[发明专利]用于预制拼装桥墩的预应力FRP筋张拉锚固装置及其施工方法

说明书

本发明公开了一种用于预制拼装桥墩的预应力FRP筋张拉锚固装置及其施工方法，锚固装置包括设置在承台与底节段接缝处的“［”型凹槽、设置在“［”型凹槽内的锚垫板、通过限位螺母固定在锚垫板上的张拉端套筒、通过夹板固定在张拉端套筒上的垫板、安放在垫板上的千斤顶、预埋在墩柱节段内的锚固端套筒、设置在张拉端套筒与锚固端套筒之间的预应力FRP筋。利用本发明可以在桥墩底部对FRP筋进行张拉操作、并将FRP筋牢靠地锚固于墩内，同时还能定期检查FRP筋的预应力损失情况并及时补张。

技术领域

本发明属于土木工程、建筑工程、公路工程和市政工程领域，涉及一种用于预制拼装桥墩的预应力FRP筋张拉锚固装置及其施工方法。

背景技术

节段拼装预制混凝土桥墩具有施工快速、质量可靠、受环境影响小、对交通影响小等优点，在包括杭州湾跨海大桥和美国Seven Miles Bridge在内的一些跨海连岛大桥中得到了工程应用。这一形式的桥墩是将墩身沿竖向分割成若干节段，节段之间采用干接缝连接，由于接缝的存在导致预制拼装桥墩整体性较差、在地震作用下自复位能力较差，为提高其整体性与自复位能力，现有做法是沿墩身方向设置预应力筋。

传统的预应力材料多为钢筋和钢绞线等，在预应力技术应用越来越普遍的背景下，相应地也出现了一些问题，最为突出的问题是钢材耐久性差。FRP筋具有抗拉强度大、比强度高、耐腐性好等优点，它的出现及其在土木工程领域的推广应用，极大拓宽了预应力技术的选材范围。虽然国内外开展了大量相关研究，然而由于FRP筋存在剪切强度低、不易弯折等不足，传统的张拉、锚固装置并不适用于预应力FRP筋，这极大地限制了FRP筋在预应力领域的应用。因此，进一步研究FRP筋的预应力张拉、锚固技术显得尤为重要。

在公开号为CN105178515A的专利文件中，公开了一种内置锚具式预应力FRP筋张拉锚固装置，包括预应力FRP筋、粘结材料、钢套管、螺杆、螺母、环形钢垫片和圆形锚环，预应力FRP筋的两端分别插入位于张拉端和锚固端处的钢套管的开口端内，并用粘结材料固定，在张拉端处的钢套管的封闭端焊接一段螺杆，使螺杆穿过张拉端的圆形锚环的环壁，并在圆形锚环内安装与螺杆配套的环形钢垫片和螺母，将锚固端的钢套管的封闭端穿过锚固端的圆形锚环的环壁，并与圆形锚环焊接在一起。该发明仅涉及预应力FRP筋的锚固措施，并未提及张拉装置及方法。

在公开号为CN204357005U的专利文件中，公开了预应力FRP筋张拉锚固装置，该装置分为锚固装置和的张拉装置，其中锚固装置包括套筒、限位螺母和锚垫板，张拉装置包括张拉杆、反力撑脚和施力设备，该专利的施力设备与反力撑脚连接，反力撑脚安装在锚垫板上，反力撑脚与施力设备均设置在锚垫板外侧，而本发明通过设置“［”型凹槽、垫板与夹板将施力设备（千斤顶）安放在锚垫板内侧，这样的设计可以将预应力FRP筋的锚固端尽量向外延伸，在施工空间有限的条件下，增加了预应力施加长度。

综上所述，现有的公开文献中，尚未见适用于预制拼装桥墩底部的预应力FRP筋张拉、锚固装置。

发明内容

技术问题：本发明提供一种用于预制拼装桥墩的预应力FRP筋张拉锚固装置，利用本发明可以在桥墩底部对FRP筋进行张拉操作、并将FRP筋牢靠地锚固于墩内，同时还能定期检查FRP筋的预应力损失情况并及时补张。

技术方案：

一种用于预制拼装桥墩的预应力FRP筋张拉锚固装置，包括设置在承台与最下端墩柱节段底部接缝处的矩形凹腔、横向设置在矩形凹腔内的锚垫板（2）、与锚垫板（2）固定并处于矩形凹腔内的的张拉端套筒（4）、通过夹板（5）固定在张拉端套筒（4）上的垫板（6）、能够安放在垫板（6）上的千斤顶（7）、预埋在墩柱节段内的锚固端套筒（8）、设置在张拉端套筒（4）与锚固端套筒（8）之间的预应力FRP筋（9）；

矩形凹腔通过承台上的“［”型凹槽与最下端墩柱节段底部的“［”型凹槽拼接而成；

张拉端套筒、千斤顶均沿着墩柱节段的轴向设置。