专利名称：高强钢丝先张预应力锚固体系及其施工方法 在预应力混凝土桥梁中，由于抗剪的需要，桥梁腹板中通常设有竖向预应力体系。现有的竖向预应力锚固体系一般由精轧螺纹钢筋16、拧在精轧螺纹钢筋上的螺母14和锚垫板15组成的后张拉预应力体系，通过张拉装置13对精轧螺纹钢筋进行张拉，然后将螺母14拧紧，通过锚垫板和混凝土基础阻止精轧螺纹钢筋的回缩，从而引入预应力，基本构造参见图5所示，该技术结构简单、易操作，但也有以下的不足1、精轧螺纹钢筋的螺纹是轧制而成，螺纹精度较差，放张时螺纹不可避免产生较大变形，与螺母接触不好，导致回缩不恒定，致使竖向预应力效果差；2、由于该体系所用预应力筋和锚具均为钢性体，只要施工中存在误差，预应力筋与锚垫板不垂直而导致锚垫板与螺母接触时产生偏角，螺母与锚垫板的接触面就不能完全贴紧；以至张拉时预应力钢筋产生较大的变形，由于竖向预应力钢筋较短，张拉时的延伸量很少，锚具回缩损失较大，造成竖向预应力效果大大折减；3、由于轧制的精轧螺纹钢筋的强度和直径有限，使之通过它施加的预应力很小；4、该体系为后张法施工，需要现场的张拉管理和压浆作业，不便于施工和管理；5、由于要进行压浆施工，很难解决压浆饱满的问题，且高强精轧螺纹钢筋本身刚度大、周边面积小，加上压浆不饱满就难起到粘结、握裹作用，造成对构件不利。
本发明要解决的技术问题是现有由精轧螺纹钢筋、拧在精轧螺纹钢筋上的螺母和锚垫板组成的刚性竖向预应力锚固体系存在的上述钢筋回缩不恒定，张拉时的延伸量很少，锚具回缩损失较大，竖向预应力效果较差，与混凝土粘结、握裹作用不太好以及施工管理不便的问题，提供一种以弯曲刚度低，柔软性好的高强钢丝为预应力筋构成的柔性竖向预应力锚固体系——高强钢丝先张预应力锚固体系及其施工方法，该体系具有预应力损失小和不确定性偏差小、与水泥浆粘结握裹性好、构件的安全性能好的优点，其施工方法紧凑、方便，同时改善了构件的施工性能。解决其上述技术问题的技术方案是一种高强钢丝先张预应力锚固体系，包括n个锚固单元，其特征在于每个锚固单元由固定端锚板、张拉端锚板、镦头螺母及预应力圆环形钢丝束构成，该预应力圆环形钢丝束是由具有定长的高强钢丝束的各根钢丝的一端通过镦头锚固方式锚固在固定锚板上、另一端镦头在镦头螺母上构成的具有预应力的中空密排圆环形钢丝束、并通过镦头螺母与张拉端锚板相连，该张拉端锚板可随预应力圆环形钢丝束的张拉伸长而移动，套管置于预应力圆环形钢丝束内，m个加强环置于预应力圆环形钢丝束与套管之间，套管内灌注砂浆，上述1≤n≤100，2≤m≤20。上述一种高强钢丝先张预应力锚固体系的施工方法，包括以下步骤A制作带张拉活动撑杆的单个高强钢丝先张预应力锚固体系单元构件(1)、制作高强钢丝段按要求长度将高强钢丝截取成段；(2)、制作预应力圆环形钢丝束通过镦头将各高强钢丝两端分别与镦头螺母和固定端锚板进行镦头锚固相连形成具有预应力的中空密排圆环形钢丝束；(3)、镦头螺母与张拉端锚板和张拉套通过螺纹连接；(4)、在预应力圆环形密排钢丝束内放置套管并在圆环形钢丝束与套管之间配置m(2≤m≤20)个加强环，；(5)放置张拉活动撑杆将所需长度的活动撑杆放置于套管中，拧上张拉堵头；(6)施加预应力张拉装置通过张拉套使圆环形高强钢丝束伸长并带动镦头螺母和张拉端锚垫板向前移动，张拉到位后拧紧张拉堵头，通过活动撑杆的支撑作用阻止高强钢丝束的回缩；B放置锚固体系单元构件将预制好的n(1≤n≤100)个带张拉活动撑杆的单个高强钢丝先张预应力锚固体系单元构件放入模板内，各单元构件之间具有一定间距；C浇注混凝土在各高强钢丝锚固体系单元构件之间浇筑混凝土；D取活动撑杆待混凝土凝固后放松各高强钢丝锚固体系单元构件内的张拉堵头，取出活动撑杆；E灌浆、封锚在各高强钢丝锚固体系单元的套管内灌浆和进行封锚作业。由于采用上述结构，本发明之高强钢丝先张预应力锚固体系及其施工方法与现有由精轧螺纹钢筋、拧在精轧螺纹钢筋上的螺母和锚垫板组成的后张拉竖向预应力锚固体系相比，具有以下有益效果1、与水泥浆粘结握裹性好，还可采用平行刻痕钢丝增加粘结握裹性，增加了构件的安全性能；2、由于通过钢丝镦头来进行连接固定和高强钢丝的特性，以及先张双预应力施工方法，使得预应力损失小和不确定性偏差小；3、所用预应力筋为高强钢丝，其强度高，相同预应力情况下可降低构件自重；抗疲劳性能好，可提高构件的安全稳定性；它的弯曲刚度低，柔软性好，易于卷盘，便于长预应力筋的应用和架设；4、可根据要求设计钢丝数量来设计所要求的预应力的大小，预应力吨位任意选择；5、使用该体系的锚固部分预应力施工方法紧凑、方便，同时改善了构件的施工性能；6、应用了新的预应力引入体系和先张双预应力的施工方法，没有现场的压浆作业，单个高强钢丝先张预应力锚固体系单元构件可在运入现场前进行预制，而且施加了拉力的单个高强钢丝先张预应力锚固体系单元构件可以和钢筋一样地运输和布置，不需要现场的张拉管理；7、单个高强钢丝先张预应力锚固体系单元构件中高强钢丝先张预应力通过张拉撑杆等工具以及加强环的作用而达到力的自平衡，在浇注混凝土时，既保护了活动张拉撑杆、防止活动张拉撑杆受力后失稳，又保护了预应力圆环形钢丝束，使之受力均匀、保证了整个先张预应力锚固体系单元的稳固性和好的锚固效果。
图1本发明之高强钢丝先张预应力锚固体系之锚固单元结构示意图；图2本发明之高强钢丝先张预应力锚固体系之带张拉活动撑杆的单个高强钢丝先张预应力锚固体系单元构件结构示意图；图3图1的H部份放大示意图；图4本发明之高强钢丝先张预应力锚固体系结构示意图；
图5已有的竖向预应力锚固体系结构示意图。

套管(10)内灌注的砂浆(11)可以是水泥砂浆，也可以是环氧砂浆。
作为本发明实施例一的一种变换，所述的高强钢丝先张预应力锚固体系中锚固单元的数量为n个，n的取值根据工程用量决定，一般取1≤n≤100，根据实际需要，n也可以大于100个，所述的置于圆环形钢丝束与套管之间的加强环的数量为m个，m的取值根据索体长短而定，一般为2≤m≤20，根据实际需要，m也可以大于20。
实施例二如实施例一所述的高强钢丝先张预应力锚固体系的施工方法，包括以下步骤A制作带张拉活动撑杆的单个高强钢丝先张预应力锚固体系单元构件(参见图3)(1)、制作高强钢丝段按要求长度将高强钢丝截取成段；(2)、制作预应力圆环形钢丝束通过镦头将各高强钢丝两端分别与镦头螺母4和固定锚板8进行镦头锚固相连形成具有预应力的中空密排圆环形钢丝束6；(3)、镦头螺母4与张拉端锚板5和张拉套1通过螺纹连接；(4)、在圆环形密排钢丝束6内放置套管10并在圆环形钢丝束6与套管10之间配置m个加强环9，2≤m≤20；(5)放置张拉活动撑杆将所需长度的活动撑杆7放置于套管10中，拧上张拉堵头2；
(6)施加预应力张拉装置1通过张拉套3使预应力圆环形高强钢丝束6伸长并带动镦头螺母4和张拉端锚垫板5向前移动，张拉到位后拧紧张拉堵头2，通过活动撑杆7的支撑作用阻止预应力圆环形高强钢丝束6的回缩；B放置锚固体系单元构件将预制好的n(1≤n≤100)个带张拉活动撑杆的单个高强钢丝先张预应力锚固体系单元构件放入模板内，各单元构件之间具有一定间距，间距的大小根据施工需要而定；C浇注混凝土在各高强钢丝锚固体系单元构件之间浇筑混凝土12；D取活动撑杆待混凝土凝固后放松各高强钢丝锚固体系单元构件内的张拉堵头，取出活动撑杆7；E灌浆、封锚在各高强钢丝锚固体系单元的套管10内灌浆和进行封锚作业。
作为本发明实施例的一种变换，所述的“A制作带张拉活动撑杆的单个高强钢丝先张预应力锚固体系单元构件”的工作可以全部在工厂里制作完成，将预制好的制作带张拉活动撑杆的单个高强钢丝先张预应力锚固体系单元构件运到施工现场组装，他可以统一各单元构件施加的预应力大小、保证单元构件的质量、且便于张拉管理和省时、省力；也可以在工厂制作好预应力圆环形钢丝束及其配件，再在施工现场组装成带张拉活动撑杆的单个高强钢丝先张预应力锚固体系单元构件；当然，也可以将“制作带张拉活动撑杆的单个高强钢丝先张预应力锚固体系单元构件”的全部工作在现场的预制棚内制作。


一种高强钢丝先张预应力锚固体系及其施工方法，该锚固体系包括n个锚固单元，每个锚固单元由固定端锚板、张拉端锚板、镦头螺母及预应力圆环形钢丝束构成，该预应力钢丝束由圆环形紧密排布的定长高强钢丝束的各根钢丝的一端通过镦头方式锚固在固定锚板上、另一端镦头在镦头螺母上构成，并通过镦头螺母与张拉端锚板相连，套管置于圆环形中空高强钢丝束内，m个加强环置于圆环形钢丝束与套管之间，套管内灌注砂浆；所述的施工方法包括制作、放置单个高强钢丝先张预应力锚固体系单元构件，浇注混凝土，取活动撑杆，灌浆、封锚工序。该锚固体系具有预应力损失小和不确定性偏差小、与水泥砂浆粘结握裹性好、构件的安全性能好的优点，其施工方法紧凑、方便，同时改善了构件的施工性能。