CN107631705A - 一种夹片式锚具钢筋回缩量测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种夹片式锚具钢筋回缩量测试装置及方法，所述测试装置开槽垫板、吸附座靶板装置、位移传感器。所述操作方法需依次安装开槽垫板、位移传感器、吸附座靶板装置，通过位移传感器量测保压过程至张拉力为零阶段预应力钢筋的回缩量。发明的有益效果是能直接量测夹片工作锚位置钢筋的位移，真实反映钢筋回缩量的大小，测试装置简便，仅需在现有张拉装置上附属测试装置；测试方法可行，避免了外部因素对测试结果的影响。

Description

一种夹片式锚具钢筋回缩量测试装置及方法

技术领域

本发明涉及预应力混凝土梁预应力钢筋施工、检测领域，尤其涉及一种夹片式锚具钢筋回缩量测试装置及方法。

背景技术

预应力锚固是一种主动锚固技术，该项技术已广泛的应用于混凝土加固、预应力混凝土结构中，其能通过预加荷载抵消或减小外部荷载对结构产生的拉应力，减缓裂缝发生、保证结构安全。预应力钢筋主要通过夹片式锚具锚固，实际施工中普遍存在因放张、钢筋回缩而导致的预应力损失，同时也是预应力损失的主要因素。预应力损失导致锚下预应力不足，进而造成结构开裂，对结构的安全性、耐久性和正常使用效果都会产生不利影响，显著影响服役性能。规范给出了夹片式锚具钢筋回缩量的参考值；设计单位建议在控制应力的基础上增加一定比例应力以弥补因钢筋回缩导致的预应力损失，但是上述措施均依据经验，并没有可靠的测试数据做支撑，且因不同夹片、锚具、钢筋之间的摩擦力不同，放张时钢筋回缩量不同，经验数据不能覆盖所有实际情况，给实际施工带来一定困扰。检测人员提出一些测试钢筋回缩量的方法，如在工具锚处测量钢筋回缩，但是这种方法受工作锚到工具锚区段钢筋弹性变形的影响，导致测试结果不准确；而活塞回程的位移亦不是钢筋的回缩量，测试活塞回程亦不能有效地测量出真实的钢筋回缩量。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提出了一种夹片式锚具钢筋回缩量测试装置及方法。该装置和方法能直接量测夹片工作锚位置钢筋的位移，从而真实的反映钢筋回缩量的大小。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术手段：

一种夹片式锚具钢筋回缩量测试装置，包括开槽垫板、吸附座靶板装置、位移传感器；所述的开槽垫板安装在千斤顶侧，预应力钢筋穿过开槽垫板、限位板和锚垫板，通过工作夹片夹持，在每个预应力钢筋上设有一个吸附座靶板装置，在所述千斤顶的外侧设有环向轨道，在所述的环向轨道上设有多个位移传感器，一个位移传感器与一个吸附座靶板装置对应；所述位移传感器发射超声波到吸附座靶板装置上，用以量测靶板的纵向位移，进而获得预应力钢筋的纵向位移。

进一步的，所述开槽垫板对应在预应力钢筋穿过的位置开U形槽，U形槽径向平行于预应力钢筋切向，环向尽量贴近预应力钢筋，防止相邻开槽连通，宽度方向开槽贯通，因开槽对垫板的刚度有所削弱，选用强度较高材料已保证垫板不被压坏，且能重复使用。

进一步的，所述吸附座靶板装置包括环形磁铁吸附座、靶杆和靶板；所述环形磁铁吸附座内径与预应力钢筋半径相同，其吸附在预应力钢筋上；靶杆一端连接环形磁铁吸附座，另一端连接靶板。

进一步的，所述的环形磁铁吸附座上内嵌螺纹套管，螺丝拧入内嵌螺纹套管，靶杆和螺丝焊接，靶板和靶杆连接。

进一步的，所述的环形磁铁吸附座的弧长等于1/6预应力钢筋的周长。

进一步的，所述位移传感器通过锚固螺栓固定在张拉千斤顶的环向轨道上，可环向自由移动。位移传感器发射超声波到靶板上，用以量测靶板的纵向位移。

进一步的，所述的位移传感器的布置数量与预应力钢筋的数量相同，分别量测预应力钢筋的位移。

上述装置对应以下具体操作方法：

步骤(1)：

安装开槽垫板。按照正常张拉工序依次安装锚垫板、工作夹片、限位板。开槽垫板放置于限位板后方并与限位板对齐，预应力钢筋分别穿过开槽垫板对应开槽；然后安装千斤顶、工具夹片、工具锚垫板。

步骤(2)：

安装位移传感器。在千斤顶前端环向布设滑道，将位移传感器安装于滑道上，位移传感器的数量与预应力钢筋数量一致，位置与开槽垫板开槽对应，通过锚固螺栓固定位移传感器。

步骤(3)：

安装吸附座靶板装置。张拉千斤顶至目标吨位，保压。将吸附座靶板装置穿过开槽垫板开槽，吸附到预应力钢筋上；吸附座靶板装置的纵向位置距离限位板端10mm，保证预应力钢筋锚固时可自由发生回缩。检查靶板位置是否与位移传感器位置对应。

步骤(4)：

预应力钢筋锚固，量测回缩量。保压过程即启动位移传感器，待保压结束后预应力钢筋发生回缩，位移传感器量测靶板的位移，当张拉力降为零时，结束采集。位移传感器量测的从保压状态到张拉力为零状态的靶板位移即为预应力钢筋的回缩量。

本发明的有益效果是：

本发明提出一种夹片式锚具钢筋回缩量测试装置及方法，使用该装置以及提出的测试方法能直接量测夹片工作锚位置钢筋的位移，从而真实的反映钢筋回缩量的大小。该测试装置简便，仅需在现有张拉装置上附属测试装置；测试方法可行，避免了外部因素对测试结果的影响，可有效的指导预应力钢筋施工、检测。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1是本发明开槽垫板示意图。

图2是本发明吸附座靶板装置的正立面图；

图3是本发明吸附座靶板装置的测立面；

图4是本发明使用示意图。

其中，1为预应力钢筋，2为U形槽，3为靶板，4为靶杆，5为螺丝，6为内嵌螺纹套管，7为环形磁铁吸附座，8为吸附座靶板装置，9为环向轨道，10为位移传感器，11为锚固螺栓，12为千斤顶，13为锚垫板，14为工作夹片，15为限位板，16为开槽垫板，17为工具夹片，18为工具锚垫板。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，现有技术中在工具锚处测量钢筋回缩时方法受工作锚到工具锚区段钢筋弹性变形的影响，导致测试结果不准确；而活塞回程的位移亦不是钢筋的回缩量，测试活塞回程亦不能有效地测量出真实的钢筋回缩量。

为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种夹片式锚具钢筋回缩量测试装置及方法。该装置和方法能直接量测夹片工作锚位置钢筋的位移，从而真实的反映钢筋回缩量的大小。

本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，本发明公开的一种夹片式锚具钢筋回缩量测试装置及方法。

采用的测试装置如图1、2、3所示，具体如下：

测试装置包括开槽垫板16、吸附座靶板装置8和位移传感器10；所述的开槽垫板16安装在千斤顶侧，预应力钢筋穿过开槽垫板16、限位板和锚垫板，通过工作夹片夹持，在每个预应力钢筋上设有一个吸附座靶板装置8，在所述千斤顶的外侧设有环向轨道，在所述的环向轨道上设有多个位移传感器10，一个位移传感器10与一个吸附座靶板装置8对应；所述位移传感器10发射超声波到吸附座靶板装置上，用以量测靶板的纵向位移，进而获得预应力钢筋的纵向位移。

进一步的，所述开槽垫板16对应在预应力钢筋1穿过的位置开U形槽2，U形槽2径向平行于预应力钢筋1切向，环向尽量贴近预应力钢筋1，防止相邻开槽连通，宽度方向开槽贯通，因开槽对垫板的刚度有所削弱，选用强度较高材料已保证垫板不被压坏，且能重复使用。

进一步的，所述吸附座靶板装置8包括环形磁铁吸附座7、内嵌螺纹套管6、螺丝5、靶杆4、靶板3。

所述环形磁铁吸附座7内径与预应力钢筋1半径相同，环向为1/6预应力钢筋1周长，内嵌螺纹套管6内嵌于环形磁铁吸附座7，螺丝5可拧入内嵌螺纹套管6，靶杆4和螺丝5焊接，靶板3和靶杆4连接。

进一步的，所述位移传感器11固定在张拉千斤顶12的环向轨道9上，可环向自由移动，依靠锚固螺栓11固定，位移传感器10发射超声波到靶板3上，用以量测靶板3的纵向位移。位移传感器9的布置数量与预应力钢筋1的数量相同，分别量测预应力钢筋1的位移。

如图3所示，上述装置对应以下具体操作方法：

步骤(1)：

安装开槽垫板16。按照正常张拉工序依次安装锚垫板13、工作夹片14、限位板15。开槽垫板16放置于限位板14后方并与限位板14对齐，预应力钢筋1分别穿过开槽垫板16对应开槽。然后安装千斤顶12、工具夹片17、工具锚垫板18。

步骤(2)：

安装位移传感器10。在千斤顶12前端环向布设滑道9，将位移传感器10安装于滑道9上，位移传感器10的数量与预应力钢筋1数量一致，位置与开槽垫板16开槽对应，通过锚固螺栓11固定位移传感器10。

步骤(3)：

安装吸附座靶板装置8。张拉千斤顶12至目标吨位，保压。将吸附座靶板装置8穿过开槽垫板16开槽，吸附到预应力钢筋上1。吸附座靶板装置8的纵向位置距离限位板端10mm，保证预应力钢筋1锚固时可自由发生回缩。检查靶板3位置是否与位移传感器10位置对应。

步骤(4)：

预应力钢筋1锚固，量测回缩量。保压过程即启动位移传感器10，待保压结束后预应力钢筋1发生回缩，位移传感器量10测靶板3的位移，当张拉力降为零时，结束采集。位移传感器10量测的从保压状态到张拉力为零状态的靶板3位移即为预应力钢筋1的回缩量。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

使用该装置以及提出的测试方法能直接量测夹片工作锚位置钢筋的位移，从而真实的反映钢筋回缩量的大小。该测试装置简便，仅需在现有张拉装置上附属测试装置；测试方法可行，避免了外部因素对测试结果的影响，可有效的指导预应力钢筋施工、检测。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种夹片式锚具钢筋回缩量测试装置，其特征在于，包括开槽垫板、吸附座靶板装置、位移传感器；所述的开槽垫板安装在千斤顶侧，预应力钢筋穿过开槽垫板、限位板和锚垫板，通过工作夹片夹持，在每个预应力钢筋上设有一个吸附座靶板装置，在所述千斤顶的外侧设有环向轨道，在所述的环向轨道上设有多个位移传感器，一个位移传感器与一个吸附座靶板装置对应；所述位移传感器发射超声波到吸附座靶板装置上，用以量测靶板的纵向位移，进而获得预应力钢筋的纵向位移。

2.如权利要求1所述的一种夹片式锚具钢筋回缩量测试装置，其特征在于，所述开槽垫板对应在预应力钢筋穿过的位置开U形槽，U形槽径向平行于预应力钢筋切向，环向尽量贴近预应力钢筋；宽度方向开槽贯通。

3.如权利要求1所述的一种夹片式锚具钢筋回缩量测试装置，其特征在于，所述吸附座靶板装置包括环形磁铁吸附座、靶杆和靶板；所述环形磁铁吸附座内径与预应力钢筋半径相同，其吸附在预应力钢筋上；靶杆一端连接环形磁铁吸附座，另一端连接靶板。

4.如权利要求3所述的一种夹片式锚具钢筋回缩量测试装置，其特征在于，所述的环形磁铁吸附座上内嵌螺纹套管，螺丝拧入内嵌螺纹套管，靶杆和螺丝焊接，靶板和靶杆连接。

5.如权利要求3所述的一种夹片式锚具钢筋回缩量测试装置，其特征在于，所述的环形磁铁吸附座的弧长等于1/6预应力钢筋的周长。

6.如权利要求1所述的一种夹片式锚具钢筋回缩量测试装置，其特征在于，所述位移传感器通过锚固螺栓固定在张拉千斤顶的环向轨道上，可环向自由移动。

7.如权利要求1所述的一种夹片式锚具钢筋回缩量测试装置，其特征在于，所述位移传感器的布置数量与预应力钢筋的数量相同，分别量测预应力钢筋的位移。

8.如权利要求1所述的一种夹片式锚具钢筋回缩量测试装置的安装方法，其特征在于，

步骤(1)：安装开槽垫板；

步骤(2)：安装位移传感器；

在千斤顶前端环向布设滑道，将位移传感器安装于滑道上，位移传感器的数量与预应力钢筋数量一致，位置与开槽垫板开槽对应，通过锚固螺栓固定位移传感器；

步骤(3)：安装吸附座靶板装置；

张拉千斤顶至目标吨位，保压；将吸附座靶板装置穿过开槽垫板开槽，吸附到预应力钢筋上；检查靶板位置是否与位移传感器位置对应；

步骤(4)：预应力钢筋锚固，量测回缩量；

保压过程即启动位移传感器，待保压结束后预应力钢筋发生回缩，位移传感器量测靶板的位移，当张拉力降为零时，结束采集；位移传感器量测的从保压状态到张拉力为零状态的靶板位移即为预应力钢筋的回缩量。

9.如权利要求8所述的一种夹片式锚具钢筋回缩量测试装置的安装方法，其特征在于，吸附座靶板装置的纵向位置距离限位板端10mm。

10.如权利要求8所述的一种夹片式锚具钢筋回缩量测试装置的安装方法，其特征在于，步骤1的具体过程如下：

按照正常张拉工序依次安装锚垫板、工作夹片、限位板；开槽垫板放置于限位板后方并与限位板对齐，预应力钢筋分别穿过开槽垫板对应开槽；然后安装千斤顶、工具夹片、工具锚垫板。