

根据试验系统使用的实际情况及未来的发展趋势，对行业内目前的使用范

围及需求进行了广泛的调研，了解了该仪器主要的性能参数及使用参数进行标准

制定，本标准确定了主要内容为产品分类和结构、技术要求、试验方法、检验规

则，以及标志、包装、运输和储存的要求等七个部分组成。

接受本标准制定任务后，交通运输部公路科学研究所编写小组首先搜集了部

分国内标准资料，主要参照以下标准：

JT/T329-2010公路桥梁预应力钢绞线用锚具、夹具和连接器

GB/T2611-2007试验机通用技术要求

GB/T14370-2015预应力筋用锚具、夹具和连接器

GB/T16825.1-2008静力单轴试验机的检验第1部分：拉力和（或）压力

试验机测力系统的检验与校准

GB/T25917-2010轴向加力疲劳试验机动态力校准

JB/T7557-1994同轴度误差检测

JB/T6147-2007试验机包装、包装标志、储运技术要求

2.2主要内容

按照《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写（GB1.1-2009）》的要

求制定锚具试验系统行业标准。在内容与格式上保持一致，标准的具体内容有范

围、规范性引用文件、产品分类和结构、技术要求、试验方法、检验规则，以及

标志、包装、运输和贮存。

3

2.2.1术语、定义及符号

本标准中涉及的术语主要是循环力，该术语已在JB/T9397-2013《拉压疲劳

试验机技术条件》中有明确规定，对该术语及其定义直接引用。

本标准中涉及的公式较多，为方便使用，在本章中将所有符号列明。

2.2.2产品分类、结构与规格

GB/T14370-2015《预应力筋用锚具、夹具和连接器》中规定锚具的基本性能

要求包括静载锚固性能和疲劳荷载性能以及周期荷载性能。由于疲劳试验的周期

过长，为了保证试验机的使用寿命和准确度，国内外均采用立式试验系统测量。

因此，目前市场上的锚具试验系统按照功能分为静载锚固性能试验系统（简称静

载系统）和疲劳荷载性能试验系统（简称疲劳系统）。

为了完成GB/T14370-2015《预应力筋用锚具、夹具和连接器》中规定锚具的

基本性能，静载系统主要由机架、液压装置、测力装置、位移测量装置、控制装

置（数据采集装置）、安全防护装置、锚具硬度试验装置、辅助试验装置（锚垫

板和手提式调索千斤顶）等组成。疲劳系统主要由机架(含导向梁、加载动梁)、

位移测量装置、液压装置、控制装置（数据采集装置）、测力装置、辅助装置（锚

垫板）、安全防护装置等组成。

试验系统的规格依据主参数最大试验力（静态）确定，静载系统分为

MGW-2000、MGW-3000、MGW-4000、MGW-5000、MGW-6000、MGW-8000、

MGW-10000、MGW-12000共8种规格。疲劳系统分为PMW-2000、PMW-3000、

PMW-4000、PMW-5000、PMW-6000、PMW-8000、PMW-10000、PMW-12000共8

种规格。

2.2.3外观

试验系统为大型设备，主要由钢材制成零部件后组装而成，实物图如图1所

示。外表面有涂层，因此外观的技术要求主要从涂层和零部件方面提出了要求。

外观主要采用目测和手感的方式检查。

4

图1疲劳系统实物图

2.2.4液压装置

液压装置的工作原理为通过改变压强增大作用力，在国内已有多年的应用，

在试验机领域的应用已经很成熟。本试验系统液压装置采用的均是成熟的技术和

元、器件，设计制造已有相应的规范要求。我国针对金属材料试验机、非金属材

料试验机、力与变形检测仪器、工艺试验机等力学性能检测的试验设备已经发布

了通用技术要求GB/T2611《试验机通用技术要求》，其中对液压装置的功能、技

术要求、结构和形状、安全防护等都做出了详细规定，本标准引用的主要内容如

下：

（1）液压装置应有排气装置和可靠的密封，且不应有漏油现象。

（2）油箱结构和形状应满足下列要求：

a)在正常工作情况下，应能容纳从系统中流来的全部液压油；

b)防止溢出或漏出的污染液压油直接回到油箱中去；

c)油箱底部的形状应能将液压油排放干净；

d)油箱应便于清洗，并设有加油和放油口；

e)油箱应有油面指示器和清洗阀。

（3）液压装置应采取防水防尘措施。为消除液压油中的有害杂质，应装有

滤油装置，使液压油达到规定的清洁要求。含有伺服阀、比例阀的系统应在压力

油口处设置无旁通的滤油器。

（4）油箱、管路应清洗，不能有铁屑等易损害系统的杂物。疲劳系统对润

5

滑有特殊的要求，因此提出了润滑的相关要求。

本标准引用的内容均属于定性要求，经调研、考证，能够符合液压装置的要

求。

液压装置的启动试验系统采用目测和手感检查。

2.2.5机架

机架主要为试验系统提供支撑，同时必须有足够的试验空间，便于进行各种

性能试验。同时，试验系统应定时进行校准，因此，需要有空间能够安装标准测

力仪。

试验系统在使用中必须具备一定的刚度，按照JB/T1647.2-2012《闭式压力

机第2部分:技术条件》的规定，刚度按照计算，其中为最

大试验力。

疲劳试验系统机架的空间采用量测检查，机架刚度采用JB/T1647.2-2012

《闭式压力机第2部分:技术条件》中规定的方法，试验数据见表2。

表2机架刚度试验结果

设备测试值1测试值2测试值3平均值机架刚度

规格

类型（mm）（mm）（mm）（mm）（kN/mm）

静载5000kN3.123.123.123.121602.56

系统10000kN4.434.434.434.432257.34

疲劳2000kN1.981.981.981.981010.10

系统5000kN3.123.123.123.121602.56

2.2.6测力装置

测力装置的一般要求主要从基本功能考虑，包括测力的方式，是否具有加力

速度指示、调零和清零、实时指示记录试验力的功能。同时还要求在施加力的过

程中，指示应显示正常，不影响试验。测量装置的一般要求主要参照GB/T

16826-2008《电液伺服万能试验机》。

力指示器是测力装置的重要组成部分，主要用于力值的指示，本标准主要对

6

其显示功能以及关键量值力的显示单位进行了规定。

测力装置是试验系统的主要结构，其主要参数包括示值相对误差、示值重复

性相对误差、示值进回程相对误差、零点相对误差、相对分辨力与零点漂移。调

研行业内的试验系统按照试验机的级别要求，基本为1级，因此各项力指标的确

定参照1级确定。

测力装置各项误差的测试均采用通用试验机的试验方法，该方法相对比较成

熟稳定。

疲劳系统主要测试锚具的寿命，涉及测量循环力、频率、次数等参数，主要

参照GB/T25917-2010《轴向加力疲劳试验机动态力校准》编写。

按照本标准规定的步骤，分别选择疲劳2000kN和5000kN，静载5000kN和

10000kN，4台试验系统的试验力的相对分辨力、零点漂移、试验力的示值相对误

差、示值重复性相对误差、示值进回程相对误差、零点相对误差进行试验，试验

结果均能满足本标准对技术指标的要求。试验力测试试验图见图2，试验数据见

表3～表6。

图2疲劳系统实物图

7

表3相对分辨力测试结果

一个增量值试验力最大值

设备编号规格相对分辨力

（kN）（kN）

5000kN550000.10%

静载系统

10000kN10100000.10%

2000kN220000.10%

疲劳系统

5000kN550000.10%

表4零点漂移

零点指示的试验力测量范围下

设备编号规格零点漂移

漂移值（kN）限值（kN）

5000kN0.0210000.002%

静载系统

10000kN0.0520000.003%

2000kN0.024000.005%

疲劳系统

5000kN0.0210000.002%

8

表5试验力的示值相对误差、重复性误差以及示值进回程误差

标准测测力装测力装测力装进回

力值示值进程最进程最重复测力装置测力装置测力装置

设备规力仪试置进程置进程置进程进程平均回程平均程示

百分相对大值小值性误进程实测进程实测进程实测

格验力实测值1实测值2实测值3值（kN）值（kN）值误

比误差（kN）（kN）差值1（kN）值2（kN）值3（kN）

（kN）（kN）（kN）（kN）差

10%500498.76497.85498.86498.4900.30%498.86497.850.20%500.87501.23501.17501.090.52%

20%1000999.56997.89997.68998.3770.16%999.56997.680.19%999.981000.871002.131000.990.26%

30%15001492.731493.971491.881492.8600.48%1493.971491.880.14%1501,321500.981501.831501.410.57%

40%20001999.671997.551997.141998.1200.09%1999.671997.140.13%1999.982000.532001.122000.540.12%

静载系50%25002490.452494.992495.232493.5570.26%2495.232490.450.19%2500.032502.122501.982501.380.31%

统

5000kN60%30002993.682988.752990.592991.0070.30%2993.682988.750.16%3000.523001.373001.333001.070.34%

70%35003492.233494.733487.563491.5070.24%3494.733487.560.20%3500.093502.413501.863501.450.28%

80%40003997.563989.673990.783992.6700.18%3997.563989.670.20%4003.154002.214002.074002.480.25%

90%45004488.974493.824490.314491.0330.20%4493.824488.970.11%4503.214502.984503.174503.120.27%

100%50004989.684991.784985.474988.9770.22%4991.784985.470.13%5000.785002.145001.325001.410.25%

静载系10%1000995.56995.83994.32995.2370.48%995.83994.320.15%1001.151000.791000.871000.940.57%

9

标准测测力装测力装测力装进回

力值示值进程最进程最重复测力装置测力装置测力装置

设备规力仪试置进程置进程置进程进程平均回程平均程示

百分相对大值小值性误进程实测进程实测进程实测

格验力实测值1实测值2实测值3值（kN）值（kN）值误

比误差（kN）（kN）差值1（kN）值2（kN）值3（kN）

（kN）（kN）（kN）（kN）差

统

20%20001998.791997.281996.251997.4400.13%1998.791996.250.13%2004.292005.872003.682004.610.36%

10000kN

30%30002990.242991.492987.672989.8000.34%2991.492987.670.13%3000.653004.823003.983003.150.45%

40%40003994.933989.873988.373991.0570.22%3994.933988.370.16%4008.584007.214008.414008.070.43%

50%50004992.954993.874984.614990.4770.19%4993.874984.610.19%5005.875007,645004.985005.430.30%

60%60005997.645989.275988.655991.8530.14%5997.645988.650.15%6005.216007.526008.116006.950.25%

70%70006997.856993.576985.726992.3800.11%6997.856985.720.17%7004.917006.317005.987005.730.19%

80%80007989.407987.537979.627985.5170.18%7989.407979.620.12%8006.468005.738006.578006.250.26%

90%90009002.328989.528985.988992.6070.08%9002.328985.980.18%9007.979005.499008.289007.250.16%

100%100009998.749987.499982.439989.5530.10%9998.749982.430.16%10012.2510010.9810011.5710011.600.22%

10%200199.13199.23199.37199.2430.38%199.37199.130.12%200.89200.12200.16200.390.57%

疲劳系

统20%400398.96398.71399.21398.9600.26%399.21398.710.13%401.08402.03402.16401.760.70%

2000kN

30%600597.78598.74597.84598.1200.31%598.74597.780.16%602.51602.21602.67602.460.72%

10

标准测测力装测力装测力装进回

力值示值进程最进程最重复测力装置测力装置测力装置

设备规力仪试置进程置进程置进程进程平均回程平均程示

百分相对大值小值性误进程实测进程实测进程实测

格验力实测值1实测值2实测值3值（kN）值（kN）值误

比误差（kN）（kN）差值1（kN）值2（kN）值3（kN）

（kN）（kN）（kN）（kN）差

40%800796.58797.29796.87796.9130.39%797.29796.580.09%803.21804.67803.88803.920.88%

50%1000998.96997.93997.43998.1070.19%998.96997.430.15%1001.121001.981002.351001.820.37%

60%12001194.981193.691194.931194.5330.46%1194.981193.690.11%1203.311203.171204.281203.590.75%

70%14001398.481397.221397.891397.8630.15%1398.481397.220.09%1404.051404.891404.571404.500.47%

80%16001591.241593.941592.721592.6330.46%1593.941591.240.17%1604.581605.881604.751605.070.78%

90%18001798.881795.581796.971797.1430.16%1798.881795.580.18%1810.231808.721809.341809.430.68%

100%20001994.451991.561994.651993.5530.32%1994.651991.560.15%2007.792005.992007.722007.170.68%

10%500499.11498.82498.24498.7230.26%499.11498.240.17%502.95502.44501.23502.210.70%

20%1000998.62997.68996.87997.7230.23%998.62996.870.18%1005.221004.291003.761004.420.67%

疲劳系

统30%15001498.981497.351496.261497.5300.16%1498.981496.260.18%1505.231504.711503.981504.640.47%

5000kN

40%20001995.521994.591992.971994.3600.28%1995.521992.970.13%2003.982003.112002.342003.140.44%

50%25002499.732497.682498.122498.5100.06%2499.732497.680.08%2506.212503.792505.612505.200.27%

11

标准测测力装测力装测力装进回

力值示值进程最进程最重复测力装置测力装置测力装置

设备规力仪试置进程置进程置进程进程平均回程平均程示

百分相对大值小值性误进程实测进程实测进程实测

格验力实测值1实测值2实测值3值（kN）值（kN）值误

比误差（kN）（kN）差值1（kN）值2（kN）值3（kN）

（kN）（kN）（kN）（kN）差

60%30002993.842988.162990.332990.7770.31%2993.842988.160.19%3007.143004.793005.873005.930.51%

70%35003492.643489.413495.393492.4800.21%3495.393489.410.17%3507.313505.263508.643507.070.42%

80%40003994.583988.533992.423991.8430.20%3994.583988.530.15%4008.624006.314007.634007.520.39%

90%45004495.964487.924490.514491.4630.19%4495.964487.920.18%4517.714511.294516.574515.190.53%

100%50004994.684997.584987.734993.3300.13%4997.584987.730.20%5025.895028.125022.985025.660.65%

表6循环力测试结果

设备型号标定值峰值测试值1峰值测试值2峰值测试值3峰值平均值误差

13521352.781352.781352.781352.78-0.04%

疲劳系统

2000kN

38873887.633887.633887.633887.63-0.01%

12361236.711236.711236.711236.71-0.04%

疲劳系统

5000kN

35533553.923553.923553.923553.92-0.02%

12

2.2.7位移测量装置

按照GB/T14370-2015《预应力筋用锚具、夹具和连接器》对伸长率的要求，

需要位移测量装置对位移进行测量。按照标准规定的方法试验，结果如表7：

表7位移测量装置的测试结果

位移测量

测试值1测试值2测试值3平均值

测试点标准值（mm）装置的误

（mm）（mm）（mm）（mm）

差

100.010-0.010.00/

21010.019.9810.0110.000.00%

32020.0220.0119.9920.010.03%

44040.0340.0240.0340.030.07%

56060.0360.0160.0260.020.03%

68080.0580.0480.0180.030.04%

7100100.03100.06100.02100.040.04%

8120119.92119.95120.01119.96-0.03%

2.2.8控制装置

行业内的试验系统均为应力（力）控制装置，部分试验系统还存在手动控制

现象，不适宜全闭环控制。加载速率、持荷要求是按照GB/T14370-2015《预应

力筋用锚具、夹具和连接器》的要求确定的。

控制装置的试验方法是参照JB/T12722-2016《锚固试验机技术规范》编

写的。

2.2.9安全装置

试验系统为大型设备，考虑到设备的安全和人员的防护，设置了安全装置。

当过载或发生异常时，应能自动停机，保护设备；加上防护护网、护栏，避免造

成人身伤害。

2.2.10锚具硬度装置

锚具硬度试验装置适用于13系列（钢绞线直径12.7mm）锚具夹片和15系列（钢

13

绞线直径15.2mm）锚具夹片的硬度试验。由导向、垫块（带芯轴挡片）、支承芯

轴（带夹片定位挡块）三部分组装而成。采用锚具硬度装置进行相关试验，结果

如表8所示。

表8锚具硬度装置试验

A:有工装，7-63-0（常规工C:1号（有工装，芯轴

B:7-63-1（斜工装、无芯

硬度装置装，芯轴直径14.1mm，打锥直径14.8mm,夹片母

轴,夹片母线与硬度计压结果比较

01面，夹片母线与硬度计压头线与硬度计压头轴线

头轴线垂直）

轴线垂直）垂直）

A＞B＞C

平均值

61.70833（61.5）59.61944（59.5）59.08889（59.0）A与B与C之差：2、

(HRC)

2.5

最大值A与B与C之差：

62.46667（62.5）61.2（61.0）60.16667（60.0）

(HRC)1.5、2.5

最小值A与B与C之差：

60.8（61.0）55.76667（56.0）56.6（56.5）

(HRC)7、6.5

与平均值

1、-0.51.5、-2.51、-2.5---

之差

D:有工装,7-63-0(常规工F:无工装（直接打锥

硬度装置装，芯轴直径14.1mm，夹片E:无工装（竖打夹片大端面，夹片母线与硬度计

结果比较

02母线与硬度计压头轴线垂面）压头轴线夹角为

直)90-7=83度）

D＞E＞F

平均值

62.41667（62.5）59.52778（59.5）55.6（55.5）D与E与F之差：3、

(HRC)