CN105386475A - 水中钢桩防腐补强加固方法 - Google Patents
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Abstract
一种水中钢桩防腐补强加固方法。适用于桥梁、码头等水中钢构建筑物，在钢桩锈蚀、强度缺失的情况下，将由增强纤维布与憎水配套树脂胶湿合形成的纤维复合材料布，按设计形式和数量包裹在水中待防腐加固的钢桩上，在桩身表面形成具有足够强度的复合材料。该复合纤维系统等代钢桩缺失截面积，计算Ａg缺=d布*b布*σ布/σ钢(d布=1.3mm,b布=布宽度mm,σ布=235N/mm2,σ钢=300N/mm2)，根据钢桩截面损失率计算钢桩损失截面积，最终计算出满足设计要求布宽度及层数。按计算数量加固能补足桩身的强度下降，并具有良好的抗冲刷及抗腐蚀的性能，不再需要其它处理措施，即能满足设计和使用要求，从而达到防腐加固的目的。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁或码头等水中钢构建筑物水下钢桩防腐补强加固，采用纤维复合材料补足钢桩因锈蚀引起强度损失，可直接潜水作业水下加固的一种方法。
背景技术
对于码头、桥梁等海上建筑，常采用钢管桩、槽钢、工字钢等构建基础。旧钢桩在使用多年后，以及新钢桩在施工过程中，防腐层的腐蚀、破损不可避免，如何进行维修是个大难题，迄今成功的工程案例不多。钢桩防腐涂层使用年限长，然而腐蚀环境恶劣，加上机械损伤等，涂层的破损失效难以避免，但维修起来却相当困难，其难度体现在防腐材料的选择和如何进行施工两方面。问题的关键在于部分修补区域在水下，部分在水上但受海浪的冲击。另外随着潮涨潮落，新做的涂层可能尚未固化就会被海水浸泡或海浪冲击走。要做好钢管桩的维修涂装，采用能够水下涂装、水下固化的高性能涂料当是最佳之选。
发明内容
为了克服现有防腐加固方法的诸多缺点和工艺上的不足，本发明专利采用增强纤维复合材料布对水中钢桩直接进行包裹，不再采取其它处理措施，即能满足设计和使用要求。该复合纤维系统等代钢筋截面积计算Ａg缺=d复*b复*σ复/σ钢(例如：某复合材料，d复=复合纤维材料厚度1.3mm,b复=复合纤维材料宽度mm,σ复=复合纤维材料抗拉强度235N/mm2,σ钢=300N/mm2)，根据钢桩损失截面积，最终计算出满足设计要求的复合纤维布宽度及层数。该复合材料是由增强纤维布与憎水配套树脂胶湿合形成的。憎水配套树脂胶能在水下不扩散，24小时基本凝固，且抗压强度不低于45MPA,抗拉强度不低于235MPA。增强纤维布可为玻璃纤维布、芳纶纤维布或玻璃与芳纶纤维混合编织布，每平方米纤维布需要树脂为0.85-1.2KG。
本发明专利采用的技术方案是：先对水中锈蚀钢桩除锈和清洁，尤其是水下部分和受海浪冲击的部位；然后用增强纤维复合材料布包裹，以补足钢桩因锈蚀可能的强度下降；这种复合纤维材料布在施工时为柔韧的编织布，在水中固化后就成了强硬的板状材料，具有良好的抗冲刷及抗腐蚀的性能。增强复合材料布包裹形式和数量均依据设计要求进行施工，包裹高度须超出钢桩缺陷范围50cm。水中的施工可由专业的潜水员完成。
本发明专利的有益效果是，施工简便、易行、高效。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1为桩柱身包裹加固立面结构图。
图2为桩柱身包裹加固断面结构图。
图3为桩柱身表面缺陷状况示意图
图中1.环包复合材料布；2.围束复合材料布；3.桩柱身；4.水位线；5.缺陷部位；D.桩柱直径；L.桩柱身缺陷长度。
具体实施方式
本发明按以下步骤进行实施：
第一步：派遣专业潜水员对钢桩用磨料水射流技术，对钢管桩进行除锈和清洁，同时可去除海生物及表面积盐；
第二步：根据钢桩身直径及缺陷的高度确定复合材料布的包裹面积，确定相应裁复合材料布的长度；
第三步：根据纤维布包裹面积确定树脂需求量；
第四步：用滚筒将配制好的树脂均匀涂刷在纤维布表面，双面涂刷；
第五步：潜水员将已经涂刷好树脂的纤维布包裹在钢桩身上，确保复合材料布与桩柱身包裹紧密；
第六步：如果需多层围束复合材料布，按同样方法包裹围束复合材料布。
Claims (9)
1.一种水中钢桩防腐补强加固方法，适用于桥梁、码头水中钢构建筑物，对受腐蚀的水中钢桩，用增强纤维复合材料布进行补强加固，其特征是：将由增强纤维布与憎水配套树脂胶湿合形成的纤维复合材料布，按设计形式和数量包裹在水中待加固的钢桩上，以达到对受腐蚀钢桩防腐加固的目的。
2.根据权利要求1所述的水中钢桩防腐补强加固方法，其特征是：将增强纤维布与憎水配套树脂胶湿合形成的复合材料包裹在桩柱身上。
3.根据权利要求1所述的水中钢桩防腐补强加固方法，其特征是：该复合材料是由增强纤维布与憎水配套树脂胶湿合形成的。
4.根据权利要求2所述的水中钢桩防腐补强加固方法，其特征是：由潜水员水中进行包裹增强复合材料布作业。
5.根据权利要求2所述的水中钢桩防腐补强加固方法，其特征是：增强纤维布可为玻璃纤维布、芳纶纤维布或玻璃与芳纶纤维混合编织布。
6.根据权利要求3所述的水中钢桩防腐补强加固方法，其特征是：复合材料在施工时为柔软的编织布，在水中固化后形成强硬的板状材料。
7.根据权利要求4所述的水中钢桩防腐补强加固方法，其特征是：围束复合材料布为宽度较宽的长条形式，主纤维方向竖向或横向包裹。
8.根据权利要求4所述的水中钢桩防腐补强加固方法，其特征是：增强纤维复合材料布采取环向搭接方式。
9.根据权利要求4所述的水中钢桩防腐补强加固方法，其特征是：包裹的方式和数量均依据设计要求。
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