CN100398760C - 无粘结精轧螺纹钢筋及锚固体系及其施工方法 - Google Patents

Abstract

一种无粘结精轧螺纹钢筋及锚固体系及其施工方法，所述无粘结精轧螺纹钢筋由精轧螺纹钢筋、采用热挤压方式被覆在精轧螺纹钢筋外的高密度聚乙烯内护套，涂敷在内护套外具有良好润滑性能的油脂层以及位于油脂层外面挤塑形成的高密度聚乙烯外护套构成，内、外护套可相互滑动；其锚固体系由螺母、锚垫板、螺旋筋、无粘结精轧螺纹钢筋组成，在无粘结精轧螺纹钢筋两端剥去了内外护套处拧有起锚固作用的螺母，在螺母下垫有锚垫板，在两端锚垫板下安放有加强混凝土作用的螺旋筋；其施工方法包括备料、制作无粘结精轧螺纹钢筋段，安装锚固体系，浇注混凝土，张拉、锚固，封锚等工序，该锚固体系具有良好的防腐性能，无需现场的压浆作业，其施工方法简便。

Description

无粘结精轧螺纹钢筋及锚固体系及其施工方法

技术领域：

本发明涉及一种预应力筋及其预应力锚固体系以及该锚固体系的施工方法，特别是一种无粘结精轧螺纹钢筋及无粘结精轧螺纹钢筋竖向预应力锚固体系及其施工方法。

背景技术：

在预应力混凝土桥梁中，由于抗剪的需要，桥梁腹板中通常设有竖向预应力体系。现有的竖向预应力锚固体系技术方案一般采用如图4所示的构造：由精轧螺纹钢筋12、拧在精轧螺纹钢筋上的螺母16和锚垫板15组成的有粘结精轧螺纹钢筋锚固体系，在两端锚垫板间和精轧螺纹钢筋外有波纹管13，两端锚垫板下面都放有螺旋筋14，当张拉完成后，通过压浆管17和排浆管18在波纹管13和精轧螺纹钢筋12间压入水泥浆11。该技术方案存在以下不足：

1、采用的预应力筋为光面精轧螺纹钢筋，其上无任何防腐措施，其防腐性能较差；

2、为了预应力筋的防腐，以及与构件的整体性，必须灌注砂浆，由于必须灌注环氧砂浆，该体系需要现场的压浆作业，不便于施工和管理；

3、由于要进行压浆施工，很难解决压浆不饱满和出现压浆不通的问题，且因高强精轧螺纹钢筋本身刚度大、周边面积小，再加上压浆不饱满就很难起到粘结、握裹作用，影响预应力筋的防腐性能，造成对构件不利；

4、该体系所占横截面积较大，影响构件的强度和刚度，造成对构件不利；

5、施工工艺较复杂，费用较高，工期较长。

另外，现有的竖向预应力锚固体系中也有采用无粘结钢绞线作预应力筋的，但因无粘结钢绞线本身特点，亦不适于制作桥梁腹板的竖向预应力锚固体系。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是现有采用精轧螺纹钢筋、拧在精轧螺纹钢筋上的螺母和锚垫板组成的竖向预应力锚固体系所存在的上述问题，提供一种能提高精轧螺纹钢筋防腐性能和利于施工的无粘结精轧螺纹钢筋及采用该钢筋制作的无粘结精轧螺纹钢筋锚固体系及其施工方法，该体系具有防腐性能好、提高了构件及锚固体系的安全性能，比现有有粘结精轧螺纹钢筋制作的竖向预应力锚固体系的横截面积更小、无需现场压浆作业、便于施工等优点。

解决其上述技术问题的技术方案是：一种无粘结精轧螺纹钢筋，其特征在于：该无粘结精轧螺纹钢筋由精轧螺纹钢筋、采用热挤方式被覆在精轧螺纹钢筋外的高密度聚乙烯内护套，涂覆在内护套外具有良好防腐及润滑性能的油脂层以及位于油脂层外面挤塑成形的高密度聚乙烯外护套构成，该内护套是直径略大于精轧螺纹钢筋的螺纹大径的圆形覆盖层；和精轧螺纹钢筋热挤成一体的内护套与外护套之间在外力作用下可相互滑动。

一种无粘结精轧螺纹钢筋预应力锚固体系，由预应力筋、螺母、锚垫板、螺旋筋组成，其特征在于：所述的预应力筋是无粘结精轧螺纹钢筋，在无粘结精轧螺纹钢筋两端剥去了内、外护套处拧有起到锚固作用的螺母，在螺母下垫有锚垫板，在两端锚垫板下安放有加强混凝土作用的螺旋筋。

上述无粘结精轧螺纹钢筋预应力锚固体系的施工方法，包括以下步骤：

A、备料：对定长的无粘结精轧螺纹钢筋段进行预处理：

1、制作需要长度的无粘结精轧螺纹钢筋段：

1)制作需要长度的无粘结精轧螺纹钢筋：在精轧螺纹钢筋外热挤一层高密度聚乙烯内护套，该内护套直径略大于精轧螺纹钢筋的螺纹大径，形成圆形覆盖层；然后在内护套外涂覆一层具有良好防腐及润滑性能的油脂；最后在油脂层的外面挤塑一层高密度聚乙烯外护套，内护套与精轧螺纹钢筋热挤成一体，在油脂层的润滑作用下，和精轧螺纹钢筋热挤成一体的内护套与外护套之间在较小的外力作用下可相互滑动；

2)、按需要长度要求将无粘结精轧螺纹钢筋进行截段、制取需要长度的无粘结精轧螺纹钢筋段；

2、对无粘结精轧螺纹钢筋段两端进行预处理：

根据张拉、锚固及保护预应力筋要求剥除无粘结精轧螺纹钢筋两端的内、外护套，根据需要可将被覆有内护套的精轧螺纹钢筋拉出外护套进行剥除内护套，并将剥除内、外护套的精轧螺纹钢筋清理干净；

B、制作、安装锚固体系：

在构件需要安装无粘结精轧螺纹钢筋锚固体系的位置，在预处理后的无粘结精轧螺纹钢筋段剥去了内外护套的两端拧上起锚固作用的螺母，在螺母下垫锚垫板，在两端锚垫板下安放有加强混凝土作用的螺旋筋，使无粘结精轧螺纹钢筋的外护套与两端锚垫板紧密相联；

C、浇注混凝土：

按常规浇注混凝土的施工方法在各无粘结精轧螺纹钢筋锚固体系之间浇注混凝土，注意不能将混凝土浆漏到内护套上；

D、张拉、锚固：

待浇注的混凝土达到设计张拉要求后，对无粘结精轧螺纹钢筋进行张拉、锚固；

张拉时，被覆有内护套的精轧螺纹钢筋由于张拉伸长而在外护套内滑动，在短的预应力筋情况下，摩擦力忽略不计；预应力筋长，通过摩擦系数进行计算出需克服摩擦力的大小，进行补充张拉；

E、封锚：

张拉完成后，对张拉端进行封锚作业，在预留槽内填补水泥沙浆或环氧砂浆。

本发明之无粘结精轧螺纹钢筋及无粘结精轧螺纹钢筋预应力锚固体系及其施工方法与现有的有粘结精轧螺纹钢筋及其竖向预应力锚固体系及其施工方法相比，具有以下有益效果：

1、提高了精轧螺纹钢筋的防腐性能；

由于本发明的无粘结精轧螺纹钢筋采用了双层PE套及位于双层PE套中间之防腐润滑油脂层的三重防护，大大提高了精轧螺纹钢筋的防腐性能；

2、提高了构件及锚固体系的安全性能：

由于本发明之无粘结精轧螺纹钢筋锚固体系采用了防腐性能好的无粘结精轧螺纹钢筋作为预应力筋，施工时不需要安装波纹管、减少了体系的横截面积，无须灌浆，消除了灌浆不密实等对锚固体系的的不利因素，提高了锚固体系的防腐能力及整体安全性能，从而保证了构件的安全性能；

3、简化了施工工艺，降低了工程造价成本：

由于本发明无粘结精轧螺纹钢筋采用了双层PE护套防护，应用该钢筋制成的无粘结精轧螺纹钢筋竖向预应力锚固体系，无需进行现场灌浆和安装波纹管，大大简化了施工工艺，降低了工程造价成本，加快了施工进度，加之所用的预应力筋——无粘结精轧螺纹钢筋双层PE护套之间有具有良好润滑性能的油脂层，与精轧螺纹钢筋热挤成一体的内护套与高密度聚乙烯外护套之间在较小的作用力下即可相互滑动，张拉时它的摩擦力小，对中性好，张拉方便。

下面，结合附图和实施例对本发明之无粘结精轧螺纹钢筋及锚固体系及其施工方法的技术特征作进一步的说明。

附图说明：

图1～图2：本发明之无粘结精轧螺纹钢筋结构示意图，其中图2为图1的左视图；

图3：本发明之无粘结精轧螺纹钢筋锚固体系结构及使用状态参考图；

图4：已有的竖向预应力锚固体系结构示意图。

具体实施方式：

实施例一：

一种无粘结精轧螺纹钢筋，由精轧螺纹钢筋1、采用热挤压方式被覆在精轧螺纹钢筋1外的高密度聚乙烯内护套2，涂敷在内护套2外具有良好润滑性能的油脂层3以及位于油脂层3外面挤塑形成的高密度聚乙烯外护套4构成，该内护套2是直径略大于精轧螺纹钢筋的螺纹大径的圆形覆盖层，与精轧螺纹钢筋1热挤成一体的内护套2与高密度聚乙烯外护套4之间在外力作用下可相互滑动，所述油脂层3灌注的具有良好润滑性能的油脂是具有防腐、润滑功能的无粘结预应力筋专用防腐润滑油脂(参见图1、图2)。

实施例二：

一种无粘结精轧螺纹钢筋预应力锚固体系。如图3所示，该无粘结精轧螺纹钢筋锚固体系由螺母5、锚垫板6、螺旋筋7、无粘结精轧螺纹钢筋8组成，该无粘结精轧螺纹钢筋8由精轧螺纹钢筋1、采用热挤压方式被覆在精轧螺纹钢筋1外的高密度聚乙烯内护套2，涂敷在内护套2外具有良好润滑性能的油脂层3以及位于油脂层3外面挤塑形成的高密度聚乙烯外护套4构成，该内护套2是直径略大于精轧螺纹钢筋的螺纹大径的圆形覆盖层，与精轧螺纹钢筋1热挤成一体的内护套2与高密度聚乙烯外护套4之间在外力作用下可相互滑动(参见图1、图2)，在无粘结精轧螺纹钢筋8两端剥去了内外护套处拧有起锚固作用的螺母5，在螺母5下垫有锚垫板6，在两端锚垫板下安放有加强混凝土作用的螺旋筋7(参见图3)。通过张拉精轧螺纹钢筋，拧紧螺母，放张后阻止了精轧螺纹钢筋的回缩，从而引入预应力。

图3中，9是浇注在各无粘结精轧螺纹钢筋锚固体系之间的混凝土，10是对张拉端进行封锚作业时填补在预留槽内的水泥沙浆或环氧砂浆。

实施例三：

上述无粘结精轧螺纹钢筋锚固体系的施工方法，包括以下步骤：

A、备料：对定长的无粘结精轧螺纹钢筋段进行预处理：

1、制作需要长度的无粘结精轧螺纹钢筋段：

1)制作需要长度的无粘结精轧螺纹钢筋：在精轧螺纹钢筋1外热挤一层高密度聚乙烯内护套2，该内护套直径略大于精轧螺纹钢筋的螺纹大径，形成圆形覆盖层，然后在内护套2外涂覆一层具有良好防腐及润滑性能的油脂层3，最后在油脂层3的外面挤塑一层高密度聚乙烯外护套4，内护套2与精轧螺纹钢筋1热挤成一体，在油脂层3的润滑作用下，和精轧螺纹钢筋热挤成一体的内护套2与外护套4之间在外力作用下可相互滑动(参见图1、图2)；

2)按需要长度要求将无粘结精轧螺纹钢筋进行截段、制取需要长度的无粘结精轧螺纹钢筋段；

2、对无粘结精轧螺纹钢筋段两端进行预处理：根据张拉、锚固及保护预应力筋要求剥除无粘结精轧螺纹钢筋两端的内、外护套，根据需要可将被覆有内护套的精轧螺纹钢筋拉出外护套进行剥除；

B、制作、安装锚固体系：

在构件需要安装无粘结精轧螺纹钢筋锚固体系的位置，在预处理后的无粘结精轧螺纹钢筋段剥去了内外护套的两端拧上起锚固作用的螺母5，在螺母下垫锚垫板6，在两端锚垫板下安放有加强混凝土作用的螺旋筋7，施工中要求无粘结精轧螺纹钢筋8的外护套4与两端锚垫板6紧密相联；

C、浇注混凝土：按常规浇注混凝土的施工方法在各无粘结精轧螺纹钢筋锚固体系之间浇注混凝土9，注意不能将混凝土浆漏到内护套上；

D、张拉、锚固：

待浇注的混凝土达到设计张拉要求后，对无粘结精轧螺纹钢筋进行张拉、锚固；

张拉时，被覆有内护套的精轧螺纹钢筋由于张拉伸长而在外护套内滑动，由于有油脂层的润滑作用，以及内外护套都为光滑的高密度聚乙烯材料，在短的预应力筋情况下，摩擦力忽略不计；预应力筋长，通过摩擦系数进行计算出需克服摩擦力的大小，进行补充张拉；

E、封锚：

张拉完成后，对张拉端进行封锚作业，在预留槽内填补水泥沙浆或环氧砂浆10，以便保护张拉端锚具和精轧螺纹钢筋。

作为本发明实施例三中所述的制作需要长度的无粘结精轧螺纹钢筋可以在施工现场进行、也可以在工厂中预制。

Claims (3)

1.一种无粘结精轧螺纹钢筋，其特征在于：所述的无粘结精轧螺纹钢筋由精轧螺纹钢筋(1)、采用热挤方式被覆在精轧螺纹钢筋(1)外的高密度聚乙烯内护套(2)，涂敷在内护套(2)外具有良好防腐及润滑性能的油脂层(3)以及位于油脂层(3)外面挤塑形成的高密度聚乙烯外护套(4)构成，该内护套(2)是直径略大于精轧螺纹钢筋的螺纹大径的圆形覆盖层，与精轧螺纹钢筋(1)热挤成一体的内护套(2)与高密度聚乙烯外护套(4)之间在外力作用下可相互滑动。

2.一种无粘结精轧螺纹钢筋预应力锚固体系，由预应力筋(8)、螺母(5)、锚垫板(6)、螺旋筋(7)组成，其特征在于：所述的预应力筋(8)是权利要求1所述的无粘结精轧螺纹钢筋，在无粘结精轧螺纹钢筋(8)两端剥去了内外护套处拧有起锚固作用的螺母(5)，在螺母(5)下垫有锚垫板(6)，在两端锚垫板下安放有加强混凝土作用的螺旋筋(7)。

3.根据权利要求2所述的无粘结精轧螺纹钢筋锚固体系的施工方法，包括以下步骤：

A、备料：对定长的无粘结精轧螺纹钢筋段进行预处理：

1. 制作需要长度的无粘结精轧螺纹钢筋段：

1)制作需要长度的无粘结精轧螺纹钢筋：在精轧螺纹钢筋(1)外热挤一层高密度聚乙烯内护套(2)，该内护套直径略大于精轧螺纹钢筋的螺纹大径，形成圆形覆盖层，然后在内护套(2)外涂覆一层具有良好防腐及润滑性能的油脂层(3)，最后在油脂层(3)的外面挤塑一层高密度聚乙烯外护套(4)，内护套(2)与精轧螺纹钢筋(1)热挤成一体，在油脂层(3)的润滑作用下，和精轧螺纹钢筋热挤成一体的内护套(2)与外护套(4)之间在外力作用下可相互滑动；

2)、按需要长度要求将无粘结精轧螺纹钢筋进行截段、制取需要长度的无粘结精轧螺纹钢筋段；

2. 对无粘结精轧螺纹钢筋段两端进行预处理：根据张拉、锚固及保护预应力筋要求剥除无粘结精轧螺纹钢筋两端的内、外护套，根据需要可将被覆有内护套的精轧螺纹钢筋拉出外护套进行剥除；

B、制作、安装锚固体系：

在构件需要安装无粘结精轧螺纹钢筋锚固体系的位置，在预处理后的无粘结精轧螺纹钢筋段剥去了内外护套的两端拧上起锚固作用的螺母(5)，在螺母下垫锚垫板(6)，在两端锚垫板下安放具有加强混凝土作用的螺旋筋(7)，施工中要求无粘结精轧螺纹钢筋(8)的外护套(4)与两端锚垫板(6)紧密相联；

C、浇注混凝土：按常规浇注混凝土的施工方法在各无粘结精轧螺纹钢筋锚固体系之间浇注混凝土(9)；

D、张拉、锚固：

待浇注的混凝土达到设计张拉要求后，对无粘结精轧螺纹钢筋进行张拉、锚固；

张拉时，被覆有内护套的精轧螺纹钢筋由于张拉伸长而在外护套内滑动，在短的预应力筋情况下，摩擦力忽略不计；预应力筋长，通过摩擦系数进行计算出需克服摩擦力的大小，进行补充张拉；

E、封锚：

张拉完成后，对张拉端进行封锚作业，在预留槽内填补水泥沙浆或环氧砂浆(10)。

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