CN104805774A - 用于混凝土板梁的预应力复合纤维加固装置以及实施工艺 - Google Patents

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王守君
王军
王勇
彭河星
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Abstract

本发明公开了一种用于混凝土板梁的预应力复合纤维加固装置以及实施工艺，包括两对将预应力复合纤维布两端固定在被加固梁上的锚固螺栓和锚固钢板，所述的复合纤维布的两端分别从锚固钢板与混凝土板梁形成的间隙中穿过，且复合纤维布的端部缠绕在位于锚固钢板外侧的钢筋上，所述的锚固螺栓对锚固钢板及复合纤维布进行固定；且在两锚固钢板中间设有对复合纤维布上形成预应力的张拉装置，以及当施加在所述复合纤维布上的预应力达到设计值时，进行二次锚固的锚固装置。

Description

用于混凝土板梁的预应力复合纤维加固装置以及实施工艺
技术领域
本发明属于混凝土结构加固领域，具体地说涉及混凝土梁结构加固的锚固装置以及实施工艺。
背景技术
简支混凝土空心板桥由于具有施工简便、造价低廉等优点，因此20 m以下跨径桥梁多采用此类结构。近年来通行车辆多，特别是超载车辆多，从外观及桥面铺装的损伤情况并结合现场实际测得的车流量看，桥梁存在着较严重的超负荷工作状态。板梁底分布的大量细小密集的直裂纹是由于超载车辆的重压和疲劳荷载产生。部分主梁底板裂缝分布较多，多为荷载裂缝，最大裂缝为0.3mm，已超过规范规定值。超载、超设计流量、疲劳及环境条件的综合影响将会加速桥梁的开裂和钢筋的锈蚀，降低桥梁的刚度，缩短桥梁的使用寿命，必须及时进行加固及修复处理。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种新的复合纤维预应力锚固张拉装置，使复合纤维在张拉过程中的张拉得到有效控制，同时对原有结构不会造成二次损伤，从而有效使开裂混凝土板梁得到加固修复。
本发明所采取的技术方案是：
一种用于混凝土板梁的预应力复合纤维加固装置，包括两对将预应力复合纤维布两端固定在被加固梁上的锚固螺栓和锚固钢板，所述的复合纤维布的两端分别从锚固钢板与混凝土板梁形成的间隙中穿过，且复合纤维布的端部缠绕在位于锚固钢板外侧的钢筋上，所述的锚固螺栓对锚固钢板及复合纤维布进行固定；且在两锚固钢板中间设有对复合纤维布上形成预应力的张拉装置，以及当施加在所述复合纤维布上的预应力达到设计值时，进行二次锚固的锚固装置。
所述的锚固螺栓为化学锚栓。
所述的张拉装置包括相互配合的张拉夹具和张拉螺杆。
所述的进行二次锚固的锚固装置包括至少一套锚固钢板和膨胀管，所述的膨胀管依次穿过锚固钢板、复合纤维布和被加固梁。
在复合纤维布与张拉装置对应的位置设有一个钢筋，钢筋位于复合纤维布与被加固梁之间，复合纤维布从钢筋的外表面穿过；
在被加固梁的表面凹陷处，设置附加的锚固螺栓和锚固钢板对预应力复合纤维布和被加固梁进行锚固。
所述的预应力纤维布采用的是利用环氧胶液的有粘结加固形式。
所述的用于混凝土板梁的预应力复合纤维加固装置的实施工艺，如下：
步骤1 对混凝土板梁的梁体进行打磨并清洗干净；
步骤2 在梁体的两端根据设计要求布设化学锚栓对位于梁体的两端的锚固钢板进行锚固；
步骤3 使预应力复合纤维布的两端从锚固钢板与梁体形成的间隙中穿过，且在锚固钢板的外侧布置钢筋，预应力复合纤维布的两端缠绕在钢筋上；
步骤4 使化学锚栓处于半松弛状态，安装张拉夹具；
步骤5 在所述的纤维布内侧面涂刷树脂后，用张拉夹具的螺杆对纤维布收紧张拉，当拉力达到设计值后利用二次锚固钢板和膨胀管进行锚固；
步骤6 待树脂完全固化后拆除张拉夹具。
所述步骤4中的张拉夹具进行张拉时通过扳手进行张拉，且通过张拉扳手读数适时直接监控纤维布预应力值。
本发明的有益效果：
1.锚固钢板及张拉夹具在板梁上易于布置安装，采用化学锚固，不会对原有结构造成二次损伤。
2.在张拉夹具进行张拉时通过扳手进行张拉，操作灵活，伸长率易于控制，使桥梁裂缝部分闭合。
3.本发明的化学螺栓待树脂完全固化后可以重复使用，节约工程造价。
4.本发明的纤维布从端部钢筋环绕，一端临时锚固，一端张拉伸长产生预应力，张拉后与结构更加密贴，突出结构表面在1mm范围内，不易损坏，且不造成结构下方空间减小。
5. 预应力复合纤维布，采用的是有粘结加固形式，这种方式能够使复合纤维与原结构通过环氧胶液共同参与受力，充分发挥各项材料的力学性能，抑制裂缝发展并对裂缝起到封闭作用，防止结构受到环境腐蚀。
附图说明
图1 在进行二次锚固前的示意图；
图2 在达到设计值后利用二次锚固钢板和膨胀管进行锚固的示意图；
图3（a）-（b）分别为锚固钢板和二次锚固钢板的示意图；
图中： 1- 张拉夹具，2- 锚固螺栓，3-锚固钢板， 4-二次锚固钢板，5-膨胀管，6锚固钢筋， 7-张拉螺杆，8-被加固梁，9-复合纤维布,10位于凹陷位置的锚固装置。
具体实施方式
以下参照附图对本发明的原理及技术方案做进一步的说明。
如图1、2所示：一种用于混凝土板梁的预应力复合纤维加固装置，包括两对将预应力复合纤维布9两端固定在被加固梁8上的锚固螺栓2和锚固钢板3，复合纤维布的两端分别从锚固钢板与混凝土板梁形成的间隙中穿过，且复合纤维布缠绕在位于锚固钢板3外侧的直径为10mm锚固钢筋6上，所述的锚固螺栓对锚固钢板3及复合纤维布进行固定；且在两锚固钢板中间设有对复合纤维布上形成预应力的张拉装置，以及当施加在所述复合纤维布上的预应力达到设计值时，进行二次锚固的锚固装置。
锚固螺栓2的深埋长度不小于80mm；
在被加固梁8的表面凹陷处，设置附加的锚固螺栓和锚固钢板对预应力复合纤维布和被加固梁进行锚固。
本发明的纤维布从端部钢筋环绕，一端临时锚固，一端张拉伸长产生预应力，张拉后与结构更加密贴，突出结构表面在1mm范围内，不易损坏，且不造成结构下方空间减小。
锚固螺栓2为化学锚栓，采用化学锚固，不会对原有结构造成二次损伤。
张拉装置包括张拉夹具1和张拉螺杆7，张拉夹具夹住预应力复合纤维布9，然后利用张拉螺杆7夹紧.
进行二次锚固的锚固装置包括至少一套二次锚固钢板4和膨胀管5，所述的膨胀管5依次穿过锚固钢板、复合纤维布和被加固梁。
预应力纤维布9采用的是利用环氧胶液的有粘结加固形式，这种方式能够使复合纤维与原结构通过环氧胶液共同参与受力，充分发挥各项材料的力学性能，抑制裂缝发展并对裂缝起到封闭作用，防止结构受到环境腐蚀。
在复合纤维布9与张拉装置对应的位置设有一个钢筋，钢筋位于复合纤维布9与被加固梁之间，复合纤维布9从钢筋的外表面穿过；
在被加固梁8的表面凹陷处，设置附加的锚固螺栓和锚固钢板对预应力复合纤维布和被加固梁进行锚固，如图2所示的位于凹陷位置的锚固装置10。
    具体实施方式如下：
1.根据混凝土板梁病害程度，布置几道纤维加固，对梁体进行打磨并清洗干净；
2.在梁底放样布设化学锚栓2对锚固钢板3进行锚固，
3. 使预应力复合纤维布的两端从锚固钢板6与梁体形成的间隙中穿过，且在锚固钢板的外侧布置钢筋，预应力复合纤维布的两端缠绕在钢筋上；
4.锚固螺栓2处于半松弛状态，安装张拉夹具1；
5.纤维8涂刷树脂后用张拉夹具的螺杆7收紧张拉，达到设计值后进二次锚固钢板4和膨胀管5进行锚固。
6.待树脂完全固话后拆除张拉夹具1。根据需要对纤维进行涂装处理。
在张拉夹具进行张拉时通过扳手进行张拉，操作灵活，伸长率易于控制，使桥梁裂缝部分闭合。
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 (9)

1.一种用于混凝土板梁的预应力复合纤维加固装置，其特征在于：包括两对将预应力复合纤维布两端固定在被加固梁上的锚固螺栓和锚固钢板，所述的复合纤维布的两端分别从锚固钢板与混凝土板梁形成的间隙中穿过，且复合纤维布的端部缠绕在位于锚固钢板外侧的钢筋上，所述的锚固螺栓对锚固钢板及复合纤维布进行固定；且在两锚固钢板中间设有对复合纤维布上形成预应力的张拉装置，以及当施加在所述复合纤维布上的预应力达到设计值时，进行二次锚固的锚固装置。
2.如权利要求1所述的用于混凝土板梁的预应力复合纤维加固装置，其特征在于：所述的锚固螺栓为化学锚栓。
3. 如权利要求1所述的用于混凝土板梁的预应力复合纤维加固装置，其特征在于：所述的张拉装置包括相互配合的张拉夹具和张拉螺杆。
4. 如权利要求1所述的用于混凝土板梁的预应力复合纤维加固装置，其特征在于：所述的进行二次锚固的锚固装置包括至少一套锚固钢板和膨胀管，所述的膨胀管依次穿过锚固钢板、复合纤维布和被加固梁。
5. 如权利要求1所述的用于混凝土板梁的预应力复合纤维加固装置，其特征在于：所述的预应力纤维布采用的是利用环氧胶液的有粘结加固形式。
6. 如权利要求1所述的用于混凝土板梁的预应力复合纤维加固装置，其特征在于：在复合纤维布与张拉装置对应的位置设有一个钢筋，钢筋位于复合纤维布与被加固梁之间，复合纤维布从钢筋的外表面穿过。
7. 如权利要求1所述的用于混凝土板梁的预应力复合纤维加固装置，其特征在于：在被加固梁的表面凹陷处，设置附加的锚固螺栓和锚固钢板对预应力复合纤维布和被加固梁进行锚固。
8. 如权利要求1所述的用于混凝土板梁的预应力复合纤维加固装置的实施工艺，其特征在于：
步骤1 对混凝土板梁的梁体进行打磨并清洗干净；
步骤2 在梁体的两端根据设计要求布设化学锚栓对位于梁体的两端的锚固钢板进行锚固；
步骤3 使预应力复合纤维布的两端从锚固钢板与梁体形成的间隙中穿过，且在锚固钢板的外侧布置钢筋，预应力复合纤维布的两端缠绕在钢筋上；
步骤4 使化学锚栓处于半松弛状态，安装张拉夹具；
步骤5 在所述的纤维布内侧面涂刷树脂后，用张拉夹具的螺杆对纤维布收紧张拉，当拉力达到设计值后利用二次锚固钢板和膨胀管进行锚固；
步骤6 待树脂完全固化后拆除张拉夹具。
9.如权利要求8所述的用于混凝土板梁的预应力复合纤维加固装置的实施工艺，其特征在于：所述步骤4中的张拉夹具进行张拉时通过扳手进行张拉，且通过张拉扳手读数适时直接监控纤维布预应力值。
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