一种弧形屋面预应力钢筋布设系统及其施工方法技术方案

一种弧形屋面预应力钢筋布设系统及其施工方法，包括上下两层弧形预应力钢筋层，上层弧形预应力钢筋层位于上层非预应力钢筋层下方，下层弧形预应力钢筋层位于下层非预应力钢筋层上方，每层弧形预应力钢筋层均包括均匀间隔设置预应力钢筋，预应力钢筋包括缓粘结预应力钢筋，预应力钢筋均包括张拉端、固定端和连接在张拉端的钢绞线，张拉端包括顺次设置的螺旋筋一、小承压板、夹片锚和穴模，所述固定端包括顺次设置的螺旋筋二、单孔承压板和挤压锚。缓粘结预应力钢筋在弧形屋面中彼此独立排布，又与混凝土全长范围有效粘结，故使用阶段因功能改变需要开洞时，可灵活切断预应力钢绞线，相较无粘结、有粘结预应力钢筋具有明显技术优势。

【技术实现步骤摘要】
一种弧形屋面预应力钢筋布设系统及其施工方法
本专利技术涉及建筑施工领域，具体属于一种弧形屋面预应力钢筋布设系统及其施工方法。
技术介绍
预应力钢筋由于使用时可以带来更好的抗拉力或抗压力，可以有效减少由于跨度大而带来的温度裂缝，因此得到建筑行业的推广。但现有的预应力钢筋大多是无粘结预应力钢绞线，是在有粘接钢绞线的基础上做了涂包层，不与砼土直接接触，便于张拉，与混凝土的握裹力不足，在使用时，容易发生松动，影响使用性能，有粘结预应力钢绞线则是钢绞线与混凝土直接接触，没有外包塑料管，与混凝土握裹力较强，但是张拉困难，难以满足施工需要。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种弧形屋面预应力钢筋布设系统及其施工方法，要解决现有技术不能满足施工需要的技术问题。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种弧形屋面预应力钢筋布设系统，其特征在于：包括上下两层弧形预应力钢筋层，上层弧形预应力钢筋层位于上层非预应力钢筋层下方，下层弧形预应力钢筋层位于下层非预应力钢筋层上方，每层弧形预应力钢筋层均包括均匀间隔设置预应力钢筋，所述预应力钢筋包括缓粘结预应力钢筋和无粘结预应力钢筋，所述预应力钢筋均包括张拉端、固定端和连接在张拉端的钢绞线，所述张拉端包括顺次设置的螺旋筋一、小承压板、夹片锚和穴模，所述固定端包括顺次设置的螺旋筋二、单孔承压板和挤压锚。进一步优选地，所述缓粘结预应力钢筋由高密度聚乙烯护套通过高分子缓凝粘合剂与钢绞线粘结固定。进一步地，所述高密度聚乙烯护套的护套厚度为0.8~1.4mm，护套肋宽a为（0.4~0.7）倍的护套肋间距长度、护套肋高h大于等于1.2mm，护套肋间距l为10~16mm。更加优选地，所述张拉端端部设有张拉工具，所述张拉工具包括顺次设置的夹片限位器、夹片垫块、穿心式千斤顶和工作锚具。一种弧形屋面预应力钢筋布设系统的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，预应力钢筋穿束：预应力钢筋待钢筋支架基本固定后逐根穿入，若穿入有困难时可以安装牵引器，穿束完成后浇筑混凝土；步骤二：预应力钢筋理论伸长值△Lt计算：式中，Fj-预应力钢筋张拉端张拉力；AP-预应力钢筋截面积；EP-预应力钢筋弹性模量；k-每米孔孔道局部偏差摩擦影响系数；μ-预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦系数；θ-从张拉端至固定端曲线孔道部分切线的总夹角；步骤三，预应力钢筋张拉：待预应力混凝土强度同条件试块到达75%以上，通过张拉工具对张拉端钢绞线张拉，张拉控制应力为预应力钢筋强度标准值fptk的0.75倍，实测伸长值控制为理论伸长值的（1±6%）倍。进一步地，所述步骤二中缓粘结预应力钢筋的钢绞线直径为15.2mm，k=0.004~0.012，μ=0.004~0.12；无粘结预应力钢筋的钢绞线直径为15.2mm，k=0.004，μ=0.09。此外，所述步骤三预应力钢筋张拉具体包括以下步骤：步骤1，张拉前装备：张拉前首先对张拉端进行清理，将张拉端穴模取出，清理张拉槽，将张拉端钢绞线剥皮后进行张拉工具安装，穿心式千斤顶采用25t穿心式千斤顶，工作锚具采用15-1单孔锚具，张拉前对锚具进行复试，复试合格后方可进行张拉；步骤2，预应力钢筋张拉：实测伸长值小于180mm的预应力钢筋张拉时，采用一次性张拉，张拉力控制由0至1.0σcon，之后持荷1min，卸压后测量伸长量并记录；实际大于180mm的预应力钢筋张拉时，分两次张拉，张拉力控制由0至千斤顶伸长＜185mm，后回油收顶；然后进行第二次张拉张拉力控制由0至1.0σcon，之后持荷1min，卸压后测量伸长量并记录。更加优选地，所述步骤三中预应力钢筋强度标准值fptk=1860Mpa。与现有技术相比本专利技术具有以下特点和有益效果：缓粘结预应力钢筋比无粘结预应力钢筋减少埋设波纹管与灌浆两道复杂工序，施工便捷性大大提高，摩擦系数与无粘结预应力钢筋相当，比有粘结预应力钢筋小，预应力损失缓粘结预应力钢筋小于有粘结预应力钢筋，抗震性能与有粘结预应力钢筋相当，疲劳性和耐久性优于有粘结预应力钢筋，更适宜用于铁路、公路等领域，适宜用于设计寿命长的工程，抗裂性能优于无粘结预应力钢筋及有粘结预应力钢筋，可减少构件截面削弱，无需增加现场灌浆工序，无需冬季养护或停工，特别适用于冬季寒冷地区的连续施工作业;缓粘结预应力钢筋在弧形屋面中彼此独立排布，又与混凝土全长范围有效粘结，故使用阶段因功能改变需要开洞时，可灵活切断预应力钢绞线，对相邻结构、施工作业均无障碍和危险，缓粘结预应力钢筋相较无粘结、有粘结预应力钢筋具有明显技术优势。附图说明图1为本专利技术涉及的弧形屋面预应力钢筋布设图示；图2为图1本专利技术涉及的预应力钢筋层和非预应力钢筋层的位置关系图示；图3为本专利技术涉及的预应力钢筋张拉端的结构示意图；图4为本专利技术涉及的预应力钢筋固定端的结构示意图；图5为本专利技术涉及的张拉工具的结构示意图；图6为本专利技术涉及的缓粘结预应力钢筋纵剖图示；图7为本专利技术涉及的缓粘结预应力钢筋横剖图示。附图标记：1-上层弧形预应力钢筋层；2-下层弧形预应力钢筋层；3-钢绞线；4-螺旋筋一；5-小承压板；6-夹片锚；7-穴模；8-螺旋筋二；9-单孔承压板；10-挤压锚；11-夹片限位器；12-夹片垫块；13-穿心式千斤顶；14-工作锚具；15-高密度聚乙烯护套；16-高分子缓凝粘合剂；17-上层非预应力钢筋层；18-下层非预应力钢筋层；a-护套肋宽；h-护套肋高；l-护套肋间距；a-护套肋宽；h-护套肋高；l-护套肋间距。具体实施方式为使本专利技术实现的技术手段、创新特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本专利技术进一步说明。在此记载的实施例为本专利技术的特定的具体实施方式，用于说明本专利技术的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本专利技术实施方式及本专利技术范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。一种弧形屋面预应力钢筋布设系统，如图1和2所示，包括上下两层弧形预应力钢筋层，上层弧形预应力钢筋层1位于上层非预应力钢筋层17下方，下层弧形预应力钢筋层2位于下层非预应力钢筋层18上方，每层弧形预应力钢筋层均包括均匀间隔设置预应力钢筋，预应力钢筋包括缓粘结预应力钢筋和无粘结预应力钢筋，预应力钢筋均包括张拉端、固定端和连接在张拉端的钢绞线3，如图3所示，张拉端包括顺次设置的螺旋筋一4、小承压板5、夹片锚6和穴模7，如图4所示，固定端包括顺次设置的螺旋筋二8、单孔承压板9和挤压锚10。缓粘结预应力钢筋由高密度聚乙烯护套15通过高分子缓凝粘合剂16与钢绞线3粘结固定。缓粘结预应力钢筋施工时无需加腋、预留张拉开洞，故节省了此部分费用，减少了穿波纹管、灌浆两道工序，工期减半，减少了人、机、料的消耗故节省费用，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种弧形屋面预应力钢筋布设系统，其特征在于：包括上下两层弧形预应力钢筋层，上层弧形预应力钢筋层（1）位于上层非预应力钢筋层（17）下方，下层弧形预应力钢筋层（2）位于下层非预应力钢筋层（18）上方，每层弧形预应力钢筋层均包括均匀间隔设置预应力钢筋，所述预应力钢筋包括缓粘结预应力钢筋和无粘结预应力钢筋，所述预应力钢筋均包括张拉端、固定端和连接在张拉端的钢绞线（3），所述张拉端包括顺次设置的螺旋筋一（4）、小承压板（5）、夹片锚（6）和穴模（7），所述固定端包括顺次设置的螺旋筋二（8）、单孔承压板（9）和挤压锚（10）。/n

【技术特征摘要】
1.一种弧形屋面预应力钢筋布设系统，其特征在于：包括上下两层弧形预应力钢筋层，上层弧形预应力钢筋层（1）位于上层非预应力钢筋层（17）下方，下层弧形预应力钢筋层（2）位于下层非预应力钢筋层（18）上方，每层弧形预应力钢筋层均包括均匀间隔设置预应力钢筋，所述预应力钢筋包括缓粘结预应力钢筋和无粘结预应力钢筋，所述预应力钢筋均包括张拉端、固定端和连接在张拉端的钢绞线（3），所述张拉端包括顺次设置的螺旋筋一（4）、小承压板（5）、夹片锚（6）和穴模（7），所述固定端包括顺次设置的螺旋筋二（8）、单孔承压板（9）和挤压锚（10）。


2.如权利要求1所述的一种弧形屋面预应力钢筋布设系统，其特征在于：所述缓粘结预应力钢筋由高密度聚乙烯护套（15）通过高分子缓凝粘合剂（16）与钢绞线（3）粘结固定。


3.如权利要求2所述的一种弧形屋面预应力钢筋布设系统，其特征在于：所述高密度聚乙烯护套（15）的护套厚度为0.8~1.4mm，护套肋宽（a）为（0.4~0.7）倍的护套肋间距长度、护套肋高（h）大于等于1.2mm，护套肋间距（l）为10~16mm。


4.如权利要求1所述的一种弧形屋面预应力钢筋布设系统，其特征在于：所述张拉端端部设有张拉工具，所述张拉工具包括顺次设置的夹片限位器（11）、夹片垫块（12）、穿心式千斤顶（13）和工作锚具（14）。


5.如权利要求1~4任意一项所述的一种弧形屋面预应力钢筋布设系统的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，预应力钢筋穿束：预应力钢筋待钢筋支架基本固定后逐根穿入，若穿入有困难时可以安装牵引器，穿束完成后浇筑混凝土；
步骤二：预应力钢筋理论伸长值△Lt计算：



式中，Fj-预应力钢筋张拉端张拉力；A...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨斌，辛海京，李健男，董清崇，王春红，唐健，左良，赵彦林，李亨通，崔理佳，李拓，
申请(专利权)人：中建一局华江建设有限公司，中国建筑一局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11