CN108797387A - 一种桥梁加固方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桥梁加固方法，包括施工准备、预处理、涂抹底胶、粘贴碳纤维布、加固碳纤维布、碳纤维布表面处理和检查，其中粘结底胶包括主剂和硬化剂，其重量比为2:1，粘结底胶涂抹的线条宽度为600mm，线条间隔为400mm，使得碳纤维材料具有很高的拉伸强度和抗疲劳性能，适合于梁、板、柱的加固，采用碳纤维布加固可使裂缝宽度得到一定的控制，使裂缝的宽度和间距明显变小，裂缝变细、变密、变短，从而提高混凝土的耐腐蚀性以及受力能力，进而提高专业设计服务的监测以及安全操作管理的性能。

Description

一种桥梁加固方法及装置

技术领域

本发明涉及桥梁工程领域，特别涉及一种桥梁加固方法及装置。

背景技术

桥梁工程指桥梁勘测、设计、施工、养护和检定等的工作过程，以及研究这一过程的科学和工程技术，它是土木工程中属于结构工程的一个分支。

传统的方法有增大截面法、外包钢法、CERP约束混凝土法三种方法均能稳定提高混凝土梁的承载能力，但加大截面法施工工期相对较长，且对构件尺寸和自重增加较大，外包钢法造价高，易受外界环境的影响，且对混凝土横向约束力较低，所以缺少稳定提高对建筑结构加固强度的方法，且桥梁一般建造在河上，施工过程需要站位的脚手架搭建较为困难。

发明内容

本发明的目的是提供一种桥梁加固方法及装置，其优点是能够方便在桥梁板底端进行施工且具有提高其对建筑结构加固强度的作用。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种桥梁加固方法，包括以下步骤：

a、施工准备：将第一行走架运行至桥梁板的下方，操作者站立在第一行走架上；

b、预处理：桥梁板底面打磨平整，磨光桥梁板两侧的棱角并打磨为圆弧且圆弧的半径不小于20mm；

c、涂抹底胶：滚涂粘结底胶，按比例充分搅拌配制后的粘结底胶，粘接底胶沿桥梁板的宽度方向涂抹在桥梁板的底部和侧部，粘结底胶涂抹的线条宽度为600mm，线条间隔为400mm，要求滚涂均匀，找平胶找平；

d、粘贴碳纤维布：把打磨平整的桥梁板底面用丙酮擦拭干净，按设计要求长度裁剪碳纤维布，沿粘结底胶涂抹的线条粘贴500mm宽的碳纤维布，并用刮板使粘结胶充分浸透碳纤维中且将里边多余的胶和气泡刮出来，多层粘结时，可重复上述步骤，且在表面指触干燥后进行下一层粘结；

e、加固碳纤维布：沿桥梁板的长度方向粘贴碳纤维布，步骤与c、d相同；

f、碳纤维布表面处理：粘结最外层的碳纤维布上均匀涂抹一道粘结胶进行保护；

g、检验：粘贴碳纤维完工经固化后，检验粘贴部位密实度，并做好检验记录。

通过采用上述技术方案，粘结底胶涂抹的线条宽度为600mm，线条间隔为400mm，碳纤维材料具有很高的拉伸强度和抗疲劳性能，适合于梁、板、柱的加固，采用碳纤维布加固可使裂缝宽度得到一定的控制，使裂缝的宽度和间距明显变小，裂缝变细、变密、变短，从而提高混凝土的耐腐蚀性以及受力能力，进而提高专业设计服务的监测以及安全操作管理的性能。

本发明进一步设置为：所述步骤a中，碳纤维布选用300g/m²的单层碳纤维布，拉伸强度>3400MPa,弹性模量>2.4×105MPa，极限延伸率>1.7%。

通过采用上述技术方案，碳纤维布具有良好的抗拉强度以及弹性模量，提高其产生形变的极限延伸量，即可提高碳纤维布加固的受力强度。

本发明进一步设置为：所述步骤b中，混凝土粘结部位表面含水率>4%，且环境温度<5℃。

通过采用上述技术方案，混凝土表层的含水率以及环境温度处于合适的范围内，可提高碳纤维布粘接于混凝土表面上的粘接强度以及粘接稳定性。

本发明进一步设置为：所述步骤c中粘结底胶包括主剂和硬化剂，其重量比为2:1。

通过采用上述技术方案，具有提高底胶的粘接牢固度，是碳纤维布与混凝土粘接更加稳定，同时通过硬化剂是其底胶快速固化成形。

本发明进一步设置为：包括固定在桥梁板底端的碳纤维布、设在桥梁板顶端的吊车、安装在吊车上且伸至桥梁板底端的站立组件，操作者通过站立组件能够将碳纤维布固定粘结在桥梁的底端，对桥梁进行加固。

通过采用上述技术方案，通过第一驱动组件将第一吊臂转动至与桥梁板宽度方向平行，通过第二驱动组件将第二吊臂转动至沿竖直方向，通过下放液压缸收缩将第三吊臂下放，通过第三驱动组件将第一行走架转动至桥梁板的下方。

本发明进一步设置为：所述站立组件包括沿水平方向转动连接在吊车上的第一吊臂且受第一驱动组件控制，第一吊臂底部的一端转动连接在吊车上，另一端转动连接有第二吊臂且受第二驱动组件控制，第一吊臂能够转动至桥梁的一侧，第二吊臂能够转动至呈竖直状态且位于桥梁的一侧，第二吊臂呈开口远离第一吊臂的壳状；第二吊臂内滑移连接有第三吊臂，第三吊臂呈开口远离第一吊臂的壳状，第三吊臂释放后能够伸至低于桥梁板的底面，第三吊臂的底端转动连接有安装座且受第三驱动组件控制，安装座的远离第一吊臂的一侧铰接有与第三吊臂并排设置的第一行走架，安装座底端和第一行走架底端安装有下放液压缸，下放液压缸的两端分别铰接在安装座和第一行走架上且处于伸展状态，下放液压缸收缩能够带动第一行走架转动至水平状态。

通过采用上述技术方案，通过第一驱动组件将第一吊臂转动至与桥梁板宽度方向平行，通过第二驱动组件将第二吊臂转动至沿竖直方向，通过下放液压缸收缩将第三吊臂下放，通过第三驱动组件将第一行走架转动至桥梁板的下方。

本发明进一步设置为：所述第一驱动组件包括电机、与电机连接的蜗杆和转盘轴承，转盘轴承的内圈和电机固定连接在吊车上，第一吊臂与转盘轴承的外圈固定连接，转盘轴承的外圈周向设有与蜗杆配合的齿，第二驱动组件和第三驱动组件的结构分别与第一驱动组件的结构相同。

通过采用上述技术方案，启动电机后，蜗杆转动带动涡轮和第一吊臂沿水平方向转动。

本发明进一步设置为：所述第二吊臂靠近第一吊臂的一侧固定安装有第一驱动液压缸，第三吊臂的底端伸出第二吊臂且伸出部位固定安装有与第一驱动液压缸配合的第一驱动块；第一行走架远离第三吊臂的一侧固定连接有第二驱动液压缸，第二行走架伸出第一行走架且伸出部位固定安装有与第二驱动液压缸配合的第二驱动块。

通过采用上述技术方案，第一驱动液压缸的伸缩能够控制第三吊臂的移动，第二驱动液压缸的伸缩能够控制第二行走架的滑移。

本发明进一步设置为：所述第一行走架呈开口朝向第三吊臂的壳状，第一行走架内滑移连接有第二行走架，第二行走架开口朝向第三吊臂。

通过采用上述技术方案，使得具有足够的长度进行行走。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、粘结底胶涂抹的线条宽度为600mm，线条间隔为400mm，使得碳纤维材料具有很高的拉伸强度和抗疲劳性能，适合于梁、板、柱的加固，采用碳纤维布加固可使裂缝宽度得到一定的控制，使裂缝的宽度和间距明显变小，裂缝变细、变密、变短，从而提高混凝土的耐腐蚀性以及受力能力，进而提高专业设计服务的监测以及安全操作管理的性能；

2、粘结底胶包括主剂和硬化剂，其重量比为2:1，具有提高底胶的粘接牢固度，是碳纤维布与混凝土粘接更加稳定，同时通过硬化剂是其底胶快速固化成形。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中A处的放大图；

图3是图1中B处的放大图；

图4是本发明用于体现第一驱动组件的结构示意图；

图5是图4中C处的放大图；

图6是本发明用于体现第一驱动液压缸和第二驱动液压缸的结构示意图。

图中，1、桥梁板；2、碳纤维布；3、吊车；4、站立组件；41、第一吊臂；42、第一驱动组件；421、电机；422、蜗杆；423、转盘轴承；43、第二吊臂；431、第一驱动液压缸；44、第二驱动组件；45、第三吊臂；451、第一驱动块；46、第三驱动组件；47、第一行走架；471、第二驱动液压缸；48、下放液压缸；49、第二行走架；491、第二驱动块；5、安装座。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“底面”和“顶面”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图1所示，一种桥梁加固装置，用于对桥梁板1进行加固，包括固定在桥梁板1底端的碳纤维布2、设在桥梁板1顶端的吊车3、安装在吊车3上且伸至桥梁板1底端的站立组件4，操作者通过站立组件4能够将碳纤维布2固定粘结在桥梁板1的底端，对桥梁板1进行加固。

如图1，站立组件4包括沿水平方向转动连接在吊车3上的第一吊臂41且受第一驱动组件42控制，第一吊臂41底部的一端转动连接在吊车3上，另一端转动连接有第二吊臂43且受第二驱动组件44控制，第一吊臂41能够转动至桥梁板1的一侧，第二吊臂43能够转动至呈竖直状态且位于桥梁板1的一侧，第二吊臂43呈开口远离第一吊臂41的壳状。

结合图1和图2，第二吊臂43内滑移连接有第三吊臂45，第三吊臂45呈开口远离第一吊臂41的壳状，第三吊臂45释放后能够伸至低于桥梁板1的底面，第三吊臂45的底端转动连接有安装座5且受第三驱动组件46控制，安装座5的远离第一吊臂41的一侧铰接有与第三吊臂45并排设置的第一行走架47，安装座5底端和第一行走架47底端安装有下放液压缸48，下放液压缸48的两端分别铰接在安装座5和第一行走架47上且处于伸展状态，下放液压缸48收缩能够带动第一行走架47转动至水平状态。结合图,1和图3，第一行走架47呈开口朝向第三吊臂45的壳状，第一行走架47内滑移连接有第二行走架49，第二行走架49开口朝向第三吊臂45。

结合图4和图5，第一驱动组件42包括电机421、与电机421连接的蜗杆422和转盘轴承423，转盘轴承423的内圈和电机421固定连接在吊车3上，第一吊臂41与转盘轴承423的外圈固定连接，转盘轴承423的外圈周向设有与蜗杆422配合的齿。启动电机421后，蜗杆422转动带动涡轮和第一吊臂41沿水平方向转动，第二驱动组件44和第三驱动组件46的结构分别与第一驱动组件42的结构相同。

如图6所示，第二吊臂43靠近第一吊臂41的一侧固定安装有第一驱动液压缸431，第三吊臂45的底端伸出第二吊臂43且伸出部位固定安装有与第一驱动液压缸431配合的第一驱动块451，第一驱动液压缸431的伸缩能够控制第三吊臂45的移动。同理，第一行走架47远离第三吊臂45的一侧固定连接有第二驱动液压缸471，第二行走架49伸出第一行走架47且伸出部位固定安装有与第二驱动液压缸471配合的第二驱动块491，第二驱动液压缸471的伸缩能够控制第二行走架49的滑移。

具体过程为：通过第一驱动组件42将第一吊臂41转动至与桥梁板1宽度方向平行，通过第二驱动组件44将第二吊臂43转动至沿竖直方向，通过下放液压缸48收缩将第三吊臂45下放，通过第三驱动组件46将第一行走架47转动至桥梁板1的下方。

加固方法有以下步骤：

a、施工准备：将第一行走架47运行至桥梁板1的下方，操作者站立在第一行走架47上；

b、预处理：桥梁板底面打磨平整，磨光桥梁板两侧的棱角并打磨为圆弧且圆弧的半径不小于20mm；

c、涂抹底胶：滚涂粘结底胶，按比例充分搅拌配制后的粘结底胶，粘接底胶沿桥梁板的宽度方向涂抹在桥梁板的底部和侧部，粘结底胶涂抹的线条宽度为600mm，线条间隔为400mm，要求滚涂均匀，找平胶找平；

d、粘贴碳纤维布2：把打磨平整的桥梁板底面用丙酮擦拭干净，按设计要求长度裁剪碳纤维布2，沿粘结底胶涂抹的线条粘贴500mm宽的碳纤维布2，并用刮板使粘结胶充分浸透碳纤维中且将里边多余的胶和气泡刮出来，多层粘结时，可重复上述步骤，且在表面指触干燥后进行下一层粘结；

e、加固碳纤维布2：沿桥梁板的长度方向粘贴碳纤维布2，步骤与c、d相同；

f、碳纤维布2表面处理：粘结最外层的碳纤维布2上均匀涂抹一道粘结胶进行保护；

g、检验：粘贴碳纤维完工经固化后，检验粘贴部位密实度，并做好检验记录。

其中，步骤a中，碳纤维布2选用300g/m²的单层碳纤维布2，拉伸强度>3400MPa,弹性模量>2.4×105MPa，极限延伸率>1.7%；步骤b中，混凝土粘结部位表面含水率>4%，且环境温度<5℃；步骤c中粘结底胶包括主剂和硬化剂，其重量比为2:1，将称好的主剂和硬化剂导入桶中，搅拌均匀且使用时无沉淀、色差，主剂为双酚A型环氧树脂，硬化剂为双氰胺。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种桥梁加固方法，其特征在于：包括以下步骤：

a、施工准备：将第一行走架（47）运行至桥梁板（1）的下方，操作者站立在第一行走架（47）上；

b、预处理：桥梁底面打磨平整，磨光桥梁板（1）两侧的棱角并打磨为圆弧且圆弧的半径不小于20mm；

c、涂抹底胶：滚涂粘结底胶，按比例充分搅拌配制后的粘结底胶，粘接底胶沿桥梁板（1）的宽度方向涂抹在桥梁板（1）板的底部和侧部，粘结底胶涂抹的线条宽度为600mm，线条间隔为400mm，要求滚涂均匀，找平胶找平；

d、粘贴碳纤维布（2）：把打磨平整的桥梁板（1）底面用丙酮擦拭干净，按设计要求长度裁剪碳纤维布（2），沿粘结底胶涂抹的线条粘贴500mm宽的碳纤维布（2），并用刮板使粘结胶充分浸透碳纤维中且将里边多余的胶和气泡刮出来，多层粘结时，可重复上述步骤，且在表面指触干燥后进行下一层粘结；

e、加固碳纤维布（2）：沿桥梁板（1）的长度方向粘贴碳纤维布（2），步骤与c、d相同；

f、碳纤维布（2）表面处理：粘结最外层的碳纤维布（2）上均匀涂抹一道粘结胶进行保护；

g、检验：粘贴碳纤维布（2）完工经固化后，检验粘贴部位密实度，并做好检验记录。

2.根据权利要求1所述的一种桥梁加固方法，其特征在于：所述步骤a中，碳纤维布（2）选用300g/m²的单层碳纤维布（2），拉伸强度>3400MPa,弹性模量>2.4×105MPa，极限延伸率>1.7%。

3.根据权利要求1所述的一种桥梁加固方法，其特征在于：所述步骤b中，混凝土粘结部位表面含水率>4%，且环境温度<5℃。

4.根据权利要求1所述的一种桥梁加固方法，其特征在于：所述步骤c中粘结底胶包括主剂和硬化剂，其重量比为2:1。

5.一种桥梁加固装置，用于对桥梁板（1）进行加固，其特征在于：包括固定在桥梁板（1）底端的碳纤维布（2）、设在桥梁板（1）顶端的吊车（3）、安装在吊车（3）上且伸至桥梁板（1）底端的站立组件（4），操作者通过站立组件（4）能够将碳纤维布（2）固定粘结在桥梁板（1）的底端，对桥梁板（1）进行加固。

6.根据权利要求5所述的一种桥梁加固装置，其特征在于：所述站立组件（4）包括沿水平方向转动连接在吊车（3）上的第一吊臂（41）且受第一驱动组件（42）控制，第一吊臂（41）底部的一端转动连接在吊车（3）上，另一端转动连接有第二吊臂（43）且受第二驱动组件（44）控制，第一吊臂（41）能够转动至桥梁板（1）的一侧，第二吊臂（43）能够转动至呈竖直状态且位于桥梁板（1）的一侧，第二吊臂（43）呈开口远离第一吊臂（41）的壳状；第二吊臂（43）内滑移连接有第三吊臂（45），第三吊臂（45）呈开口远离第一吊臂（41）的壳状，第三吊臂（45）释放后能够伸至低于桥梁板（1）的底面，第三吊臂（45）的底端转动连接有安装座（5）且受第三驱动组件（46）控制，安装座（5）的远离第一吊臂（41）的一侧铰接有与第三吊臂（45）并排设置的第一行走架（47），安装座（5）底端和第一行走架（47）底端安装有下放液压缸（48），下放液压缸（48）的两端分别铰接在安装座（5）和第一行走架（47）上且处于伸展状态，下放液压缸（48）收缩能够带动第一行走架（47）转动至水平状态。

7.根据权利要求6所述的一种桥梁加固装置，其特征在于：所述第一驱动组件（42）包括电机（421）、与电机（421）连接的蜗杆（422）和转盘轴承（423），转盘轴承（423）的内圈和电机（421）固定连接在吊车（3）上，第一吊臂（41）与转盘轴承（423）的外圈固定连接，转盘轴承（423）的外圈周向设有与蜗杆（422）配合的齿，第二驱动组件（44）和第三驱动组件（46）的结构分别与第一驱动组件（42）的结构相同。

8.根据权利要求6所述的一种桥梁加固装置，其特征在于：所述第二吊臂（43）靠近第一吊臂（41）的一侧固定安装有第一驱动液压缸（431），第三吊臂（45）的底端伸出第二吊臂（43）且伸出部位固定安装有与第一驱动液压缸（431）配合的第一驱动块（451）；第一行走架（47）远离第三吊臂（45）的一侧固定连接有第二驱动液压缸（471），第二行走架（49）伸出第一行走架（47）且伸出部位固定安装有与第二驱动液压缸（471）配合的第二驱动块（491）。

9.根据权利要求6所述的一种桥梁加固装置，其特征在于：所述第一行走架（47）呈开口朝向第三吊臂（45）的壳状，第一行走架（47）内滑移连接有第二行走架（49），第二行走架（49）开口朝向第三吊臂（45）。