自锁式预应力锚固体系的研究

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1、◎s一⋯一自锁式预应力锚固体系的研究谢正元，苏强(柳州欧维姆机械股份有限公司，广西柳州545005)摘要：在后张预应力体系中，有时预应力锚具固定端需预埋在混凝土中的，预应力钢绞线也要同时预埋，这种施工方法存在现场施工过程繁琐、施工周期长、施工质量难以保证、钢绞线防腐蚀困难，以及构件无法预制等问题。就此介绍一种新型自锁式预应力锚固体系，该体系施工lT艺简单，质量容易保证，且能适用于预制构件，特别适用在桥墩立柱、风电塔架等混凝土简体的竖向预制拼装。主要从该体系的研究背景、结构设计、实施方案、试验研究等方面进行阐述。试验表明该体系锚固性能可靠、施工工艺简单、成本较低，能很好满足竖向预制

2、构件的需要。关键词：自锁式；预应力；锚固体系；固定端0引言预埋；当混凝土强度达要求后再进行整束穿束，然后在随着城市化建设的逐步推进，城市高架、轻轨的施底部先进行第一灌浆把固定端锚固住；待固定端混凝工任务也逐步成为我国大中型城市基础设施建设的主土强度达到要求后在立柱顶端进行张拉锚固，最后进要内容之一；另外，为满足新能源的发展需要，预应力行二次灌浆填满整个孔道。该施工工艺类似于岩土锚混凝土风电塔架将是风电能源建设中最基本的设施。索的施工工艺，其锚索结构也与岩土锚索相似。总的在这些基础设施建设中，竖向预制拼装将成为最主要来说，相对纲绞线一起预埋的施工工艺，该施T工艺有的施工方法。竖向预

3、制拼装是针对纵向或横向预制拼所简化，但其锚索结构复杂，成本高。装而言，比如：城市高架桥墩立柱与承台的竖向拼装，鉴于目前的竖向预应力体系结构复杂，施T工艺风电塔架节段筒体与承台的竖向拼装等。根据工程使繁琐、周期长、成本高的缺陷，为适应城市高架、风电塔用工况，在很多情况下这些构件都设计有竖向的体内架等建设的需求，特别是满足其预制拼装施工工艺的预应力，有些是体内和体外预应力的组合。这些竖向要求，迫切需要研制一种结构简单、施工方便快捷、成的体内预应力，其安装施工工艺与箱梁上的纵向预应本较低的竖向预应力锚固体系。力是不同的：对于城市高架，竖向体内预应力的固定端一般设于承台中，张拉端设于立柱

4、上；对于风电塔架，1自锁式预应力锚固体系的结构设计竖向体内预应力的固定端一般也设于承台中，张拉端后张预应力锚具根据所锚固的预应力筋，可分为则设于筒体上端。钢丝类锚具、钢筋类锚具、钢绞线类锚具和FRP材料目前桥墩承台与立柱的制作多采用现浇法口]，其类锚具。钢绞线类锚具是最常用的锚具类型。根据在体内预应力的施工极为繁琐，主要施工工艺有：承台内构件中锚固的部位，一般分为张拉端锚具、固定端锚钢绞线底部锚固一承台混凝土浇注一波纹管安装一压具、连接器。张拉端锚具常采用夹片式锚具，而固定端浆管设置波纹管接长锚垫板安装一钢绞线张拉一锚具分为挤压式和压花式。常规钢绞线挤压锚是在单压道压浆一钢绞线接

5、长一下一节段重复上述工艺。这根钢绞线头部套上挤压套、挤压簧，通过专用挤压设种分节段安装预应力钢绞线并用连接器加长进行分段备，使挤压套产生塑性变形后握紧钢绞线，钢绞线的张张拉锚固的现浇工艺，其施工工艺繁琐复杂，且预应力拉力通过挤压套由固定端锚板传递给构件。其构件主筋外露时间较长，极容易导致预应力筋的生锈或损伤，要包括挤压套、挤压簧、螺旋筋、固定锚板、约束圈及出造成预应力的施加质量得不到保证。浆管。它是一种黏结式锚具，全部零部件都需预埋人目前，也有的桥墩工程采用以下的施工工艺]：混凝土中。常规固定端挤压式锚具结构如图1所在现浇的承台与立柱内只预埋预应力孔道，钢绞线不示_1]，纲绞线需

6、与挤压锚具同时预埋在承台内。收稿日期：2O12-05—1546上冯么姥N。．32012s一⋯一s◎2自锁式预应力锚固体系的实施方案簧(1)固定端锚具预埋安装。在工厂出厂前，保护罩内安装好滑块与弹簧，并通过螺栓把保护罩和锚垫板组装成一体。在现场预埋时，把整个固定端组件、螺旋筋、预埋管及灌浆管定位埋设于承台内，保证预埋管、灌浆管的连接可靠，混凝土浇注时不漏浆，如图3图1常规固定端挤压式锚具所示。文献[2—3]中所述的锚索是一种类似地锚的锚索，虽然钢绞线不用预埋，但穿束后需二次灌浆且索体结构复杂。鉴于常规固定端锚具的缺点，本文提出一种具有自锁能力的预应力锚固体系，如图2所示。工作夹片图

7、3固定端锚具预埋(2)预埋管或预留孔道在立柱内埋设或抽拔成型。当采用现浇法浇注立柱时，预埋管按设定位置埋设；当采用预制法时，立柱中的预留孔道可通过抽拔管进行抽拔成型。(3)张拉端锚具预埋。当要浇注立柱顶部的混凝土时，按设定位置预埋张拉端锚垫板和螺旋筋，锚垫板下端与预埋管相对接。之后浇注混凝土，完成了全部预埋件的施工。(4)索体穿束。当承台和立柱的混凝土强度都达图2自锁式竖向锚固体系到设计要求后进行穿束。采用预制拼装时，先把立柱该新型预应力锚固体系是由张拉端锚具、固定端吊装到承台上