预应力高强螺纹钢筋锚固体系及施工方法
【专利摘要】一种预应力高强螺纹钢筋锚固体系，包括预应力高强螺纹钢筋、拧在预应力高强螺纹钢筋上的螺母和锚垫板，在螺母和锚垫板之间的预应力高强螺纹钢筋上套有垫板、绝缘垫板，在两端锚垫板间的预应力高强螺纹钢筋外套有塑料波纹管，两端锚垫板下面放有螺旋筋，在锚垫板和塑料波纹管的接缝处套有热缩套，在两端锚垫板外侧有密封罩，当张拉完成后，在波纹管和预应力高强螺纹钢筋之间灌有水泥浆；所述预应力高强螺纹钢筋是由冷挤压大螺距连续全螺纹钢筋构成的、连续全螺纹是螺纹横截面为类梯形的连续螺纹。该锚固体系能有效提高预应力螺纹钢筋的螺纹截面面积，增强钢筋与混凝土的粘结强度，以减少工程预应力锚固失效的发生，提高预应力工程的使用安全度。
【专利说明】预应力高强螺纹钢筋锚固体系及施工方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及预应力锚固体系以及该锚固体系的施工方法，特别是一种预应力高强 螺纹钢筋锚固体系及施工方法。
【背景技术】
[0002] 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坚向预应力体 系。现有的坚向预应力锚固体系技术方案一般采用如图3所示的构造：由精轧螺纹钢筋 21、拧在精轧螺纹钢筋上的螺母26和锚垫板25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23，两端锚垫板下面都放有螺旋筋24,当张拉完 成后，通过压浆管26和排浆管27在波纹管23和精轧螺纹钢筋22间压入水泥浆21，由于 采用的预应力筋为精轧螺纹钢筋，该技术方案存在以下不足： 1、精轧螺纹钢筋是一种热轧钢筋，其钢筋外形为无纵肋不连续螺纹(参见图4-1?图 4-2);因受轧制工艺水平的限制，精轧螺纹钢筋所轧制的螺纹精度普遍较低，造成实际使用 中精轧螺纹钢筋的锚固回缩值较大，预应力的锚固损失很大，降低了锚固结构的可靠性和 使用寿命。
[0003] 2、精轧螺纹钢筋的螺纹是不连续螺纹，因其螺纹截面面积较小，与混凝土的握裹 力较小；精轧螺纹钢筋受轧制工艺的限制，很难轧制大直径的精轧螺纹钢筋，不能满足预应 力工程的发展需求。
[0004] 3、该锚固体系是非真空的，因而灌浆不饱满，螺纹钢筋很容易受到腐蚀。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种能有效提高预应力螺纹钢筋的螺纹截面面积，增强钢 筋与混凝土的粘结强度的"预应力高强螺纹钢筋锚固体系"，同时提供了该预应力高强螺纹 钢筋锚固体系的施工方法，以减少工程预应力锚固失效的发生，提高预应力工程的使用安 全性。
[0006] 为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：一种预应力高强螺纹钢筋锚固体 系，是包括预应力高强螺纹钢筋、拧在预应力高强螺纹钢筋上的螺母和锚垫板组成的有粘 结螺纹钢筋锚固体系，其特征在于：所述预应力高强螺纹钢筋为冷挤压大螺距连续全螺纹 钢筋，在螺母和锚垫板之间的预应力高强螺纹钢筋上套有垫板、绝缘垫板，在两端锚垫板间 的预应力高强螺纹钢筋外有塑料波纹管，两端锚垫板下面都放有螺旋筋，在锚垫板和塑料 波纹管的接缝处套有热缩套，当张拉完成后，在波纹管和预应力高强螺纹钢筋之间灌有水 泥浆。
[0007] 其进一步技术方案是：所述冷挤压大螺距连续全螺纹钢筋的公称直径d为20? 200mm，所述冷挤压大螺距连续全螺纹钢筋的连续全螺纹是螺纹横截面为类梯形的连续螺 纹，该连续螺纹的螺距1为10?60mm，螺牙的牙形夹角a为75°?105°，螺牙的牙高h为 1. 2mm ?15mm〇
[0008] 其更进一步技术方案是：在两端锚垫板外侧有密封罩，将预应力高强螺纹钢筋端 头、拧在预应力高强螺纹钢筋上的螺母和安装在在螺母和锚垫板之间的垫板、绝缘垫板密 闭罩在一起，密封罩上开有注楽口；垫板上有垂直于预应力钢筋用于注楽的直孔2?6个， 锚垫板为带有密封筒的一体式钢垫板。
[0009] 相关的另一技术方案是：一种预应力高强螺纹钢筋锚固体系的施工方法，其特征 在于：该施工方法包括以下步骤： A、 备料：用专用生产设备生产冷挤压大螺距连续全螺纹钢筋制作需要长度的预应力高 强螺纹钢筋； B、 安装两端预应力高强螺纹钢筋锚固体系：安装预应力高强螺纹钢筋锚固体系有以下 两种方法： ① 将预应力高强螺纹钢筋拧上螺母与配套的垫板、绝缘垫板、锚垫板以及位于锚垫板 下的螺旋筋、塑料波纹管一起预埋构成预应力高强螺纹钢筋锚固体系，按常规浇注混凝土 的施工方法在两端预应力高强螺纹钢筋锚固体系之间浇注混凝土； ② 先预埋预应力高强螺纹钢筋锚固体系的锚垫板以及位于锚垫板下的螺旋筋、塑料波 纹管与混凝土预制成预制构件后，再在锚垫板上依次安装绝缘垫板、垫板以及预应力高强 螺纹钢筋及螺母构成预应力高强螺纹钢筋锚固体系； C、 张拉：按要求张拉预应力高强螺纹钢筋至设计拉力，并用专用扭紧装置锁定螺母； D、 安装密封罩：预应力高强螺纹钢筋张拉锁定后，安装密封罩，将预应力高强螺纹钢筋 端头、拧在预应力高强螺纹钢筋上的螺母和安装在在螺母和锚垫板之间的垫板、绝缘垫板 密闭罩在一起； E、 真空灌浆：抽真空后，通过密封罩的注浆口进行整个预应力孔道的灌浆。
[0010] 由于采取以上技术方案，本发明之预应力高强螺纹钢筋锚固体系及施工方法具有 以下特点和有益效果： 1、本发明预应力高强螺纹钢筋锚固体系的预应力高强螺纹钢筋采用冷挤压大螺距连 续全螺纹钢筋，能有效提高预应力螺纹钢筋的螺纹截面面积，有利于增强钢筋与混凝土的 粘结强度。
[0011] 2、本发明预应力高强螺纹钢筋锚固体系之预应力高强螺纹钢筋的有效截面系数 高于精轧螺纹钢筋，使钢筋的生产成本较低，具有较强市场竞争力，利于大规模推广用。
[0012] 3、本发明预应力高强螺纹钢筋锚固体系之预应力高强螺纹钢筋的螺纹加工精度 较高，其匹配锚具能实现锚固回缩值小于1_，大大降低了钢筋锚固的预应力损失，更能保 证施加预应力的可靠性和有效性。
[0013] 4、本发明预应力高强螺纹钢筋锚固体系由绝缘垫板、锚垫板、塑料波纹管、热缩 套、密封罩等组成高强螺纹钢筋的电隔离防护系统，锚固体系具有良好的电隔离防护性能、 有利于高强螺纹钢筋的永久锚固；其次，在两端锚垫板5外侧有密封罩1，将预应力高强螺 纹钢筋端头、拧在预应力高强螺纹钢筋上的螺母2和安装在在螺母2和锚垫板5之间的垫 板3、绝缘垫板4密闭罩在一起；通过对预应力高强螺纹钢筋的锚固体系的孔道进行真空灌 浆，能有效提高锚固体系的浆体密实性，有利于保证高强螺纹钢筋与水泥浆体的粘结强度； 因此，本发明预应力高强螺纹钢筋锚固体系具有真空灌浆+电隔离防护的双重永久防护体 系，更有利于提高高强螺纹钢筋的锚固性能，提高整个锚固体系的耐久性。
[0014] 5、本发明全密封预应力高强螺纹钢筋锚固体系的施工方法具有的优点是： a. 采用分离式预制构件部件现场组装，施工方便、快捷； b. 预应力钢筋安装使用后，可定期检查其体系隔离防护电阻值，低于要求时及时进行 详查，查明原因并排除安全隐患。
[0015] 下面，结合附图和实施例对本发明之预应力高强螺纹钢筋锚固体系及施工方法的 技术特征作进一步的说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1-1?图1-2是本发明之预应力高强螺纹钢筋锚固体系的结构示意图； 图1-1 :主视剖视图，图1-2 :图1-1的A向视图(去掉密封罩后）； 图2-1?图2-3是冷挤压大螺距连续全螺纹钢筋的结构示意图： 图2_1 :外形结构不意图，图2-2 :图2_1的横截面不意图， 图2-3 :冷挤压大螺距连续全螺纹钢筋的螺牙结构示意图； 图3是现有技术的有粘结精轧螺纹钢筋锚固体系的结构示意图； 图4-1?图4-2是现有技术的精轧螺纹钢筋的结构示意图： 图4_1 :外形结构不意图，图4-2 :图4_1的横截面不意图。
[0017] 图1?图2-3中： 1-密封罩、2-螺母、3-垫板、4-绝缘垫板、5-锚垫板、6-螺旋筋、7-热缩套、8-塑料波 纹管、9-预应力高强螺纹钢筋，10-密封罩上的注浆口，11-水泥浆。
[0018] d-冷挤压大螺距连续全螺纹钢筋的公称直径，1-冷挤压大螺距连续全螺纹钢筋 的螺距，a_螺牙的牙形夹角，h_螺牙的牙高。
[0019] 图 3-图 4-2 中： 21-水泥浆、22-精轧螺纹钢筋、23-波纹管，24-螺旋筋，25-锚垫板，26-螺母，27-排浆 管，28-压浆管。
[0020]
【具体实施方式】 实施例一： 一种预应力高强螺纹钢筋锚固体系。
[0021] 如图1所示，所述预应力高强螺纹钢筋锚固体系是包括预应力高强螺纹钢筋9、拧 在预应力高强螺纹钢筋上的螺母2和锚垫板5组成的有粘结螺纹钢筋锚固体系，所述预应 力高强螺纹钢筋为冷挤压大螺距连续全螺纹钢筋，在螺母2和锚垫板5之间的预应力高强 螺纹钢筋9上套有垫板3、绝缘垫板4,在两端锚垫板间的预应力高强螺纹钢筋外有塑料波 纹管8,两端锚垫板下面都放有螺旋筋6,在锚垫板5和塑料波纹管8的接缝处套有热缩套 7。
[0022] 在两端锚垫板5外侧有密封罩1，将预应力高强螺纹钢筋端头、拧在预应力高强螺 纹钢筋上的螺母2和安装在在螺母2和锚垫板5之间的垫板3、绝缘垫板4密闭罩在一起， 密封罩上开有注浆口 10 ;垫板3上有垂直于预应力钢筋用于注浆的直孔2?6个，锚垫板 5为带有密封筒的一体式钢垫板；当张拉完成后，在波纹管8和预应力高强螺纹钢筋9之间 灌有水泥浆11。
[0023] 如图2-1?图2-3所示，构成预应力高强螺纹钢筋的冷挤压大螺距连续全螺纹钢 筋的公称直径d为20?200mm，所述冷挤压大螺距连续全螺纹钢筋的连续全螺纹是螺纹横 截面为类梯形的连续螺纹，该连续螺纹的螺距1为10?60mm，螺牙的牙形夹角a为75°? 105° ,螺牙的牙高h为1.2mm?15_。
[0024] 实施例二： 一种预应力高强螺纹钢筋锚固体系的施工方法，该施工方法包括以下步骤： A、 备料：用专用生产设备生产冷挤压大螺距连续全螺纹钢筋制作需要长度的预应力高 强螺纹钢筋； B、 安装两端预应力高强螺纹钢筋锚固体系：安装预应力高强螺纹钢筋锚固体系有以 下两种方法： ① 将预应力高强螺纹钢筋拧上螺母与配套的垫板、绝缘垫板、锚垫板以及位于锚垫板 下的螺旋筋、塑料波纹管一起预埋构成预应力高强螺纹钢筋锚固体系，按常规浇注混凝土 的施工方法在两端预应力高强螺纹钢筋锚固体系之间浇注混凝土 9 ; ② 先预埋预应力高强螺纹钢筋锚固体系的锚垫板以及位于锚垫板下的螺旋筋、塑料波 纹管与混凝土预制成预制构件后，再在锚垫板上依次安装绝缘垫板、垫板以及预应力高强 螺纹钢筋及螺母构成预应力高强螺纹钢筋锚固体系； C、 张拉：按要求张拉预应力高强螺纹钢筋至设计拉力，并用专用扭紧装置锁定螺母； D、 安装密封罩：预应力高强螺纹钢筋张拉锁定后，安装密封罩1，将预应力高强螺纹钢 筋端头、拧在预应力高强螺纹钢筋上的螺母2和安装在在螺母2和锚垫板5之间的垫板3、 绝缘垫板4密闭罩在一起； E、 真空灌浆：抽真空后，通过密封罩的注浆口进行整个预应力孔道的灌浆。
【权利要求】
1. 一种预应力高强螺纹钢筋锚固体系，是包括预应力高强螺纹钢筋、拧在预应力高强 螺纹钢筋上的螺母和锚垫板组成的有粘结螺纹钢筋锚固体系，其特征在于：所述预应力高 强螺纹钢筋为冷挤压大螺距连续全螺纹钢筋，在螺母（2)和锚垫板（5)之间的预应力高强 螺纹钢筋上套有垫板（3)、绝缘垫板（4)，在两端锚垫板间的预应力高强螺纹钢筋外有塑料 波纹管（8)，两端锚垫板下面都放有螺旋筋（6)，在锚垫板（5)和塑料波纹管（8)的接缝处 套有热缩套（7)，当张拉完成后，在波纹管（8)和预应力高强螺纹钢筋（9)之间灌有水泥浆 (11)。
2. 根据权利要求1所述的预应力高强螺纹钢筋锚固体系，其特征在于：所述冷挤压大 螺距连续全螺纹钢筋的公称直径d为20?200mm，所述冷挤压大螺距连续全螺纹钢筋的连 续全螺纹是螺纹横截面为类梯形的连续螺纹，该连续螺纹的螺距1为10?60mm，螺牙的牙 形夹角a为75°?105°，螺牙的牙高h为1.2謹?15謹。
3. 根据权利要求1或2所述的预应力高强螺纹钢筋锚固体系，其特征在于：在两端锚 垫板（5)外侧有密封罩（1)，将预应力高强螺纹钢筋端头、拧在预应力高强螺纹钢筋上的螺 母（2)和安装在在螺母（2)和锚垫板（5)之间的垫板（3)、绝缘垫板（4)密闭罩在一起，密 封罩上开有注楽口；垫板（3)上有垂直于预应力钢筋用于注楽的直孔2?6个，锚垫板（5) 为带有密封筒的一体式钢垫板。
4. 一种预应力高强螺纹钢筋锚固体系的施工方法，其特征在于：该施工方法包括以下 步骤： A、 备料：用专用生产设备生产冷挤压大螺距连续全螺纹钢筋制作需要长度的预应力高 强螺纹钢筋； B、 安装两端预应力高强螺纹钢筋锚固体系：安装预应力高强螺纹钢筋锚固体系有以下 两种方法： ① 将预应力高强螺纹钢筋拧上螺母与配套的垫板、绝缘垫板、锚垫板以及位于锚垫板 下的螺旋筋、塑料波纹管一起预埋构成预应力高强螺纹钢筋锚固体系，按常规烧注混凝土 的施工方法在两端预应力高强螺纹钢筋锚固体系之间浇注混凝土； ② 先预埋预应力高强螺纹钢筋锚固体系的锚垫板以及位于锚垫板下的螺旋筋、塑料波 纹管与混凝土预制成预制构件后，再在锚垫板上依次安装绝缘垫板、垫板以及预应力高强 螺纹钢筋及螺母构成预应力高强螺纹钢筋锚固体系； C、 张拉：按要求张拉预应力高强螺纹钢筋至设计拉力，并用专用扭紧装置锁定螺母； D、 安装密封罩：预应力高强螺纹钢筋张拉锁定后，安装密封罩（1 )，将预应力高强螺纹 钢筋端头、拧在预应力高强螺纹钢筋上的螺母（2)和安装在在螺母（2)和锚垫板（5)之间 的垫板（3)、绝缘垫板（4)密闭罩在一起； E、 真空灌浆：抽真空后，通过密封罩的注浆口进行整个预应力孔道的灌浆。
【文档编号】E01D21/00GK104060535SQ201410322698
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年7月4日 优先权日:2014年7月4日
【发明者】孟凡超, 甘国荣, 吴伟胜, 朱万旭, 刘明虎, 龙跃, 付委, 张革军, 邓科, 杨开壮 申请人:柳州欧维姆机械股份有限公司, 中交公路规划设计院有限公司