CN109322253A - 受损墩柱修复加固的方法及装置 - Google Patents
受损墩柱修复加固的方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109322253A CN109322253A CN201811298799.1A CN201811298799A CN109322253A CN 109322253 A CN109322253 A CN 109322253A CN 201811298799 A CN201811298799 A CN 201811298799A CN 109322253 A CN109322253 A CN 109322253A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pier stud
- formwork assembly
- flexible formwork
- template
- rigid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 title claims abstract description 36
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 title claims abstract description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000009415 formwork Methods 0.000 claims abstract description 113
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims abstract description 74
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims abstract description 65
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims abstract description 65
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims abstract description 39
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 33
- 230000010412 perfusion Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 50
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 47
- 239000011372 high-strength concrete Substances 0.000 claims description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 11
- 239000011440 grout Substances 0.000 claims description 9
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 28
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 47
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 18
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 16
- 239000011374 ultra-high-performance concrete Substances 0.000 description 16
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 15
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 12
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 11
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 10
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 6
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 4
- 230000008093 supporting effect Effects 0.000 description 4
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 238000004382 potting Methods 0.000 description 2
- 238000009416 shuttering Methods 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003733 fiber-reinforced composite Substances 0.000 description 1
- 239000011094 fiberboard Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 239000004574 high-performance concrete Substances 0.000 description 1
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 1
- 230000005226 mechanical processes and functions Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 1
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
- E01D22/00—Methods or apparatus for repairing or strengthening existing bridges ; Methods or apparatus for dismantling bridges
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
- E01D19/00—Structural or constructional details of bridges
- E01D19/02—Piers; Abutments ; Protecting same against drifting ice
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Bridges Or Land Bridges (AREA)
- Revetment (AREA)
Abstract
本发明公开一种受损墩柱修复加固的方法及装置，方法包括：(1)对受损墩柱的破损处进行清除和整理；(2)制作柔性模板，将柔性模板包覆于墩柱破损处的外壁上，让柔性模板的侧边接缝处进行密封连接，且让柔性模板的下端密封地收紧于墩柱破损处的下方外壁处；(3)制作刚性模板，制作若干可合围在墩柱外侧的刚性板材，将刚性板材的侧边相连以形成刚性模板，且刚性模板位于柔性模板的外侧；(4)在刚性模板的外部包覆FRP布层，并利用水下环氧树脂层涂刷FRP布层表面；(5)往柔性模板内部灌注混凝土浆料，让混凝土浆料填满柔性模板的内部空间而限位于刚性模板之内，自然养护成型。本发明可直接在水中对水上或水下的受损墩柱进行修复加固。
Description
技术领域
本发明涉及一种现役桥梁码头水下墩柱修复技术领域，尤其涉及一种不需要围堰施工，可直接在水中对受损墩柱进行修复加固的方法及装置。
背景技术
墩柱具有承载力高、沉降量小的特点，几乎可以运用在各种工程地质条件，尤其适用于软弱地基的重型建筑物。涉水桥梁，码头和港口等建筑结构基础大多采用墩柱形式，由于长期受水流冲刷侵蚀，以及水中漂流物或船体的冲击，常出现以下几种病害：(1)桩柱保护层出现横向或竖向的裂缝，孔洞，墩柱颈缩现象；(2)钢筋锈蚀膨胀，应力部分或完全失去；(3)保护层脱落，桩柱整体刚度下降。如果不及时修复，则将容易导致工程事故。
针对现役桥梁，港口码头水下墩柱损伤破坏的问题，目前通常的做法是先设置围堰隔水，在进行桩柱外侧缺陷修复(如粘贴钢板，粘贴纤维复合材料，增大截面积，体外预应力等)，该工艺虽然可以避免水下施工，但围堰施工造价高，桩身耐久性难以提升。
现有技术的一种利用碳纤维增强复合材料修复水下支承件的方法(专利号CN205000260)，利用围堰箱隔水后，在支承件外部涂水泥基层料或环氧树脂层料，再在外部缠绕多层碳纤维增强复合材料布。该方法需要围堰作业，施工成本高，施工期长，支承柱表面难以抹平整，容易使外层纤维复合材料布凸起，导致应力集中。
又如现有技术的一种利用强化纤维复合材料布包裹水下桩柱的加固方法(专利号CN101929168)，可以避免围堰隔水，潜水员在水下清除杂物后利用浆体对受损桩柱进行修补，之后绑扎复合纤维布，并涂上树脂。该方法对潜水员工作强度要求大，浆体修补抹平困难，且在水下涂抹的修补浆体凝结后强度低，质量难以控制，且浆体抹灰难以平整，容易使外层纤维复合材料布形成凸起，导致应力集中。
近年来，国内出现利用玻纤套筒加固水下桩柱系统，即先在桩柱外面卷上一层或基层玻璃纤维板，利用钢钉和紧固带使纤维板形成环绕桩柱的套筒，再在套筒和墩柱缝隙间灌入水下环氧灌浆料。该工艺避免排水作业，简单方便，且耐腐蚀。但玻璃纤维套筒合拢固件容易脱落，环氧灌浆料较昂贵，仅能防止桩柱继续锈蚀恶化，对墩柱上已有的孔洞缺陷修复效果不明显。
为克服现有技术的缺点，提升水下桩柱修复加固速度，降低加固成本，并且受损加固后的桩柱承载力比受损前更大，耐久耐腐蚀能力更好，提出一种可直接水中对受损的水上或水下墩柱进行修复和加固，且加固效果更显著的方法和工艺。
发明内容
本发明的目的是提供一种不需要围堰施工，可直接在水中对受损墩柱进行修复加固的方法及装置。
为了实现上述目的，本发明提供的技术方案为：提供一种受损墩柱修复加固的方法，包括，如下步骤：
(1)对受损墩柱的破损处进行清除和整理；
(2)制作柔性模板，将所述柔性模板包覆于所述墩柱破损处的外壁上(破损处的具体位置)，且让所述柔性模板的侧边接缝处进行密封连接，且让所述柔性模板的下端密封地收紧于所述墩柱破损处的下方外壁处；
(3)制作刚性模板，制作若干可合围在所述成墩柱外侧的刚性板材，将所述刚性板材的侧边相连以形成所述刚性模板，且所述刚性模板位于所述柔性模板的外侧；
(4)制作FRP布层，在所述刚性模板的外部包覆FRP布层，并利用水下环氧树脂层涂刷FRP布层表面；
(5)灌注混凝土浆料，往所述柔性模板内部灌注混凝土浆料，让所述混凝土浆料填满所述柔性模板的内部空间而限位于所述刚性模板之内，并让所述混凝土浆料自然养护成型。
在步骤(2)和步骤(3)之间，还包括制作环氧树脂密封圈的步骤，所述环氧树脂密封圈制作于所述柔性模板内部，将液态环氧树脂材料灌注到所述柔性模板内部成型，让所述环氧树脂密封圈的内壁与所述墩柱的外壁密封连接，外壁与所述柔性模板的内壁密封连接。
所述柔性模板的外径比所述墩柱的外径大5～20毫米，所述刚性模板的外径比所述墩柱的外径大3～15毫米。
在步骤(2)中，所述将所述柔性模板包覆于所述墩柱破损处的外壁上，且对所述柔性模板的侧边接缝处进行密封连接，是将一张合适大小的矩形状的防水布绕所述墩柱一圈，且对所述防水布的侧边接缝处安装防水拉链，并通过所述防水拉链进行密封拉结。
在步骤(3)中，所述制作刚性模板，是通过PVC材质模板或者轻质高强混凝土模板制作所述刚性模板，且所述PVC材质模板或者轻质高强混凝土模板的下端还制作有一向所述墩柱方向凸伸的凸台，所述制作环氧树脂密封圈的步骤中，所述凸台用于托起刚刚从外部机器注入的液态环氧树脂材料。
为了实现上述目的，本发明还提供一种技术方案为：提供一种受损墩柱修复加固的装置，包括：
柔性模板，所述柔性模板包覆于所述墩柱破损处的外壁上(破损处的具体位置)，且所述柔性模板的侧边接缝处密封连接在一起，且所述柔性模板的下端密封地收紧于所述墩柱破损处的下方外壁处；
刚性模板，所述刚性模板包括若干可合围成所述成墩柱形状的刚性板材，且所述刚性板材的侧边连接起来形成所述刚性模板，所述刚性模板位于所述柔性模板的外侧；
FRP布层，所述FRP布层包覆于所述刚性模板的外部，且所述FRP布层表面涂刷有水下环氧树脂层；
混凝土浆料层，所述柔性模板内部成型所述混凝土浆料层，所述混凝土浆料层填满所述柔性模板的内部空间而限位于所述刚性模板之内。
还包括环氧树脂密封圈，所述环氧树脂密封圈成型于所述柔性模板内部，所述环氧树脂密封圈的内壁与所述墩柱的外壁密封连接，外壁与所述柔性模板的内壁密封连接。
所述柔性模板的外径比所述墩柱的外径大5～20毫米，所述刚性模板的外径比所述墩柱的外径大3～15毫米。
所述柔性模板包覆于所述墩柱破损处的外壁上，且所述柔性模板的侧边接缝处密封连接在一起，是在所述墩柱的外壁设置一张合适大小的可绕所述墩柱外壁一圈的矩形状的防水布，且对所述防水布的侧边接缝处设置防水拉链，并通过所述防水拉链进行密封拉结。
所述刚性模板，是PVC材质模板或者轻质高强混凝土模板，且所述PVC材质模板或者轻质高强混凝土模板的下端还设有一向所述墩柱方向凸伸的凸台。
与现有技术相比，本发明受损墩柱修复加固的方法及装置，具有以下有益效果：
(1)不需要围堰施工，施工周期短，成本低。
(2)利用水泥浆体作为修补剂，相对于其他方法如环氧灌浆料价格便宜。
(3)虽不围堰，混凝土浆料使用UHPC超高性能混凝土土材料，将其灌注于柔性模板中，没有与墩柱外的水接触，水灰比不会发生改变，浆体不会被水流冲击稀释，相比于现有技术的方法用的水下不扩散水泥质量更加容易控制，质量更好施工稳定。
(4)采用UHPC超高性能混凝土作为修补剂，其强度远高于普通混凝土，为普通混凝土的3陪以上，不仅能够修复受损墩柱，并且可以通过稍微扩大墩柱截面的方法，使得加固修复后的墩柱承载力比原设计承载力更大。UHPC超高性能混凝土具有较好的粘性，流动性，在修补加固领域有独特优势。除此之外，UHPC超高性能混凝土具有较好的耐久性和防腐蚀性能。
(5)在刚性模板的外表面包覆有抗拉性能好的FRP布层，其是FRP纤维增强复合材料布，FRP布层具有强度高，延性好，耐腐蚀的优点，可以为核心混凝土提供较好的约束力，进一步提高墩柱承载力，同时FRP布层表面涂刷有水下环氧树脂层为墩柱提供了另一层防水防锈蚀防冲击保护。
通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。
附图说明
图1a所示为受损墩柱的一个实施例的示意图。
图1b所示为如图1所示的受损墩柱的A-A处剖面视图。
图2a所示为在如图1a所示的受损墩柱上制作柔性模板的示意图。
图2b为如图2a的B-B处剖面视图。
图3a所示为在如图2a的基础上制作刚性模板的示意图。
图3b为如图3a的C-C处剖面视图。
图4所示为拉链的示意图。
具体实施方式
现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。如上所述，如图1a～3b所示，本发明提供一种受损墩柱修复加固的方法，包括，如下步骤：
步骤一、参考图1a和1b，在本实施例中，受损墩柱1是圆形的墩柱，其在水下及水上的部分结构受到水流冲刷和侵蚀而破损，钢筋笼2已经显露出来，如果不对其进行修复加固，则进一步会造成安全事故，因此需要对受损墩柱1进行修复加固，首先是派遣潜水员对墩柱1的破损处进行清楚和整理，即是清除破损处的垃圾、泥沙等障碍物，敲除破损保护层，去除严重锈蚀的钢筋，需要说明的是可以不用替换钢筋，因为如果采用采用UHPC超高性能混凝土作为修补剂完全可以弥补钢筋部分的承载力损失；
步骤二、参考图2a和2b，制作柔性模板3，将所述柔性模板3包覆于所述墩柱1破损处的外壁上，具体是可以包覆在所述墩柱1破损处下方30～100cm处，以及破损处上方30～100cm处，且让所述柔性模板3的侧边接缝处进行密封连接，且让所述柔性模板3的下端密封地收紧于所述墩柱1破损处的下方外壁处，具体是所述柔性模板3的下端穿设有一可收紧的箍绳4，通过所述箍绳4可以将所述柔性模板3密封地收紧于所述墩柱1的外壁上，能够较好地做到防水效果，需要说明的是所述柔性模板3主要用以填充混凝土浆料，无高强力学要求，可以为PVC油布，涂塑布或其他类似的具有防水功能布料；
步骤三、参考图3a和3b，制作刚性模板5，所述刚性模板5包括若干可合围成所述成墩柱形状的刚性板材，将所述刚性板材连接起来包覆于所述柔性模板的外部，所述刚性板材的侧边相连以形成所述刚性模板5；在本实施例中，由于墩柱1是圆形墩柱，所述刚性模板5可以制作为两块半圆形的刚性板材，并在该两块半圆形的刚性板材上设置卡扣装置，具体是一边可以为定位件，另一边为连接件，定位件是将两块半圆形的所述刚性板材的一边活动连接在一起，类似于活页结构，另一边则可以打开或者合拢，而连接件则是当所述刚性板材的另一边合拢在所述墩柱1上时，将所述刚性板材的另一边通过所述连接件连接在一起，卡扣装置的作用是可以使该两块半圆形的刚性板材快速重新组装成圆形的所述刚性模板5。
步骤四、制作FRP布层，在所述刚性模板5的外部包覆FRP布层6，并利用水下环氧树脂层涂刷FRP布层6表面，所述刚性模板5的作用至少有两个，首先是为所述柔性模板3的内部浇筑混凝土浆料提供刚性定型作用，其次是为包覆FRP布层6提供刚性基体。一个实施例中，所述FRP布层6可直接包覆在所述刚性模板外部，请参考图4，并在该FRP布层6的两侧边安装拉链，并且通过拉链直接将该FRP布层6的两侧边进行拉链连接，其中图4所示，所述FRP布层6的两侧边即是需要连接的地方安装拉链牙列70，并配置伴随拉头80，通过所述拉链牙列70与所述伴随拉头80配合，将FRP布层6的两侧边连接起来。一个实施例中，在所述刚性模板5的表面自上而下地沿一定角度，优选地，该缠绕角度为45度，缠绕FRP纤维增强复合材料布以形成所述FRP布层6，在缠绕的过程中利用水下环氧树脂使其与所述刚性模板5产生良好的粘结，所述的FRP纤维增强复合材料布的缠绕层数可以为一层或多层，多层缠绕时，层间的FRP纤维增强复合材料布方向交错为一定角度，优选的，交错角度为45度，缠绕完成后，利用水下环氧树脂涂刷FRP纤维增强复合材料布表面，使FRP纤维增强复合材料布表面充分吸收环氧树脂。环氧树脂凝结后形成所述水下环氧树脂层，使得所述FRP布层6与所述刚性模板5结合成一体，形成一环向刚度较大的复合管，能为后面的核心填充物即混凝土浆料提供前期的模板支撑作用和后期的约束负荷作用；
步骤五、参考图3a和3b，灌注混凝土浆料，往所述柔性模板3内部灌注混凝土浆料7，让所述混凝土浆料7填满所述柔性模板3的内部空间而限位于所述刚性模板5之内，并让混凝土浆料7自然养护成型。较佳者，所述混凝土浆料7为UHPC超高性能混凝土材料。
在步骤(2)和步骤(3)之间，如图2a所示，还包括制作环氧树脂密封圈8的步骤，所述环氧树脂密封圈8制作于所述柔性模板3内部，将液态环氧树脂材料灌注到所述柔性模板3内部成型，让所述环氧树脂密封圈8的内壁与所述墩柱1的外壁密封连接，外壁与所述柔性模板3的内壁密封连接。需要说明的是，在实际操作过程中，如果仅仅是依靠所述柔性模板3下端穿设的可收紧的所述箍绳4进行密封，即通过所述箍绳4将所述柔性模板3收紧于所述墩柱的外壁上，在有些条件下是难以做到完全密封的，比如在墩柱1的外形不是圆形而是矩形或者腰形的条件下，所述箍绳4很难做到完全的将所述柔性模板3密封地连接于所述墩柱1的外壁上，此外，即使是圆形的所述墩柱1，如果墩柱1的相应部位被锈蚀的比较严重，产生较多孔洞时，或者所述墩柱1比较庞大，即是周长很长时，同样难以实现密封连接，此时需要引进所述环氧树脂密封圈8，由于所述环氧树脂密封圈8是通过外部液态环氧树脂密封材料灌注到所述柔性模板3的内部进行成型，其是绕所述墩柱1的外壁一周设置，所述环氧树脂密封圈8的内壁与所述墩柱1的外壁密封连接，而所述环氧树脂密封圈8的外壁与所述柔性模板3的内壁密封连接，由此达到了彻底密封的效果，需要说明的是，在制作所述环氧树脂密封圈8时，需要先将所述箍绳4抽紧，使得所述柔性模板3的内部尽量达到相对较好的密封效果，如果所述箍绳4的密封效果实在不理想，即在所述柔性模板3底部进入较多的水的条件下，需要引进水泵一边对所述柔性模板3内部进行抽水，保持所述柔性模板3内部一个较低的水位，一边制作所述环氧树脂密封圈8。所述环氧树脂密封圈8的作用除了可以实现密封效果之外，还能够起到用于支撑所述混凝土浆料7的作用，即是当所述混凝土浆料7关注到所述柔性模板3内部时，是承载于所述环氧树脂密封圈8上。
一个实施例中，所述柔性模板3的外径比所述墩柱1的外径大5～20毫米，所述刚性模板5的外径比所述墩柱1的外径大3～15毫米。
在步骤(2)中，一个实施例中，所述将所述柔性模板3包覆于所述墩柱1破损处的外壁上，且对所述柔性模板3的侧边接缝处进行密封连接，是将一张合适大小的矩形状的防水布绕所述墩柱1一圈，且对所述防水布的侧边接缝处安装防水拉链，并通过所述防水拉链进行密封拉结。通过所述防水拉链能够快速地将所述防水布的侧壁的接缝处进行密封连接。
在步骤(3)中，所述制作刚性模板5，是通过PVC材质模板或者轻质高强混凝土模板制作所述刚性模板5，且所述PVC材质模板或者轻质高强混凝土模板的下端还制作有一向所述墩柱1方向凸伸的凸台(图上未示)，所述制作环氧树脂密封圈8的步骤中，所述凸台用于托起刚刚从外部机器注入的液态环氧树脂材料。在本实施例中，所述刚性模板5的下端超出所述柔性模板3的下端，即是所述刚性模板5的下端比所述柔性模板3的下端更靠近水底，通过在所述PVC材质模板或者轻质高强混凝土模板的下端制作有一向所述墩柱1方向凸伸的凸台，能够起到托起所述环氧树脂密封圈8的作用，而所述凸台是在预制所述PVC材质模板或者轻质高强混凝土模板时，与所述PVC材质模板或者轻质高强混凝土模板一体结构制作，不会在墩柱修复加固的过程中产生额外的工序及负担。
为了实现上述目的，本发明实施例还提供一种技术方案为：提供一种受损墩柱修复加固的装置，本实施例中，受损墩柱1是圆形的墩柱，其在水下及水上的部分结构受到水流冲刷和侵蚀而破损，钢筋笼2已经显露出来，如果不对其进行修复加固，则进一步会造成安全事故，因此需要对受损墩柱1进行修复加固，而首先是派遣潜水员对墩柱1的破损处进行清楚和整理，即是清除破损处的垃圾、泥沙等障碍物，敲除破损保护层，去除严重锈蚀的钢筋，需要说明的是不用替换钢筋，因为如果采用采用UHPC超高性能混凝土作为修补剂完全可以弥补钢筋部分的承载力损失。
如图1a～3b所示，本发明实施例还提供的受损墩柱修复加固的装置，包括：
柔性模板3，所述柔性模板3包覆于所述墩柱1破损处的外壁上，且所述柔性模板3的侧边接缝处密封连接在一起，且所述柔性模板3的下端密封地收紧于所述墩柱1破损处的下方外壁处；所述柔性模板3包覆于所述墩柱1破损处的外壁上，具体是可以包覆在所述墩柱1破损处下方30～100cm处，以及破损处上方30～100cm处，且让所述柔性模板3的侧边接缝处进行密封连接，且让所述柔性模板3的下端密封地收紧于所述墩柱1破损处的下方外壁处，具体是所述柔性模板3的下端穿设有一可收紧的箍绳4，通过所述箍绳4可以将所述柔性模板3密封地收紧于所述墩柱1的外壁上，能够较好地做到防水效果，需要说明的是所述柔性模板3主要用以填充混凝土浆料，无高强力学要求，可以为PVC油布，涂塑布或其他类似的具有防水功能布料；
刚性模板5，所述刚性模板5包括若干可合围成所述成墩柱形状的刚性板材，且所述刚性板材的侧边连接起来形成所述刚性模板5，所述刚性模板5位于所述柔性模板的外部；在本实施例中，由于墩柱1是圆形墩柱，所述刚性模板5可以制作为两块半圆形的刚性板材，并在该两块半圆形的刚性板材上设置卡扣装置，具体是一边可以为定位件，另一边为连接件，定位件是将两块半圆形的所述刚性板材的一边活动连接在一起，类似于活页结构，另一边则可以打开或者合拢，而连接件则是当所述刚性板材的另一边合拢在所述墩柱1上时，将所述刚性板材的另一边通过所述连接件连接在一起，卡扣装置的作用是可以使该两块半圆形的刚性板材快速重新组装成圆形的所述刚性模板5。
FRP布层6，所述FRP布层6包覆于所述刚性模板5的外部，且所述FRP布层6表面涂刷有水下环氧树脂层；所述刚性模板5的作用至少有两个，首先是为所述柔性模板3的内部浇筑混凝土浆料提供刚性定型作用，其次是为缠绕FRP布层6提供刚性基体。一个实施例中，所述FRP布层6可直接包覆在所述刚性模板外部，请参考图4，并在该FRP布层6的两侧边安装拉链，并且通过拉链直接将该FRP布层6的两侧边进行拉链连接，其中图4所示，所述FRP布层6的两侧边即是需要连接的地方安装拉链牙列70，并配置伴随拉头80，通过所述拉链牙列70与所述伴随拉头80配合，将FRP布层6的两侧边连接起来。一个实施例中，在所述刚性模板5的表面自上而下地沿一定角度，优选地，缠绕角度为45度，缠绕FRP纤维增强复合材料布以形成所述FRP布层6，在缠绕的过程中利用水下环氧树脂使其与所述刚性模板5产生良好的粘结，所述的FRP纤维增强复合材料布的缠绕层数可以为一层或多层，多层缠绕时，层间的FRP纤维增强复合材料布方向交错为一定角度，优选的，交错角度为45度，缠绕完成后，利用水下环氧树脂涂刷FRP纤维增强复合材料布表面，使FRP纤维增强复合材料布表面充分吸收环氧树脂。环氧树脂凝结后形成所述水下环氧树脂层，使得所述FRP布层6与所述刚性模板5结合成一体，形成一环向刚度较大的复合管，能为后面的核心填充物即混凝土浆料提供前期的模板支撑作用和后期的约束负荷作用；
混凝土浆料层7，所述柔性模板3内部成型所述混凝土浆料层7，所述混凝土浆料层7填满所述柔性模板3的内部空间而限位于所述刚性模板5之内。较佳者，所述混凝土浆料7为UHPC超高性能混凝土材料。
需要说明的是，参考图1a和1b，在本实施例中，受损墩柱1是圆形的墩柱，其在水下及水上的部分结构受到水流冲刷和侵蚀而破损，钢筋笼2已经显露出来，如果不对其进行修复加固，则进一步会造成安全事故，因此需要对受损墩柱1进行修复加固，因此，本实施例中提供一种受损墩柱修复加固的装置，在受损墩柱上设置修复加固装置之前，首先是派遣潜水员对墩柱1的破损处进行清楚和整理，即是清除破损处的垃圾、泥沙等障碍物，敲除破损保护层，去除严重锈蚀的钢筋，需要说明的是可以不用替换钢筋，因为如果采用采用UHPC超高性能混凝土作为修补剂完全可以弥补钢筋部分的承载力损失；
一个实施例中，如图2a所示，还包括环氧树脂密封圈8，所述环氧树脂密封圈8成型于所述柔性模板3内部，所述环氧树脂密封圈8的内壁与所述墩柱1的外壁密封连接，外壁与所述柔性模板3的内壁密封连接。所述环氧树脂密封圈8制作于所述柔性模板3内部，将液态环氧树脂材料灌注到所述柔性模板3内部成型，让所述环氧树脂密封圈8的内壁与所述墩柱1的外壁密封连接，外壁与所述柔性模板3的内壁密封连接。需要说明的是，在实际操作过程中，如果仅仅是依靠所述柔性模板3下端穿设的可收紧的所述箍绳4进行密封，即通过所述箍绳4将所述柔性模板3收紧于所述墩柱的外壁上，在有些条件下是难以做到完全密封的，比如在墩柱1的外形不是圆形而是矩形或者腰形的条件下，所述箍绳4很难做到完全的将所述柔性模板3密封地连接于所述墩柱1的外壁上，此外，即使是圆形的所述墩柱1，如果墩柱1的相应部位被锈蚀的比较严重，产生较多孔洞时，或者所述墩柱1比较庞大，即是周长很长时，同样难以实现密封连接，此时需要引进所述环氧树脂密封圈8，由于所述环氧树脂密封圈8是通过外部液态环氧树脂密封材料灌注到所述柔性模板3的内部进行成型，其是绕所述墩柱1的外壁一周设置，所述环氧树脂密封圈8的内壁与所述墩柱1的外壁密封连接，而所述环氧树脂密封圈8的外壁与所述柔性模板3的内壁密封连接，由此达到了彻底密封的效果，需要说明的是，在制作所述环氧树脂密封圈8时，需要先将所述箍绳4抽紧，使得所述柔性模板3的内部尽量达到相对较好的密封效果，如果所述箍绳4的密封效果实在不理想，即在所述柔性模板3底部进入较多的水的条件下，需要引进水泵一边对所述柔性模板3内部进行抽水，保持所述柔性模板3内部一个较低的水位，一边制作所述环氧树脂密封圈8。所述环氧树脂密封圈8的作用除了可以实现密封效果之外，还能够起到用于支撑所述混凝土浆料7的作用，即是当所述混凝土浆料7关注到所述柔性模板3内部时，是承载于所述环氧树脂密封圈8上。
一个实施例中，所述柔性模板3的外径比所述墩柱1的外径大5～20毫米，所述刚性模板5的外径比所述墩柱1的外径大3～15毫米。
一个实施例中，所述柔性模板3包覆于所述墩柱1破损处的外壁上，且所述柔性模板3的侧边接缝处密封连接在一起，是在所述墩柱1的外壁设置一张合适大小的可绕所述墩柱1外壁一圈的矩形状的防水布，且对所述防水布的侧边接缝处设置防水拉链，并通过所述防水拉链进行密封拉结。通过所述防水拉链能够快速地将所述防水布的侧壁的接缝处进行密封连接。
所述刚性模板5，是PVC材质模板或者轻质高强混凝土模板，且所述PVC材质模板或者轻质高强混凝土模板的下端还设有一向所述墩柱方向凸伸的凸台(图上未示)。所述氧树脂密封圈8中，所述凸台用于托起刚刚从外部机器注入的液态环氧树脂材料。在本实施例中，所述刚性模板5的下端超出所述柔性模板3的下端，即是所述刚性模板5的下端比所述柔性模板3的下端更靠近水底，通过在所述PVC材质模板或者轻质高强混凝土模板的下端制作有一向所述墩柱1方向凸伸的凸台，能够起到托起所述环氧树脂密封圈8的作用，而所述凸台是在预制所述PVC材质模板或者轻质高强混凝土模板时，与所述PVC材质模板或者轻质高强混凝土模板一体结构制作，不会在墩柱修复加固的过程中产生额外的工序及负担。
以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种受损墩柱修复加固的方法，其特征在于，包括，如下步骤：
(1)对受损墩柱的破损处进行清除和整理；
(2)制作柔性模板，将所述柔性模板包覆于所述墩柱破损处的外壁上，且让所述柔性模板的侧边接缝处进行密封连接，且将所述柔性模板的下端密封地收紧于所述墩柱破损处的下方外壁处；
(3)制作刚性模板，制作若干可合围在所述成墩柱外侧的刚性板材，将所述刚性板材的侧边相连以形成所述刚性模板，且所述刚性模板位于所述柔性模板的外侧；
(4)制作FRP布层，在所述刚性模板的外部包覆FRP布层，并利用水下环氧树脂层涂刷FRP布层表面；
(5)灌注混凝土浆料，往所述柔性模板内部灌注混凝土浆料，让所述混凝土浆料填满所述柔性模板的内部空间而限位于所述刚性模板之内，并让所述混凝土浆料自然养护成型。
2.如权利要求1所述的受损墩柱修复加固的方法，其特征在于，在步骤(2)和步骤(3)之间，还包括制作环氧树脂密封圈的步骤，所述环氧树脂密封圈制作于所述柔性模板内部，将液态环氧树脂材料灌注到所述柔性模板内部成型，让所述环氧树脂密封圈的内壁与所述墩柱的外壁密封连接，外壁与所述柔性模板的内壁密封连接。
3.如权利要求1所述的受损墩柱修复加固的方法，其特征在于，所述柔性模板的外径比所述墩柱的外径大5～20毫米，所述刚性模板的外径比所述墩柱的外径大3～15毫米。
4.如权利要求1所述的受损墩柱修复加固的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述将所述柔性模板包覆于所述墩柱破损处的外壁上，且对所述柔性模板的侧边接缝处进行密封连接，是将一张合适大小的矩形状的防水布绕所述墩柱一圈，且对所述防水布的侧边接缝处安装防水拉链，并通过所述防水拉链进行密封拉结。
5.如权利要求2所述的受损墩柱修复加固的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述制作刚性模板，是通过PVC材质模板或者轻质高强混凝土模板制作所述刚性模板，且所述PVC材质模板或者轻质高强混凝土模板的下端还制作有一向所述墩柱方向凸伸的凸台，所述制作环氧树脂密封圈的步骤中，所述凸台用于托起刚刚从外部机器注入的液态环氧树脂材料。
6.一种受损墩柱修复加固的装置，其特征在于，包括，
柔性模板，所述柔性模板包覆于所述墩柱破损处的外壁上，且所述柔性模板的侧边接缝处密封连接在一起，且所述柔性模板的下端密封地收紧于所述墩柱破损处的下方外壁处；
刚性模板，所述刚性模板包括若干可合围成所述成墩柱形状的刚性板材，且所述刚性板材的侧边连接起来形成所述刚性模板，所述刚性模板位于所述柔性模板的外侧；
FRP布层，所述FRP布层包覆于所述刚性模板的外部，且所述FRP布层表面涂刷有水下环氧树脂层；
混凝土浆料层，所述柔性模板内部成型所述混凝土浆料层，所述混凝土浆料层填满所述柔性模板的内部空间而限位于所述刚性模板之内。
7.如权利要求6所述的受损墩柱修复加固的装置，其特征在于，还包括环氧树脂密封圈，所述环氧树脂密封圈成型于所述柔性模板内部，所述环氧树脂密封圈的内壁与所述墩柱的外壁密封连接，外壁与所述柔性模板的内壁密封连接。
8.如权利要求6所述的受损墩柱修复加固的装置，其特征在于，所述柔性模板的外径比所述墩柱的外径大5～20毫米，所述刚性模板的外径比所述墩柱的外径大3～15毫米。
9.如权利要求6所述的受损墩柱修复加固的装置，其特征在于，所述柔性模板包覆于所述墩柱破损处的外壁上，且所述柔性模板的侧边接缝处密封连接在一起，是在所述墩柱的外壁设置一张合适大小的可绕所述墩柱外壁一圈的矩形状的防水布，且对所述防水布的侧边接缝处设置防水拉链，并通过所述防水拉链进行密封拉结。
10.如权利要求7所述的受损墩柱修复加固的装置，其特征在于，所述刚性模板，是PVC材质模板或者轻质高强混凝土模板，且所述PVC材质模板或者轻质高强混凝土模板的下端还设有一向所述墩柱方向凸伸的凸台。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811298799.1A CN109322253A (zh) | 2018-11-02 | 2018-11-02 | 受损墩柱修复加固的方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811298799.1A CN109322253A (zh) | 2018-11-02 | 2018-11-02 | 受损墩柱修复加固的方法及装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109322253A true CN109322253A (zh) | 2019-02-12 |
Family
ID=65260844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811298799.1A Pending CN109322253A (zh) | 2018-11-02 | 2018-11-02 | 受损墩柱修复加固的方法及装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109322253A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111188287A (zh) * | 2020-01-14 | 2020-05-22 | 福建陆海工程勘察设计有限公司 | 高效修复桥梁支座脱空组合方法 |
| CN114808764A (zh) * | 2022-03-11 | 2022-07-29 | 南京林业大学 | 一种水下加固快速封底技术 |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004060213A (ja) * | 2002-07-26 | 2004-02-26 | Sumitomo Mitsui Construction Co Ltd | 橋脚横梁の補強方法及び補強部材 |
| CN201771003U (zh) * | 2010-07-08 | 2011-03-23 | 上海久坚加固工程有限公司 | 用于加固水中桩柱的隔离体 |
| CN102392541A (zh) * | 2011-11-15 | 2012-03-28 | 安徽工业大学 | 一种用pvc-frp管加固混凝土柱的方法 |
| CN102704465A (zh) * | 2012-05-25 | 2012-10-03 | 中利建设集团有限公司 | Frp纤维布缠绕桩及其制作方法 |
| CN103205988A (zh) * | 2013-03-22 | 2013-07-17 | 中交四航工程研究院有限公司 | 适合桩基水下部位修补加固的装置及应用该装置的施工方法 |
| CN104005567A (zh) * | 2014-05-07 | 2014-08-27 | 北京工业大学 | 一种纤维增强聚合物缠绕钢管超高性能混凝土加固混凝土柱 |
| CN203821876U (zh) * | 2014-04-23 | 2014-09-10 | 安徽城建检测科技有限公司 | 混凝土柱的加固系统 |
| CN104831641A (zh) * | 2015-05-19 | 2015-08-12 | 福州大学 | 基于超高性能混凝土的桥墩加固修复结构及其施工方法 |
| CN105113431A (zh) * | 2015-09-19 | 2015-12-02 | 福州大学 | 碳纤维增强复合材料修复水下支承件构造及其施工方法 |
| CN106677551A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-05-17 | 武汉大学 | 一种外套圆形钢管混凝土纤维复材复合加固钢管柱的方法 |
| CN209099205U (zh) * | 2018-11-02 | 2019-07-12 | 深圳大学 | 受损墩柱修复加固的装置 |
-
2018
- 2018-11-02 CN CN201811298799.1A patent/CN109322253A/zh active Pending
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004060213A (ja) * | 2002-07-26 | 2004-02-26 | Sumitomo Mitsui Construction Co Ltd | 橋脚横梁の補強方法及び補強部材 |
| CN201771003U (zh) * | 2010-07-08 | 2011-03-23 | 上海久坚加固工程有限公司 | 用于加固水中桩柱的隔离体 |
| CN102392541A (zh) * | 2011-11-15 | 2012-03-28 | 安徽工业大学 | 一种用pvc-frp管加固混凝土柱的方法 |
| CN102704465A (zh) * | 2012-05-25 | 2012-10-03 | 中利建设集团有限公司 | Frp纤维布缠绕桩及其制作方法 |
| CN103205988A (zh) * | 2013-03-22 | 2013-07-17 | 中交四航工程研究院有限公司 | 适合桩基水下部位修补加固的装置及应用该装置的施工方法 |
| CN203821876U (zh) * | 2014-04-23 | 2014-09-10 | 安徽城建检测科技有限公司 | 混凝土柱的加固系统 |
| CN104005567A (zh) * | 2014-05-07 | 2014-08-27 | 北京工业大学 | 一种纤维增强聚合物缠绕钢管超高性能混凝土加固混凝土柱 |
| CN104831641A (zh) * | 2015-05-19 | 2015-08-12 | 福州大学 | 基于超高性能混凝土的桥墩加固修复结构及其施工方法 |
| CN105113431A (zh) * | 2015-09-19 | 2015-12-02 | 福州大学 | 碳纤维增强复合材料修复水下支承件构造及其施工方法 |
| CN106677551A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-05-17 | 武汉大学 | 一种外套圆形钢管混凝土纤维复材复合加固钢管柱的方法 |
| CN209099205U (zh) * | 2018-11-02 | 2019-07-12 | 深圳大学 | 受损墩柱修复加固的装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 胡益良;: ""夹克法"在水下墩柱修复加固工程中的应用", 建筑监督检测与造价, no. 05, pages 41 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111188287A (zh) * | 2020-01-14 | 2020-05-22 | 福建陆海工程勘察设计有限公司 | 高效修复桥梁支座脱空组合方法 |
| CN114808764A (zh) * | 2022-03-11 | 2022-07-29 | 南京林业大学 | 一种水下加固快速封底技术 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6329702B2 (ja) | 組立式鉄筋コンクリート組合せ構造の橋脚柱部材 | |
| CN101503881B (zh) | 纤维增强复合材料网格筋加固水下结构的方法 | |
| JP4659513B2 (ja) | 中空柱状物の補強方法。 | |
| CN109184737A (zh) | 可让压吸能的隧道预应力约束充填衬砌支护体系及工艺 | |
| CN1231712A (zh) | 按标准尺寸制造的纤维加强复合材料结构构件 | |
| KR101025892B1 (ko) | 콘크리트 스틸하우스 | |
| CN109322253A (zh) | 受损墩柱修复加固的方法及装置 | |
| JP2007239283A (ja) | コンクリート構造物の補強方法 | |
| KR102049538B1 (ko) | 수중에서 화이버 글래스 재킷 및 보수, 보강재를 이용한 콘크리트 교각, 콘크리트 파일, 스틸 파일의 수중 보수 및 수중 보강 공법 | |
| CN108824230B (zh) | 一种frp管加固桥梁水下桥墩的方法 | |
| CN209099205U (zh) | 受损墩柱修复加固的装置 | |
| KR101673287B1 (ko) | 보수, 보강 또는 리모델링시에 보의 단부에 작용하는 부모멘트에 대한 단면 내력을 증가시키는 방법 | |
| CN111705664A (zh) | 一种装配式桥梁预制墩柱的吊装工艺 | |
| KR100982241B1 (ko) | 강관 및 콘크리트 기둥의 보수보강공법 | |
| CN104631850B (zh) | 预压应力钢护筒并植筋扩大断面的混凝土柱加固方法 | |
| CN105386441A (zh) | 外包pvc管内撑十字形预应力再生混凝土管桩 | |
| CN105386442A (zh) | 外包frp预应力再生混凝土管桩 | |
| CN208792176U (zh) | 一种frp管加固桥梁水下桥墩的结构构造 | |
| CN106120817B (zh) | 一种坡面建筑混凝土层防滑坡施工工艺 | |
| CN205116564U (zh) | 含frp约束环的钢筋搭接连接结构 | |
| CN208328914U (zh) | 一种预应力混凝土管桩 | |
| CN208733483U (zh) | 一种钢筋网片加固桥梁水下墩柱结构 | |
| JP5584391B2 (ja) | 無筋コンクリート構造物の補強方法 | |
| CN108797396A (zh) | 一种钢筋网片加固桥梁水下墩柱结构及施工方法 | |
| CN206859085U (zh) | 一种加固装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |