锚栓及钢筋混凝土结构件外锚钢加固方法技术

本发明专利技术公开了一种锚栓及钢筋混凝土结构件外锚钢加固方法。该锚栓的锚杆和套管设有螺纹配合段，在锚杆紧固头设有倒圆锥段及紧固机构，在锚杆和套管的膨胀端设有膨胀缝或膨胀槽。外锚钢加固方法是：在钢筋混凝土结构件外表面，根据补强加固的设计要求，按一定分布规律分别在加固钢条板和砼结构相应位置上预制相互匹配的钢条板通孔和砼结构盲孔，在该孔中安装锚栓，通过拧紧挤压锚栓，使锚栓尾部膨胀固紧，将钢条板锚固在钢筋混凝土结构件外表面，实现砼结构件补强加固。本发明专利技术锚栓锚固力强，不仅具有垂直的锚固力，同时具有自平衡水平力系，提高了补强钢条板的抗剪或抗拉能力，该施工方法比外铆钢加固法和粘钢法大大缩短施工工期，显著降低施工成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种对钢筋混凝土工民建、桥梁中的钢筋混凝土结构件进行补强加固技术，特别是涉及一种。二.
技术介绍
由于地质地层的复杂性和某些情况的不可预知性以及知识水平的限制，在钢筋混凝土结构的设计和施工中，难免会出现某些设计错误、或施工缺陷、或用材质量问题；或由于水灾、风灾、火灾以及地震、海啸等灾害，使建筑物遭到某种程度损伤；或需技术改造、需要增加结构载荷、扩大柱网、改变结构使用功能；或由于建筑物交付使用后，管理不善或不当，使混凝土碳化、钢筋锈蚀等原因，对建筑物的各种结构需要加固处理。根据1992年中国计划出版社出版的中国工程建设标准化协会标准、混凝土结构加固技术规范CECS2590介绍，对混凝土的加固处理我国开始于上世纪50年代，特别是近些年来，由于各种原因，需要对某些工程的混凝土进行加固，以保证其使用安全，延长使用年限或改变使用用途。国内各省、市、自治区的设计、施工、科研单位在进行建筑物的加固处理中积累了许多宝贵经验，其技术规范在总结积累经验基础上，吸取国外有关资料编制，最后征求有关单位和专家意见，由全国建筑物鉴定与加固标准技术委员会审查定稿。由加固技术规范可知，对我国建筑物结构的加固方法有加大截面加固法，外包钢加固法，予应力加固法，改变结传力途径加固法，外部粘钢加固法等。所谓外部粘钢加固法，是指在需要加固的混凝土结构件外部外表面，使用建筑专用粘合剂，使钢板粘贴牢固，以提高结构件承载能力和满足正常使用要求的一种加固方法，这种加固方法适用于承载静力作用的受弯、受拉构件，且环境温度不大于60℃，相对湿度不大于70％，无化学腐蚀影响的环境的混凝土结构件加固。外部粘钢加固法的优点是，在加固初期胶的粘固力较强，加固钢板受力比较均匀。但此种外部粘钢加固法在实践过程中也暴露出来明显缺陷，(1).施工工艺复杂，工人劳动强度大。由于施工过程需要对混凝土表面进行表面处理，要打磨除去2～3mm原面层，显露新面，对钢板粘面也得用喷砂、砂轮打磨，施工量和劳动强度大，工作环境恶劣，两粘合面还得用丙酮进行擦拭清洗处理，污染环境空气。(2).外部粘钢加固法，施工过程中其随意性较大，施工质量不易保证。此种加固法要求混凝土外表面处理平整，不能有浮灰原面存在，工艺要求严格，胶层要均匀，不能产生气泡，技术较难达到，造成施工质量受天气变化和实施者工作责任心的影响较大。(3).胶层耐温性耐候性较差。由于胶层属于环氧树脂胶，在70℃时粘合力开始减弱，随着时间的推移，胶层逐渐老化，在长时间的恶劣环境中，混凝土表面易碳化松酥，粘合力随之较大幅度减弱、下降。(4).实施成本高。由于施工工作量大，甚费时日，用胶量大，费用高，使工程加固造价较大幅度提高，造成委托单位付出经济代价高，而施工单位经济效益相对又较低。针对外部粘钢加固法存在的几个问题，中国专利ZL03128154.0，名称为“钢筋混凝土结构外铆钢加固法及其专用铆钉”中，提出了一种改进粘钢加固方法，该专利简化粘钢加固法的实施程序，在一定程度上减少施工工作量，提高工效，降低工作成本，提高施工质量。但ZL03128154.0专利也存在明显的问题，那就是铆钉依然依靠粘合剂粘在混凝土的铆孔中粘合，仍然没有完全克服树脂胶耐温性耐候性较差的问题，一旦铆钉胶层脱落或老化，其铆钉的铆固力将大幅度降低，其铆固质量也受到影响，铆钉横截面为方形，能起到防转作用，铆钉上、下横截面相同，一旦脱胶或胶层老化，则容易造成铆固力丧失或部分丧失，使该加固方法的施工质量下降。另外，在铆孔施钻过程中，很难完全清除盲孔中的浮灰，存在浮灰，胶层的粘合力受影响也较大；另外铆钉长度太短，补强铆固钢板条宽度只有10cm，铆钉只有一行，使补强钢板条不能很好发挥抗拉补强作用。三.
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种施工简单、工效高、锚固力强、加固质量可靠、成本较低的。本专利技术的技术方案是一种锚栓，含有锚杆和套管，锚杆和套管设有螺纹配合段，在锚杆紧固头设有倒圆锥段，在倒圆锥段顶端有紧固机构，在锚杆和套管的膨胀端的直径方向设有一条或一条以上具有一定长度的膨胀缝或膨胀槽。套管与锚杆配合的膨胀端设有三条或三条以上的膨胀缝或膨胀槽，在锚杆的膨胀端有倒角，在横截面的近似直径方向设有两条或两条以上具有一定长度的交叉膨胀缝或膨胀槽，在紧固端的套管端头有一个带缺口大于半圆的台阶管段，或具有三条或三条以上膨胀缝或膨胀槽的套管段。套管长度没有与锚杆膨胀缝或膨胀槽段套接，所述锚杆的膨胀缝或膨胀槽长度段直径比螺纹段小。锚杆紧固机构为正三角形突起，或为正四边形突起，或为正五边形突起，或为正六边形突起。一种与上述锚栓配套使用的顶胀钉是一个圆锥体或截锥体。所述的顶胀钉，半锥顶角为2°～5°的圆锥角，顶胀钉由两个圆锥或三个相连过渡锥体组合而成，或顶胀钉由一段带过渡弧形圆柱体和一个或两个相连过渡锥体组合而成。一种钢筋混凝土结构件外锚钢加固方法，在钢筋混凝土结构件外表面，根据补强加固的设计要求，每隔一定距离按一定分布规律分别在加固钢条板和砼结构相应位置上预制相互匹配的钢条板通孔和砼结构盲孔，在相互匹配的孔中安装锚栓，通过拧紧挤压锚栓，使锚栓膨胀固紧，将钢条板锚固在钢筋混凝土结构件外表面。补强加固钢条板宽度在10～30cm之间，锚栓2～4行，不同行之间的锚栓近似梅花形布点，避免在同一钢条板的横向方向的同一平行线上布置两颗或两颗以上锚栓，同一行的两相邻锚栓之间距离在20～100cm之间。锚栓直径为φ8～φ14，锚进深度为8～10倍锚栓直径，锚栓直径较小时取较高倍数，锚栓直径较大时取较低倍数，锚栓距补强加固钢条板的边缘2～3cm，在混凝土实心楼板的补强加固中，两相邻钢条板之间距离应小于补强锚钢钢条板宽度的2倍。在加固钢条板中间的总长L的2/3范围内，同一行两相邻锚栓之间的距离小于或等于L的10～20％，在距加固钢条板两端的1/6总长L范围内，每个锚栓的抗剪力大于钢条板的设计抗拉力，并满足下列关系式0.8n×每个锚栓的设计抗剪力大于钢条板的设计抗拉力，其中n为钢条板一端1/6总长L范围内的锚栓个数。外锚钢加固设计原则为1.根据CECS2590混凝土结构加固技术规范要求，以等量的钢条板截面积代替需要补强的钢筋截面积，在计算钢条板截面积时需加上锚栓孔尺寸形成的面积，并且在补强钢条板横向同一平行位置不能布置一个以上的锚栓，即在补强钢条板横向同一平行位置只能布置一个锚栓，不同行的锚栓要错开布置，即梅花形布置。2.锚固钢条板一般在100mm至300mm，锚栓可为2行，或3行，或4行，多行锚栓，较宽钢条板能更好发挥锚固补强作用，更能提高砼结构承载能力。3.锚栓一般采用φ8～φ14标准，锚栓长为直径的8～12倍，即L＝(8～12)D，D较大时用较低倍数，D较小时用较高倍数。4.锚栓布置，在锚固钢条板两边的1/6总长L范围内，同一行相邻两锚栓的距离为200mm，在总长度L的2/3范围内，同一行两相邻锚栓距离200mm～1000mm之间，从钢条板两端由小逐渐向中间过渡，中部最大，锚栓锚固位置距钢条板边缘2～3cm。5.端部锚固承剪区域内，每个锚栓的抗剪力应满足关系式0.8nNc＞Nt，其中，n为端部承剪锚栓数，Nt为钢条板抗拉力，Nc为一个锚栓的抗剪力。锚栓用材与钢条板材质相同，或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锚栓，含有锚杆和套管，其特征是：锚杆和套管设有螺纹配合段，在锚杆紧固头设有倒圆锥段，在倒圆锥段顶端有紧固机构，在锚杆和套管的膨胀端的直径方向设有一条或一条以上具有一定长度的膨胀缝或膨胀槽。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：常华北，周国民，常化南，常新伟，王险峰，赵宗兴，
申请(专利权)人：常华北，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]