[发明专利]一种嵌入式体外预应力实施系统及其加固RC柱施工方法

说明书

本发明公开了一种嵌入式体外预应力实施系统及其加固RC柱施工方法，包括钢绞线布设槽、预应力钢绞线、端部锚固装置、预应力横张装置、牵引线提升装置和预应力施加装置。待加固钢筋混凝土柱表面开设呈m圈螺旋上升的钢绞线布设槽和n条竖直凹槽；在竖直凹槽与钢绞线布设槽的交点处均布设预应力横张装置；牵引线提升装置包括牵引线和m个牵引线卡扣；当预应力施加装置向下牵拉牵引线时，m个牵引线卡扣将挤压m个预应力横张装置，从而使得m个横向张拉组件横向伸长，进而使得预应力钢绞线横向张拉。本发明采用横向张拉的方式，仅需提供纵向张拉时张拉力的1/5~1/7，便能够达到预期张拉效果。同时，采用先锚固、后张拉，端部锚固方便、极大降低锚固难度。

技术领域

本发明涉及钢筋混凝土加固领域，特别是一种嵌入式体外预应力实施系统及其加固RC柱施工方法。

背景技术

随着使用年限的增加，钢筋混凝土结构的力学性能会不断退化，在地震等自然灾害作用下，结构会因承载力不足而发生破坏，严重影响建筑的正常使用，因此需要采取有效方法对钢筋混凝土结构进行加固。对于钢筋混凝土柱，目前常见的加固方法有外加钢片法、外包FRP法等，其原理主要为增加横向约束，由此增加柱的承载力。但是，一般的体外加固方式无法有效应对加固材料应力滞后于原有结构的问题，因此，有学者提出运用预应力材料，如预应力钢绞线、纤维布等对钢筋混凝土柱进行加固。目前的预应力体外加固方式一般采用先张拉，后锚固的施工顺序，这使得施工难度大大增加。另外，在预应力张拉过程中，张拉方式也是影响加固效果的一项重要因素，一般的预应力张拉方式需要提供很大的张拉力才能达到预期效果。

公告号为CN 108252228 A的发明专利提出了一种用于加固钢筋混凝土墩柱的预应力纤维布加固装置，其将纤维布包裹于混凝土墩柱上，两端纤维布缠绕在楔片上，并插入套板固定，将套板锚头中的螺栓孔对齐，插入螺杆，通过同时拧动螺杆来拉动固定楔片，从而实现对纤维布施加预应力。公告号为CN 106917517 A的发明专利提出了一种预应力高强纤维布加固柱构件的施工方法，其先将纤维布一端缠绕固定钢棒上，并将钢棒置入待加固柱上的开槽中，另一端用张拉装置张拉，并在张拉后缠绕粘贴在待加固柱上。

以上两种装置虽然能够有效将预应力纤维布布置在待加固柱上，但是在实际工程中仍存在如下不足：

1、以上两种预应力纤维布施加装置施工均比较繁琐，其仍采用沿预应力缠绕方向纵向张拉的方式，所需张拉力较大，对张拉装置和施工要求较高，不利于施工。

2、第二种装置采用先张拉后锚固的施工方式，预应力纤维布在张拉状态下不易锚固，且容易产生预应力损失。

3、加固后纤维布与其锚固端暴露在柱表面，无保护层，其抗老化性能以及防火性能较差，在自然环境下容易失效，耐久性不强。

公告号为CN 2809064 Y的实用新型专利提出了一种矩形截面混凝土柱加固的预应力钢板箍，其通过高强螺栓拉动块安装有加力耳的U型加工箍板对混凝土方柱施加横向预应力。其构造较简单，但其本质仍然采用纵向张拉的方式施加预应力，预应力施加装置要求较高，施工不便，且此装置的适用性较差，每套加固装置只能适应与其相尺寸相对应的柱，不具有普遍适用性。另外，以上装置在加固时，构件上的每道加固层均独立起作用，加固时难以保证整个柱体预应力均匀施加，影响加固的整体性。

因此，需发明一种结构简单，施工方便快捷且加固效果良好的钢筋混凝土柱体外预应力加固装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种嵌入式体外预应力实施系统及其加固RC柱施工方法，该嵌入式体外预应力实施系统及其加固RC柱施工方法采用横向张拉的张拉方式，可用较小的力提供较大的预应力，预应力施加更容易，且对于预应力钢绞线，采用先锚固后张拉的施工顺序，使施工难度降低。