CN115075311A - 综合采用玄武岩纤维加固修复码头桩基的结构及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了综合采用玄武岩纤维加固修复码头桩基的结构及施工方法，该结构包括：植入受损梁底的玄武岩纤维纵向筋、玄武岩纤维套筒、密封胶条及灌浆料层，玄武岩纤维套筒及玄武岩纤维纵向筋的自由端均设置在桩基外侧，密封胶条设置在桩基及玄武岩纤维套筒的底部，在桩基与玄武岩纤维套筒之间灌注水泥基灌浆料层。该施工方法，包括：对受损梁底进行表面处理；桩基表面粗糙处理；玄武岩纤维复合筋施工；安装玄武岩纤维套筒及密封胶条；灌注水泥基灌浆料。本申请通过选用玄武岩纤维纵向筋、玄武岩纤维套筒来完成加固修复，不仅适用于码头桩基，对于水工结构桩基基础皆有效；采用本申请对码头桩基加固修复后，无需进行再修补，节约桩基维护成本。
Description
技术领域
本申请属于水工结构桩基加固和修复技术领域，具体而言，涉及到综合采用玄武岩纤维加固修复码头桩基的结构及施工方法。
背景技术
现阶段，纤维复合增强材料加固法已经成为一种工程行业领域的趋势，碳纤维由于其力学性能优异，化学性能良好，一直是用量最为广泛的纤维材料。实际上，碳纤维也有相应的问题，价格高，浮动大，生产阶段容易产生污染，施工期安全性不高，稳定性不好等特点。我国已建的高桩码头结构，由于桩基长期遭受水流的冲刷、磨损以及干湿交替的影响，造成混凝土表面开裂，钢筋外露，结构承载力下降，安全性受到极大的威胁。因此，研发一种新的加固修复码头桩基的结构及施工方法是亟待解决的技术问题。
发明内容
针对上述现有技术的缺点或不足，本申请要解决的技术问题是提供综合采用玄武岩纤维加固修复码头桩基的结构及施工方法。
为解决上述技术问题，本申请通过以下技术方案来实现：
本申请提出了综合采用玄武岩纤维加固修复码头桩基的结构，植入受损梁底的玄武岩纤维纵向筋、玄武岩纤维套筒、密封胶条及水泥基灌浆料层，所述玄武岩纤维套筒以及所述玄武岩纤维纵向筋的自由端均设置在桩基外侧，所述密封胶条设置在所述桩基及所述玄武岩纤维套筒的底部，在所述桩基与所述玄武岩纤维套筒之间形成的区域内灌注所述水泥基灌浆料层。
可选地，上述的综合采用玄武岩纤维加固修复码头桩基的结构，其中，还包括：设置在所述玄武岩纤维纵向筋上的限位装置。
可选地，上述的综合采用玄武岩纤维加固修复码头桩基的结构，其中，所述限位装置由玄武岩纤维制成；和/或，所述限位装置按照等间距排列，间距为300～500mm；和/或，所述限位装置呈圆盘状结构；和/或，所述限位装置的厚度为1～2cm。
可选地，上述的综合采用玄武岩纤维加固修复码头桩基的结构，其中，还包括：在所述限位装置上安装玄武岩纤维箍筋。
可选地，上述的综合采用玄武岩纤维加固修复码头桩基的结构，其中，所述水泥基灌浆料层中还掺有玄武岩纤维短切纱。
本申请还提出了综合采用玄武岩纤维加固修复码头桩基的结构的施工方法，包括：
对受损梁底进行表面处理；
桩基表面粗糙处理；
玄武岩纤维复合筋施工；
安装玄武岩纤维套筒及底部密封胶条；
灌注水泥基灌浆料。
可选地，上述的综合采用玄武岩纤维加固修复码头桩基的结构的施工方法，其中，还包括：植入带有限位装置的玄武岩纤维纵向筋。
可选地，上述的综合采用玄武岩纤维加固修复码头桩基的结构的施工方法，其中，还包括：玄武岩纤维箍筋施工。
可选地，上述的综合采用玄武岩纤维加固修复码头桩基的结构的施工方法，其中，所述限位装置由玄武岩纤维制成；和/或，所述限位装置按照等间距排列，间距为300～500mm；和/或，所述限位装置呈圆盘状结构；和/或，所述限位装置的厚度为1～2cm。
可选地，上述的综合采用玄武岩纤维加固修复码头桩基的结构的施工方法，其中，通过固定在所述玄武纤维纵向筋上的所述限位装置进行安装玄武岩纤维套筒，然后用固化胶粘贴接缝处，最后用紧固带进行固定。
可选地，上述的综合采用玄武岩纤维加固修复码头桩基的结构的施工方法，其中，还包括：灌注掺有玄武岩纤维短切纱的水泥基灌浆料。
可选地，上述的综合采用玄武岩纤维加固修复码头桩基的结构的施工方法，其中，所述玄武岩纤维复合筋是以玄武岩纤维材料为增强材料，树脂、填料等为基体，经过拉拢工艺制备而成的纤维增强复合材料制品。
与现有技术相比，本申请具有如下技术效果：
本申请通过选用玄武岩纤维纵向筋、玄武岩纤维套筒来完成加固修复，不仅适用于码头桩基，对于水工结构桩基基础皆有效；同时，本申请施工方法快捷，无需搭设围堰，不影响交通；灌注可通过人工或者机械操作；采用本申请对码头桩基加固修复后，无需进行再修补，节约桩基维护成本。
在本申请中，玄武岩纤维套筒、玄武岩纤维复合筋、玄武岩纤维短切纱起到了三重保护的效果，玄武岩纤维套筒防护结构渗透腐蚀，内部玄武岩纤维复合筋具备强度和耐腐蚀，掺有玄武岩纤维短切纱的水泥基灌浆料抗裂性能好。
在本申请中，玄武岩纤维短切纱与水泥的热相容性好，与玄武岩纤维套筒粘结强度高，结构加固稳定。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1：本申请一实施例综合采用玄武岩纤维加固修复码头桩基的结构正视图；
图2：本申请一实施例中限位装置的结构正视图；
图3：本申请一实施例桩基修复结构俯视图；
图4：本申请一实施例中限位装置结构俯视图；
图5：本申请一实施例综合采用玄武岩纤维加固修复码头桩基的结构的施工方法流程图。
其中：1-桩基；2-玄武岩纤维纵向筋；3-水泥基灌浆料层；4-玄武岩纤维套筒；5-密封胶条；6-玄武岩纤维箍筋；7-限位装置；8-出浆口，9-入浆口。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
如图1至图4所示，在本申请的其中一个实施例中，采用玄武岩纤维加固修复码头桩基的结构，植入受损梁底的玄武岩纤维纵向筋2、玄武岩纤维套筒4、密封胶条5及水泥基灌浆料层3，所述玄武岩纤维套筒4以及所述玄武岩纤维纵向筋2的自由端均设置在桩基1外侧，所述密封胶条5设置在所述桩基1及所述玄武岩纤维套筒4的底部，在所述桩基1与所述玄武岩纤维套筒4之间形成的区域内灌注所述水泥基灌浆料层3。本实施例通过选用玄武岩纤维纵向筋2、玄武岩纤维套筒4来完成加固修复，不仅适用于码头桩基1，对于水工结构桩基1基础皆有效。
本实施例采用玄武岩纤维为基材，其中，玄武岩纤维不同于碳纤维，除了具备良好的力学及耐腐蚀性能，还具有耐高温，绝缘，无磁，环保绿色等特点综合性能特点，并且由于其价格不高且稳定，产量丰富，可以制成很多玄武岩纤维增强复合类制品，代替碳纤维和玻璃纤维同样可以耐受水工结构强冲刷强腐蚀的环境特点，有效的降低施工成本和提高施工效率。
其中，在所述区域还设有出浆口8和入浆口9。通过所述入浆口9可向其内灌注水泥基灌浆料层3；待出浆口8出现溢出现象，封闭出浆口8，待入浆口9无法继续灌注时，封闭入浆口9。
本实施例中，所述玄武岩纤维复合筋是指以玄武岩纤维材料为增强材料、树脂、填料等为基体，经过拉拢工艺制备而成的纤维增强复合材料制品，根据不同工艺可以生产出不同规格的纵向筋，箍筋以及环向筋。
如图2和图4所示，本实施例还包括：设置在所述玄武岩纤维纵向筋2上的限位装置7。其中，所述限位装置7可用于安装所述玄武岩纤维套筒4，具体地，通过设置在在所述玄武岩纤维纵向筋2上的所述限位装置7进行安装所述玄武岩纤维套筒4，然后用固化胶粘贴接缝处，最后用紧固带进行固定。
进一步优选地，所述玄武岩纤维套筒4由玄武岩纤维制成，其中，所述玄武岩纤维套筒4优选为一体成型结构。
其中，所述玄武岩纤维套筒4的厚度为3mm～10mm。进一步优选地，所述玄武岩纤维套筒1的厚度为3～9mm；进一步优选地，所述玄武岩纤维套筒1的厚度为4～8mm；进一步优选地，所述玄武岩纤维套筒1的厚度为4～7mm；进一步优选地，所述玄武岩纤维套筒1的厚度为5～7mm；进一步优选地，所述玄武岩纤维套筒1的厚度为5～6mm。
在本实施例中，所述限位装置7亦由玄武岩纤维制成。
进一步优选地，所述玄武岩纤维纵向筋2与所述限位装置7为一体成型结构，可实现批量化的加工和生产。
所述限位装置7按照等间距排列，其中，横向间距与竖向间距为300～500mm。具体地，进一步优选地，所述横向间距为350～500mm；进一步优选地，所述横向间距为350～450mm；进一步优选地，所述横向间距为400～450mm；进一步优选地，所述纵向间距为350～500mm；进一步优选地，所述纵向间距为350～450mm；进一步优选地，所述纵向间距为400～450mm。
进一步优选地，所述限位装置7呈圆盘状结构，通过所述圆盘状结构的设置，可以起到限位、用于安装所述玄武岩纤维套筒4以及用于安装下文所述的玄武岩纤维箍筋6的作用。
所述限位装置7的厚度进一步优选为1～2cm；所述限位装置7的厚度进一步优选为1～1.5cm。其中，所述限位装置7的直径可根据所述玄武岩纤维套筒4内表面与桩基1外表面的距离确定。
本实施例还包括：安装在所述限位装置7上的玄武岩纤维箍筋6。其中，所述玄武岩纤维箍筋6可进一步加强整体结构的强度，如，抗剪作用。
在本实施例中，为提高水泥基灌浆料的抗裂性能，所述水泥基灌浆料层中还掺有玄武岩纤维短切纱。
如图5所示，本实施例还提出了采用玄武岩纤维加固修复码头桩基的结构的施工方法，包括：
对受损梁底进行表面处理；
桩基1表面粗糙处理；
玄武岩纤维复合筋施工；
安装玄武岩纤维套筒4及底部密封胶条5；
灌注水泥基灌浆料。
其中，在上述的对受损梁底进行表面处理中，通过凿除或高压淡水等方式清除受损梁底松动、破损混凝土至密实骨料。
其中，在本实施例中，所述玄武岩纤维复合筋包括：玄武岩纤维纵向筋2以及玄武岩纤维箍筋6。其中，所述玄武岩纤维复合筋是以玄武岩纤维材料为增强材料，树脂、填料等为基体，经过拉拢工艺制备而成的纤维增强复合材料制品。
进一步地，在上述的玄武岩纤维复合筋施工中，包括：植入带有限位装置7的玄武岩纤维纵向筋2。具体地，按照图纸设计要求的锚固深度进行打孔，孔径保证每侧玄武岩纤维纵向筋2间隙大于2mm，用气泵清孔，孔内干净无灰尘。人工喂胶，喂满孔深的2/3，将玄武岩纤维纵向筋2植入孔内，反复拉出，插入孔底。采用石子在孔口支撑定位，利用硬胶将孔封闭。
其中，在本实施例中，所述限位装置7可用于安装所述玄武岩纤维套筒4，具体地，通过设置在所述玄武岩纤维纵向筋2上的所述限位装置7进行安装所述玄武岩纤维套筒4，然后用固化胶粘贴接缝处，最后用紧固带进行固定。
所述限位装置7按照等间距排列，其中，横向间距与竖向间距为300～500mm。具体地，进一步优选地，所述横向间距为350～500mm；进一步优选地，所述横向间距为350～450mm；进一步优选地，所述横向间距为400～450mm；进一步优选地，所述纵向间距为350～500mm；进一步优选地，所述纵向间距为350～450mm；进一步优选地，所述纵向间距为400～450mm。
进一步优选地，所述限位装置7呈圆盘状结构，通过所述圆盘状结构的设置，可以起到限位、用于安装所述玄武岩纤维套筒4以及用于安装所述玄武岩纤维箍筋6的作用。
所述限位装置7的厚度进一步优选为1～2cm；所述限位装置7的厚度进一步优选为1～1.5cm。其中，所述限位装置7的直径可根据所述玄武岩纤维套筒4内表面与桩基1外表面的距离确定。
其中，在上述的桩基1表面粗糙处理中，包括：用气动工具等剔除桩基1表面的涂层，进行粗糙化处理。要求处理后的桩基1表面无涂层、油污等污损物，并用气动气磨机将桩基1表面进行打磨，增加与灌浆料的粘结力。
其中，在上述的桩基1表面粗糙处理步骤之后，还包括：玄武岩纤维箍筋6的施工。具体地，根据玄武岩纤维纵向筋2上的限位装置7放置玄武岩纤维箍筋6，并将其位置固定，从而进一步加强所述玄武岩纤维套筒4的安装稳定性。
在上述的安装玄武岩纤维套筒4及底部密封胶条5中，包括：通过固定在所述玄武纤维复材筋2上的所述限位装置7进行安装玄武岩纤维套筒4，然后用固化胶粘贴接缝处，最后用紧固带进行固定。接着在所述桩基1和所述玄武岩纤维套筒4的底部安装密封胶条5，使得桩基1与玄武岩纤维套筒4底部之间不允许有空隙。
在上述的灌注水泥基灌浆料中，还包括：灌注掺有玄武岩纤维短切纱的水泥基灌浆料。其中，所述玄武岩纤维短切纱可以提高水泥基灌浆料的抗裂性能。
在本实施例中，从注浆口灌注掺有玄武岩纤维短切纱的水泥基灌浆料，待出浆口8出现溢出现象，封闭出浆口8，待入浆口9无法继续灌注时，封闭入浆口9。
本申请通过选用玄武岩纤维纵向筋2、玄武岩纤维套筒4来完成加固修复，不仅适用于码头桩基1，对于水工结构桩基1基础皆有效；同时，本申请施工方法快捷，无需搭设围堰，不影响交通；灌注可通过人工或者机械操作；采用本申请对码头桩基1加固修复后，无需进行再修补，节约桩基1维护成本。在本申请中，玄武岩纤维套筒4、玄武岩纤维复合筋、玄武岩纤维短切纱起到了三重保护的效果，玄武岩纤维套筒4防护结构渗透腐蚀，内部玄武岩纤维纵向筋2具备强度和耐腐蚀，掺有玄武岩纤维短切纱的水泥基灌浆料抗裂性能好。在本申请中，玄武岩纤维短切纱与水泥的热相容性好，与玄武岩纤维套筒4粘结强度高，结构加固稳定。
在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限定，参照较佳实施例对本申请进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本申请技术方案的精神和范围，均应涵盖在本申请的权利要求范围内。
Claims (12)
1.综合采用玄武岩纤维加固修复码头桩基的结构，其特征在于，植入受损梁底的玄武岩纤维纵向筋、玄武岩纤维套筒、密封胶条及水泥基灌浆料层，所述玄武岩纤维套筒以及所述玄武岩纤维复合筋的自由端均设置在桩基外侧，所述密封胶条设置在所述桩基及所述玄武岩纤维套筒的底部，在所述桩基与所述玄武岩纤维套筒之间形成的区域内灌注所述水泥基灌浆料层。
2.根据权利要求1所述的综合采用玄武岩纤维加固修复码头桩基的结构，其特征在于，还包括：设置在所述玄武岩纤维纵向筋上的限位装置。
3.根据权利要求2所述的综合采用玄武岩纤维加固修复码头桩基的结构，其特征在于，所述限位装置由玄武岩纤维制成；和/或，所述限位装置按照等间距排列，间距为300～500mm；和/或，所述限位装置呈圆盘状结构；和/或，所述限位装置的厚度为1～2cm。
4.根据权利要求2或3所述的综合采用玄武岩纤维加固修复码头桩基的结构，其特征在于，还包括：在所述限位装置上安装玄武岩纤维箍筋。
5.根据权利要求1或2或3所述的综合采用玄武岩纤维加固修复码头桩基的结构，其特征在于，所述水泥基灌浆料层中还掺有玄武岩纤维短切纱。
6.综合采用玄武岩纤维加固修复码头桩基的结构的施工方法，其特征在于，包括：
对受损梁底进行表面处理；
桩基表面粗糙处理；
玄武岩纤维复合筋施工；
安装玄武岩纤维套筒及底部密封胶条；
灌注水泥基灌浆料。
7.根据权利要求6所述的综合采用玄武岩纤维加固修复码头桩基的结构的施工方法，其特征在于，还包括：植入带有限位装置的玄武岩纤维纵向筋。
8.根据权利要求6所述的综合采用玄武岩纤维加固修复码头桩基的结构的施工方法，其特征在于，还包括：玄武岩纤维箍筋施工。
9.根据权利要求7所述的综合采用玄武岩纤维加固修复码头桩基的结构的施工方法，其特征在于，所述限位装置由玄武岩纤维制成；和/或，所述限位装置按照等间距排列，间距为300～500mm；和/或，所述限位装置呈圆盘状结构；和/或，所述限位装置的厚度为1～2cm。
10.根据权利要求9所述的综合采用玄武岩纤维加固修复码头桩基的结构的施工方法，其特征在于，通过固定在所述玄武纤维复材纵向筋上的所述限位装置进行安装玄武岩纤维套筒，然后用固化胶粘贴接缝处，最后用紧固带进行固定。
11.根据权利要求6至10任一项所述的综合采用玄武岩纤维加固修复码头桩基的结构的施工方法，其特征在于，还包括：灌注掺有玄武岩纤维短切纱的水泥基灌浆料。
12.根据权利要求6至10任一项所述的综合采用玄武岩纤维加固修复码头桩基的结构的施工方法，其特征在于，所述玄武岩纤维复合筋是以玄武岩纤维材料为增强材料，树脂、填料等为基体，经过拉拢工艺制备而成的纤维增强复合材料制品。
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