CN105545062B - 一种缠绕纤维束纱加固混凝土变电构架的实施方法 - Google Patents
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Abstract
一种缠绕纤维束纱加固混凝土变电构架实施方法，包括：1)对所述待加固混凝土变电构架表面区域进行表面处理露出新结构面，加固柱脚时先开挖覆土露出原基础结构；2)构架待加固区域上下边缘设置定位锚栓和转向钩，上下边缘长度大于50cm时在中部增设一道或多道锚栓；3)将纤维束纱按纵横交替方法缠绕到定位锚栓上；4)在加固区域外围设置钢模板，并在钢模板底部采用快速固化填充材料密封；5)在钢模板与待加固构架间空隙内灌注树脂至模板顶部；6)树脂固化后拆除钢模板。本发明工艺简单，直接在加固现场进行操作直接成型，可有效贴合所加固结构，并能适用于不同表面状况的构件，适用范围广，可有效加固变电构架并提高其抗震性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种混凝土变电构架的现场加固结构方法，具体涉及一种利用纤维束纱现场缠绕加固混凝土变电构架的方法。
背景技术
目前变电站构架多为钢筋混凝土结构，由于混凝土耐久性能以及当年的技术水平和施工质量等原因，造成变电站混凝土构架普遍出现了不同程度的老化和劣化现象。这些问题若不能得到及时、妥善处理，将严重影响构架的可靠性、安全性及使用寿命，甚至危及电网安全运行。而像变电站钢筋混凝土构架等电力设施又属于关系社会发展与稳定的“生命线”工程，若对其拆除，涉及成本与影响较大，因此其进行加固修复是比较好的方法。由于其供电需求情况，要求在控制成本的基础上快速加固，还要保证加固结构的耐久性要求。
传统加固方法有粘贴纤维复合材料法、增大截面法等，但对于混凝土变电构架的加固，上述传统方法均存在一些不足之处，例如粘贴纤维复合材料法采用结构胶进行粘贴，长期暴露在室外环境中容易受损失效；增大截面法的加固施工工期长，需要变电站长期停电，造成大量经济损失，也不适用。
目前，尚缺乏专门应对混凝土变电构架加固的实施方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，就是提供一种缠绕纤维束纱加固混凝土变电构架实施方法，利用纤维束纱的力学特性，通过短期现场施工作业，无需变电站长期停电，实现快速加固混凝土变电构架，且在室外环境中可长期满足耐久性要求。
解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种缠绕纤维束纱加固混凝土变电构架的实施方法，其特征是包括以下步骤：
1)对所述待加固混凝土变电构架表面区域进行表面处理，仅露出新结构面，加固柱脚时，应先开挖覆土以露出原基础结构；
2)构架待加固区域上下边缘设置定位锚栓和转向钩，若上下边缘长度大于50cm时，在加强区域中部增设一道或多道锚栓；
3)将纤维束纱按纵横交替的方法缠绕到定位锚栓上；
4)在加固区域外围设置钢模板，并在钢模板底部采用快速固化填充材料密封；
5)在钢模板与待加固构架间空隙内灌注树脂至模板顶部；
6)树脂固化后，拆除钢模板。
所述的步骤3)具体为：设待加固区域上下边缘设置定位锚栓或转向钩的顺序为：下边缘依次为10、30、50、70、十位数为奇数地水平排列；上边缘为20、40、60、80、十位数为偶数地水平排列；
则纤维束纱的纵向缠绕从10开始，其顺序为10-40-50-80-70-60-30-20-10、横向缠绕为从10开始，以设计固定间隔向上螺旋缠绕，直至20；
总的缠绕顺序为先进行一层纵向缠绕，再进行一层横向缠绕，纵横向交替进行，直至达到加固设计层数。
当中间有定位锚栓时，纵向缠绕的束纱沿相近的两排缠绕；有转向钩时则直接将束纱穿过转向钩进行转向；
所述的纤维束纱包括碳纤维束纱、玄武岩纤维束纱或玻璃纤维束纱。
所述的树脂灌注厚度为2-4cm，材料为环氧树脂或乙烯基树脂。
在本发明中，主要涉及待加固混凝土变电构架、定位锚栓、转向钩、纤维束纱、钢模板和树脂几部分，其中：纤维束纱可为碳纤维、玄武岩纤维、玻璃纤维等，通过将纤维束纱通过纵横交替的方法缠绕到定位锚栓上，提供抗弯加固和约束内部混凝土的作用；钢模板设置在纤维束纱外侧，距离结构表面3cm左右，控制胶层厚度，为了制作和运输安装方便，分成相同的四块，各块之间采用螺栓连接，提供树脂的外侧模板；树脂可包括环氧树脂、乙烯基树脂等，灌注在待加固构架与钢模板之间的空隙至模板顶部，将纵横缠绕的纤维束纱埋入其中形成整体，提供纤维束纱与待加固构架之间的粘结力及耐久性保护。
本发明克服了传统加固方法在加固混凝土变电构架时存在的缺陷，具有以下显著特点：
(1)加固工期短，迅速快捷，可以减少加固施工所需的停电时间；
(2)本发明通过现场缠绕纤维束纱成型，可以很好的贴合不同损伤状况的混凝土变电构架表面；
(3)本发明中的环向缠绕纤维束纱，可以对内部结构提供辅助约束，提升内部混凝土力学性能；
(3)本发明中的钢模板可以重复利用，适用于变电站待加固混凝土构架尺寸单一而数量众多这一特点；
(4)加固后树脂和纤维束纱形成的整体可以有效保护内部混凝土，提高结构耐久性；
(5)试用范围广，可以用来对混凝土变电构架柱脚进行抗震加固，也可以用来对上部进行抗弯加固。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。
图1是本发明的缠绕纤维束纱加固混凝土变电构架实施方法一个实施例的工艺流程图；
图2是本发明的缠绕纤维束纱加固混凝土变电构架实施方法的结构示意图(柱脚加固)；
图3是本发明的缠绕纤维束纱加固混凝土变电构架实施方法的结构示意图(上部抗弯加固)；
图4到图11是本发明的缠绕纤维束纱加固混凝土变电构架实施方法的各工步的示意图：其中，
图4表示本发明的待加固混凝土变电构架(以柱脚为例)示意图；
图5表示待加固混凝土变电构架表面处理，开挖覆土示意图；
图6表示在构架待加固区域设置定位锚栓和转向钩示意图；
图7表示纤维束纱纵横交替缠绕示意图；
图8表示将钢模板设置在待加固区外部并对下部密封的示意图；
图9表示在钢模板与待加固构架间空隙内灌注树脂的示意图；
图10表示树脂固化后拆除钢模板的示意图；
图11表示使用的钢模板示意图；
图12为纤维束纱纵横交替缠绕顺序示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，本发明的缠绕纤维束纱加固混凝土变电构架实施方法，包括以下步骤：
1)对所述待加固混凝土变电构架1表面区域进行表面处理，仅露出新结构面，加固柱脚时，应先开挖覆土以露出原基础结构；
2)构架待加固区域上下边缘设置定位锚栓2和转向钩3，若上下边缘长度大于50cm时，可酌情在加强区域中部增设一道或多道锚栓2-1；
3)将纤维束纱4-1、4-2按纵横交替的方法缠绕到定位销栓2上；
4)在加固区域外围设置钢模板5，并在钢模板底部采用快速固化填充材料6密封；
5)在钢模板5与待加固构架间空隙内灌注树脂7至模板顶部；
6)树脂7固化后，拆除钢模板5。
本发明方法工艺简单、工期短，能满足混凝土变电构架的特殊专有加固需求，同时可以用来进行混凝土变电构架塑性铰区抗震加固和上部结构抗弯加固。
图2是本发明的缠绕纤维束纱加固混凝土变电构架实施方法的结构示意图(柱脚加固)；图3是本发明的缠绕纤维束纱加固混凝土变电构架实施方法的结构示意图(上部抗弯加固)；图4到图10是本发明的缠绕纤维束纱加固混凝土变电构架实施方法的各工步的示意图：其中，图4表示本发明的待加固混凝土变电构架(以柱脚为例)示意图；图5表示待加固混凝土变电构架表面处理，开挖覆土示意图；图6表示在构架待加固区域设置定位锚栓和转向钩示意图。
图7和图12表示纤维束纱纵横交替缠绕示意图。
也即上述步骤3)具体为：
设待加固区域上下边缘设置定位锚栓或转向钩的顺序为：下边缘依次为10、30、50、70、十位数为奇数地水平排列；上边缘为20、40、60、80、十位数为偶数地水平排列；
则纤维束纱的纵向缠绕从10开始，其顺序为10-40-50-80-70-60-30-20-10、横向缠绕为从10开始，以设计固定间隔向上螺旋缠绕，直至20；
总的缠绕顺序为先进行一层纵向缠绕，再进行一层横向缠绕，纵横向交替进行，直至达到加固设计层数。
当中间有定位锚栓时，纵向缠绕的束纱沿相近的两排缠绕；有转向钩时则直接将束纱穿过转向钩进行转向。
图8表示将钢模板设置在待加固区外部并对下部密封的示意图；图9表示在钢模板与待加固构架间空隙内灌注树脂的示意图，树脂灌注厚度为2-4cm，材料为环氧树脂或乙烯基树脂；图10表示树脂固化后拆除钢模板的示意图；图11表示使用的钢模板示意图，从图中可以看出使用的钢模板为由四片组成，在连接处设有螺栓孔和橡胶垫，在使用时用螺栓连接成型，设置到待加固构架上。
Claims (5)
1.一种缠绕纤维束纱加固混凝土变电构架的实施方法，其特征是包括以下步骤：
1）对所述待加固混凝土变电构架表面区域进行表面处理，仅露出新结构面，加固柱脚时，应先开挖覆土以露出原基础结构；
2）在构架待加固区域上下边缘设置定位锚栓和/或转向钩，若上下边缘长度大于50cm时，在加强区域中部增设一道或多道锚栓；
3）将纤维束纱按纵横交替的方法缠绕到定位锚栓或转向钩上；
4）在加固区域外围设置钢模板，并在钢模板底部采用快速固化填充材料密封；
5）在钢模板与待加固构架间空隙内灌注树脂至模板顶部；
6）树脂固化后，拆除钢模板。
2.如权利要求1所述的缠绕纤维束纱加固混凝土变电构架的实施方法，其特征是：所述的步骤3）具体为：
设待加固区域上下边缘设置定位锚栓或转向钩的顺序为：下边缘依次为10、30、50、70、十位数为奇数地水平排列；上边缘为20、40、60、80、十位数为偶数地水平排列；
则纤维束纱的纵向缠绕从10开始，其顺序为10-40-50-80-70-60-30-20-10、横向缠绕为从10开始，以设计固定间隔向上螺旋缠绕，直至20；
总的缠绕顺序为先进行一层纵向缠绕，再进行一层横向缠绕，纵横向交替进行，直至达到加固设计层数；
当中间有定位锚栓时，纵向缠绕的束纱沿相近的两排缠绕，有转向钩时则直接将束纱穿过转向钩进行转向。
3.如权利要求1或2所述的缠绕纤维束纱加固混凝土变电构架的实施方法，其特征是：所述的纤维束纱包括碳纤维束纱、玄武岩纤维束纱或玻璃纤维束纱。
4.如权利要求1或2所述的缠绕纤维束纱加固混凝土变电构架实施方法，其特征是：所述钢模板分为四块，边缘设有螺栓孔和橡胶垫，钢模板之间用螺栓连接组成密封整体，且形状与结构与混凝土变电构架待加固处贴合。
5.如权利要求1或2所述的缠绕纤维束纱加固混凝土变电构架实施方法，所述的树脂为环氧树脂或乙烯基树脂。
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