[发明专利]一种免注浆的胶粘结预应力钢筋及其制备与施工方法

说明书

技术领域

本发明属于预应力技术领域，具体来说，涉及一种免注浆的胶粘结预应力钢筋及其制备与施工方法。

背景技术

预应力是为了改善结构或构件在使用条件下的工作性能而在使用以前预先施加的永久性内应力，将预应力原理用于混凝土的实践过程中诞生了预应力混凝土结构。预应力混凝土结构与普通钢筋混凝土结构相比，具有以下主要特点：(1)节约工程材料；(2)减轻结构的自重；(3)改善和提高了结构或构件的受力性能，可延缓构件的开裂，提高构件的抗裂度和刚度，减小变形；(4)提高结构或构件的耐久性、耐疲劳性和抗震能力；(5)可以解决使用其它结构材料难以解决的技术问题，建造各类大型、大跨、重载、高耸的建筑工程。从二十世纪三十年代开始，预应力技术已广泛地应用于桥梁结构工程之中，世界桥梁中有70％以上都采用了预应力混凝土结构。

预应力施工方法有先张法和后张法两种，采用先张法施工，其梁体的预制只能在张拉台座上进行，而且预应力钢筋只能采用直线形式布置，因此其应用不够广泛。采用后张法施工工艺的预应力体系根据其与构件是否粘为一体，又分为有粘结预应力和无粘结预应力两种体系。无粘结预应力体系因其：(1)需要设置专门的转向装置；(2)预应力钢筋与混凝土构件变形不协调；(3)预应力钢筋在长期荷载的作用下容易产生疲劳；(4)预应力损失较大等缺点而得不到广泛的使用。有粘结预应力混凝土结构则在桥梁、建筑中得到了广泛的应用。但是，预应力钢筋大多只能按多根一束布置，需预埋大直径的波纹管，消弱了结构的截面，而且在混凝土浇筑过程中易造成波纹管漏浆、堵管，导致预应力钢筋无法放置。同时预应力筋张拉完成后，要对预应力管道进行灌浆，实际操作中往往不可避免会出现压浆不饱满情况，造成以下一些病害：(1)导致预应力筋的锈蚀、预应力筋的力学性能降低；(2)减弱预应力筋和混凝土的协同工作能力等；(3)由于波纹管注浆不饱满，造成构件的截面消弱；(4)波纹管内的水泥浆渗水因冻胀而是混凝土构件沿波纹管开裂等众多病害，给预应力构件造成更大的安全隐患。

因此，市场上迫切需要施工工艺简单、与混凝土构件粘结强度高、成本较 低的一种采用后张法施工工艺，但张拉预应力钢筋后不需要给波纹管内压注水泥浆的有粘结预应力钢筋。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种施工简单、粘结强度高、成本低的免注浆的胶粘结预应力钢筋及其制备与施工方法。

本发明所述的一种免注浆的胶粘结预应力钢筋，所述胶粘结预应力钢筋包括波纹管、结构胶和预应力钢筋。

本发明所述的一种免注浆的胶粘结预应力钢筋，所述波纹管的管壁厚度为1mm，其直径为比预应力钢筋的直径大3mm，且内壁具有螺旋状的凹槽和凸起。

本发明所述的一种免注浆的胶粘结预应力钢筋，所述波纹管采用的是钢质或塑料波纹管。

本发明所述的一种免注浆的胶粘结预应力钢筋，所述结构胶为热激发结构胶，其平均厚度1.5mm，在温度低于100℃时，结构胶不固化，温度在100℃～200℃时发生固化反应。

本发明所述的一种免注浆的胶粘结预应力钢筋，所述预应力钢筋为抗拉强度设计值在700Mpa以上的钢筋。

本发明所述的一种免注浆的胶粘结预应力钢筋，所述预应力钢筋为1×7钢绞线或精轧螺纹钢筋。

本发明所述的一种免注浆的胶粘结预应力钢筋的制备方法，所述制备方法具体为：在波纹管内注满结构胶后，将预应力钢筋插入波纹管内，将多余的结构胶擦除，使预应力钢筋可以在波纹管内自由收缩即可。

本发明所述的一种免注浆的胶粘结预应力钢筋的施工方法，所述施工方法具体为：1)预应力钢筋的定位：将已近组装好的钢绞线按照施工图设计固定到预应力构件已经编制好的钢筋骨架上；2)安装模板：将预应力锚固装置的预埋件安装就位后，将模板按照混凝土构件的设计尺寸安装好，并固定牢固；3)混凝土浇筑及养生：采用设计要求的混凝土强度进行浇筑，浇筑完成后按施工规范进行混凝土养生；4)张拉预应力筋：采用千斤顶张拉装置将预应力钢筋张拉到设计应力，进行锚固；5)预应力钢筋的粘结：采用供电及变压装置给预应力钢筋两端通电，让预应力钢筋在低电压强电流的作用下发热，待预应力钢筋温度达 到热激发结构胶的固化温度后，保持预应力钢筋和结构胶温度，让其充分固化后自然冷却，预应力混凝土构件施工完成。