專利名稱：用于整體預(yù)應(yīng)力裝配式板柱結(jié)構(gòu)的有限粘結(jié)鋼絞線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬建筑工程技術(shù)領(lǐng)域。
二背景技術(shù)：
現(xiàn)有的用于預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的高強鋼絞線分為兩種一種為有粘結(jié)鋼絞線，鋼絞線穿入鋪設(shè)就位的波紋管，澆筑主體結(jié)構(gòu)混凝土，待混凝土強度達到設(shè)計要求后張拉鋼絞線，施加預(yù)應(yīng)力，然后向波紋管內(nèi)灌注水泥漿，其目的是保護鋼絞線，以免銹蝕，并使鋼絞線與混凝土構(gòu)件有效粘結(jié)，減輕梁端錨具的負荷。另一種為無粘結(jié)鋼絞線，其制作采用擠壓涂塑工藝，外包聚乙烯或聚丙烯套管，內(nèi)涂防腐建筑油脂，經(jīng)過擠出成型機后，塑料包裹層一次成型在鋼絞線上。與有粘結(jié)鋼絞線相比，無粘結(jié)鋼絞線在施工過程中無須預(yù)埋波紋管，也省去了向波紋管內(nèi)灌漿的工序，施工效率較高。
傳統(tǒng)的整體預(yù)應(yīng)力裝配式板柱結(jié)構(gòu)采用有粘結(jié)鋼絞線作為預(yù)應(yīng)力鋼筋，但施工工藝與上述有粘結(jié)鋼絞線有所不同。鋼絞線直接鋪設(shè)在預(yù)制構(gòu)件之間的明槽內(nèi)，待鋼絞線張拉完畢后，直接向明槽內(nèi)澆筑高強微膨脹細石混凝土，混凝土在硬化過程中與鋼絞線表面粘結(jié)，二者不會發(fā)生相對移動，形成有粘結(jié)鋼絞線。
IMS體系采用有粘結(jié)鋼絞線存在以下不足1、現(xiàn)有結(jié)構(gòu)在承受地震作用而可能產(chǎn)生較大位移時，預(yù)應(yīng)力筋變形集中在接縫砂漿處，不能均勻分布到預(yù)應(yīng)力筋全長上，容易導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力筋在接縫砂漿處屈服而失去預(yù)應(yīng)力，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不可修復(fù)的破壞。有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力的上述缺點，使現(xiàn)有的整體預(yù)應(yīng)力裝配式板柱結(jié)構(gòu)不得在抗震設(shè)防烈度九度及九度以上地區(qū)使用，即使在低烈度區(qū)，一般也要求設(shè)置剪力墻等抗側(cè)力構(gòu)件，致使造價增高，施工難度加大，限制了“整體預(yù)應(yīng)力裝配式板柱結(jié)構(gòu)”這一工業(yè)化體系在地震區(qū)的使用；2、有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋施加預(yù)應(yīng)力后，處于高應(yīng)力狀態(tài)，通過向明槽內(nèi)澆筑混凝土對其施加保護，避免其在空氣和水分作用下腐蝕。施工時稍不注意，有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋就有可能產(chǎn)生銹斑而導(dǎo)致應(yīng)力集中，使預(yù)應(yīng)力筋破壞而失去承載能力，因此，現(xiàn)有體系對上述施工環(huán)節(jié)及材料的選用非常嚴(yán)格，不利于在小城鎮(zhèn)建筑、村鎮(zhèn)建筑和民居更新中的推廣應(yīng)用；3、重復(fù)利用已拆除的建筑的構(gòu)件，是節(jié)約能源與物耗的有效方法，符合可持續(xù)發(fā)展的要求。但有粘結(jié)整體預(yù)應(yīng)力裝配式板柱結(jié)構(gòu)在拆除時，必須破壞構(gòu)件才能將預(yù)應(yīng)力筋與主體結(jié)構(gòu)拆開，構(gòu)件重復(fù)利用率低，浪費材料，并產(chǎn)生不可降解的建筑垃圾。
無粘結(jié)鋼絞線具有施工效率高，抗震性能較好的優(yōu)點。在地震荷載反復(fù)作用下，無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋始終處于受拉狀態(tài)，不像有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋那樣可能由受拉轉(zhuǎn)為受壓。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋與混凝土之間有油脂和塑料套管相隔離，其預(yù)應(yīng)力卸載后，可將無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋抽出套管，進而無損傷的拆除所有預(yù)制構(gòu)件(梁、板、柱、墊塊等)，使這些構(gòu)件能重復(fù)使用，有效節(jié)約能源與物耗，減少廢棄物的產(chǎn)生，這對于降低自然生態(tài)系統(tǒng)的破壞、減少環(huán)境污染具有重要意義，符合可持續(xù)發(fā)展的要求。但是，由于無粘結(jié)鋼絞線的全部預(yù)應(yīng)力負荷都由端部錨具承擔(dān)，一旦錨具失效，整個結(jié)構(gòu)將一垮到底，正因為如此，國家現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定抗震結(jié)構(gòu)的框架梁宜采用后張有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋，所以，無粘結(jié)鋼絞線也不能用于整體預(yù)應(yīng)力裝配式板柱結(jié)構(gòu)。
三
發(fā)明內(nèi)容
1、目的本實用新型擬克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，綜合利用有粘結(jié)鋼絞線和無粘結(jié)鋼絞線二者的優(yōu)點，克服其缺點，提出用于整體預(yù)應(yīng)力裝配式板柱結(jié)構(gòu)的有限粘結(jié)鋼絞線技術(shù)。
2、技術(shù)方案本設(shè)計涉及的有限粘結(jié)鋼絞線由鋼絞線1、錨固區(qū)混凝土2、有限粘結(jié)材料3、有限粘結(jié)區(qū)混凝土4組成，配合預(yù)制邊梁5、預(yù)制墊塊6、預(yù)制樓板7、預(yù)制柱8組成有限粘結(jié)整體預(yù)應(yīng)力裝配式板柱結(jié)構(gòu)，其特征是將鋪設(shè)就位的鋼絞線分為三段，中間段為有限粘結(jié)區(qū)(保護區(qū))，兩端部分為錨固區(qū)，在已經(jīng)就位的鋼絞線1上做標(biāo)記，錨固區(qū)設(shè)于其兩端端頭1500mm范圍內(nèi)，用錨固區(qū)混凝土2搗固，在有限粘結(jié)區(qū)的鋼絞線表面均勻涂上有限粘結(jié)材料3，涂層厚度控制在3～5毫米之間，用有限粘結(jié)區(qū)混凝土4搗固。錨固區(qū)2混凝土保證鋼絞線1與混凝土產(chǎn)生有效粘結(jié)，減輕梁端錨具的負荷，位于此區(qū)域內(nèi)的鋼絞線為有粘結(jié)鋼絞線；有限粘結(jié)材料3是憎水性的粘彈性材料，涂在鋼絞線的表面上，該材料允許鋼絞線1與混凝土4發(fā)生相對移動，但移動過程中須克服一定的粘性阻力，不同于無粘結(jié)鋼絞線在孔道內(nèi)的自由移動，其性質(zhì)既不是有粘結(jié)，也不是無粘結(jié)，而是有限粘結(jié)。
其具體施工方法如下(1)、將預(yù)制柱、預(yù)制樓板、預(yù)制墊塊和預(yù)制邊梁吊裝就位，預(yù)制板與預(yù)制板之間、預(yù)制板與預(yù)制邊梁之間形成明槽，將鋼絞線穿入預(yù)制柱和預(yù)制墊塊上的預(yù)留孔鋪設(shè)在明槽中；(2)、將接縫用快硬早強微膨脹砂漿填充密實，養(yǎng)護；(3)、在已經(jīng)就位的鋼絞線上做標(biāo)記，錨固區(qū)設(shè)于其兩端端頭1500mm范圍內(nèi)，其余部分為有限粘結(jié)區(qū)；(4)、把有限粘結(jié)材料均勻涂在位于有限粘結(jié)區(qū)內(nèi)的鋼絞線表面，涂層厚度控制在3～5毫米之間；(5)、待接縫砂漿達到設(shè)計強度后，張拉鋼絞線，對結(jié)構(gòu)施加預(yù)應(yīng)力；(6)、張拉工作結(jié)束后，先對預(yù)制構(gòu)件上的預(yù)留孔實施灌漿，灌漿材料為微膨脹水泥砂漿，然后，澆灌明槽內(nèi)的細石混凝土并養(yǎng)護；
(7)、在明槽內(nèi)細石混凝土硬化過程中，錨固區(qū)內(nèi)鋼絞線成為有粘結(jié)鋼絞線，有限粘結(jié)區(qū)的鋼絞線成為有限粘結(jié)鋼絞線。
3、有限粘結(jié)鋼絞線的優(yōu)點(1)由于錨固區(qū)的存在，有限粘結(jié)鋼絞線的結(jié)構(gòu)可靠性不低于有粘結(jié)鋼絞線；(2)抗震性能好。在地震荷載反復(fù)作用下，有限粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力變化幅度小，并可將局部變形均勻分散到預(yù)應(yīng)力筋整個有限粘結(jié)區(qū)內(nèi)；同時，由于有限粘結(jié)材料的阻尼作用，在變形過程中可以消耗一部分能量，提高了結(jié)構(gòu)體系的消能減震能力；(3)由于鋼絞線表面有限粘結(jié)材料的存在，降低了鋼絞線在壓折點處的摩擦系數(shù)，減少了鋼絞線的預(yù)應(yīng)力損失；(4)可采用電加熱法消除鋼絞線的預(yù)應(yīng)力，建筑易于拆除，建筑構(gòu)件可重復(fù)利用。在電加熱過程中，有效粘結(jié)材料升溫軟化，粘結(jié)力降低，用切割機切斷鋼絞線時，鋼絞線中蘊藏的能量能得到徹底釋放，不但可以在不破壞預(yù)制構(gòu)件的前提下對主體結(jié)構(gòu)予以拆除，拆除工作也更加安全，構(gòu)件重復(fù)利用率高，建筑垃圾少，符合可持續(xù)發(fā)展要求；(5)有限粘結(jié)材料具有憎水性，可以有效防止鋼絞線銹蝕，結(jié)構(gòu)可靠性更高。有限粘結(jié)材料具有一定的彈性，能夠適應(yīng)結(jié)構(gòu)變形，克服了有粘結(jié)鋼絞線一旦混凝土開裂，鋼絞線就直接暴露于空氣中而易于銹蝕的弊端；(6)有限粘結(jié)材料可選用瀝青，價格低廉，材料易得，造價低于無粘結(jié)鋼絞線，對施工設(shè)備要求不高。
四

圖1為采用有限粘結(jié)鋼絞線的整體預(yù)應(yīng)力裝配式板柱結(jié)構(gòu)軸測示意圖，圖中1為鋼絞線，5是預(yù)制邊梁，6是預(yù)制墊塊，7是預(yù)制樓板，8是預(yù)制柱；圖2為圖1的I-I剖視圖，系明槽內(nèi)有限粘結(jié)鋼絞線構(gòu)造示意圖，1是鋼絞線，2是錨固區(qū)混凝土，3是有限粘結(jié)材料，4是有限粘結(jié)區(qū)混凝土。A是錨固區(qū)，B是有限粘結(jié)區(qū)。
五具體實施方式
有限粘結(jié)鋼絞線的整體預(yù)應(yīng)力裝配式板柱結(jié)構(gòu)的實施過程如下1、將預(yù)制柱、預(yù)制樓板、預(yù)制墊塊和預(yù)制邊梁吊裝就位，預(yù)制板與預(yù)制板之間、預(yù)制板與預(yù)制邊梁之間形成明槽，預(yù)制墊塊、預(yù)制柱和預(yù)制樓板、預(yù)制邊梁之間形成接縫，將接縫用快硬早強微膨脹砂漿填充密實，養(yǎng)護；2、待接縫砂漿達到設(shè)計強度后，將鋼絞線穿入預(yù)制柱和預(yù)制墊塊上的預(yù)留孔鋪設(shè)在明槽中；3、在已經(jīng)就位的鋼絞線上做標(biāo)記，錨固區(qū)設(shè)于其兩端端頭1500mm范圍內(nèi)，其余部分為有限粘結(jié)區(qū)(保護區(qū))；4、把有限粘結(jié)材料均勻涂在位于有限粘結(jié)區(qū)內(nèi)的鋼絞線表面，涂層厚度控制在3-5毫米之間；5、張拉鋼絞線，對結(jié)構(gòu)施加預(yù)應(yīng)力；6、張拉工作結(jié)束后，先對預(yù)制構(gòu)件上的預(yù)留孔實施灌漿，灌漿材料為微膨脹水泥砂漿，然后，澆灌明槽內(nèi)的細石混凝土并養(yǎng)護；7、在明槽內(nèi)細石混凝土硬化過程中，錨固區(qū)內(nèi)鋼絞線成為有粘結(jié)鋼絞線，有限粘結(jié)區(qū)(保護區(qū))內(nèi)的鋼絞線為有限粘結(jié)鋼絞線；8、拆除支撐，采用有限粘結(jié)鋼絞線的整體預(yù)應(yīng)力裝配式板柱結(jié)構(gòu)施工完成。
權(quán)利要求1.一種用于整體預(yù)應(yīng)力裝配式板柱結(jié)構(gòu)的有限粘結(jié)鋼絞線，其是由鋼絞線(1)、預(yù)制邊梁(5)、預(yù)制墊塊(6)、預(yù)制樓板(7)、預(yù)制柱(8)構(gòu)成的裝配式板柱結(jié)構(gòu)中的鋼絞線(1)施工而成，預(yù)制樓板、預(yù)制墊塊和預(yù)制邊梁吊裝就位，預(yù)制板與預(yù)制板之間、預(yù)制板與預(yù)制邊梁之間形成明槽，將鋼絞線(1)穿入預(yù)制柱和預(yù)制墊塊上的預(yù)留孔鋪設(shè)在明槽中，將接縫用砂漿填充密實，養(yǎng)護，其特征在于將鋪設(shè)就位的鋼絞線分為三段，兩端部分為錨固區(qū)，其余部分為有限粘結(jié)區(qū)，錨固區(qū)設(shè)于其兩端部份1500mm范圍內(nèi)，用錨固區(qū)混凝土(2)搗固，、在有限粘結(jié)區(qū)的鋼絞線表面均勻涂上有限粘結(jié)材料(3)，涂層厚度控制在3～5毫米，用有限粘結(jié)區(qū)混凝土(4)搗固。
專利摘要本設(shè)計是一種用于整體預(yù)應(yīng)力裝配式板柱結(jié)構(gòu)的有限粘結(jié)鋼絞線，其由鋼絞線1、錨固區(qū)混凝土2、有限粘結(jié)材料3、保護區(qū)混凝土4組成，其施工過程是將鋪設(shè)就位的鋼絞線分為三段，中間段為有限粘結(jié)保護區(qū)，用有限粘結(jié)材料包裹鋼絞線，形成有限粘結(jié)鋼絞線；兩端部位為錨固區(qū)，沿用有粘結(jié)鋼絞線的做法，本設(shè)計在綜合利用有粘結(jié)鋼絞線和無粘結(jié)鋼絞線優(yōu)點的基礎(chǔ)上，進一步提高了結(jié)構(gòu)的抗震能力，結(jié)構(gòu)易于拆除，構(gòu)件可重復(fù)利用，是一種符合可持續(xù)發(fā)展要求的技術(shù)。
文檔編號E04C5/08GK2752372SQ20042006143
公開日2006年1月18日 申請日期2004年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月23日
發(fā)明者柏文峰 申請人:昆明理工大學(xué)