CN210766450U - 一种高强钢丝-纤维网格布加固桥梁结构 - Google Patents

Abstract

一种高强钢丝‑纤维网格布加固桥梁结构，其特征在于该结构包括桥梁梁体(1)、粘结层(2)、高强钢丝‑纤维网格布(3)、剪力钉(4)、外防护层(5)，高强钢丝‑纤维网格布(3)由高强钢丝束(31)和纤维布(32)通过树脂胶间隔式粘结形成的网格状结构，垂直于桥梁梁体(1)的底面离散植入若干垂直的剪力钉(4)，外防护层(5)通过喷射、涂抹或浇筑的方式覆盖粘结层(2)、高强钢丝‑纤维网格布(3)和剪力钉(4)，并与桥梁梁体(1)共同组合为一体。本实用新型主要解决现有桥梁结构加固技术的缺陷，成本低、自重小，工艺简单、快速，以提高结构承载力和耐久性，能够满足加固桥梁梁体结构的整体要求。

Description

一种高强钢丝-纤维网格布加固桥梁结构

技术领域

本实用新型涉及一种桥梁结构加固技术，尤其是一种高强钢丝-纤维网格布加固桥梁结构，属于土木工程技术领域。

背景技术

随着时间的推移，我国已建大量桥梁经过多年的运营，必将出现各种各样的病害，桥梁损伤不断累积，导致桥梁承载力大大降低；同时，现有交通运输业的飞速发展以及桥梁超载等原因使桥梁原设计承载力不能满足日益增长的运输需要，严重地影响桥梁安全性能。因此，需要及时对桥梁进行加固和修复，以恢复或提升使用功能。

对于混凝土桥梁，目前结构加固技术有了长足的进步，加固方法从传统的增大截面加固法、粘贴钢板加固法和预应力加固法到粘贴碳纤维加固法、粘贴碳纤维板加固方法等，得到了快速的发展，且每种加固方法均有其优点和不足。如：(1)增大截面加固法：采用钢筋混凝土或钢筋网砂浆层，来增大原混凝土结构截面面积和配筋，达到提高构件承载力的目的。优点是工艺简单，适用面广，可广泛用于一般梁、板、柱、墙等混凝土结构的加固；缺点是现场湿作业工作量大，养护期较长，对生产和生活有一定影响，大大地增加结构的自重，截面增大对结构外观及房屋净空也有一定影响。(2)粘贴钢板加固法：粘贴钢板加固法是在桥梁梁体底部表面用特制的建筑结构胶粘贴钢板，从而达到提高桥梁承载力的一种加固方法。粘贴钢板法的施工简单而快捷，对结构外观形状的影响较小，但该加固方法自重大，耐腐蚀、耐火性、耐久性差，且对节点的处理难度极大。(3)碳纤维加固法：碳纤维加固法是九十年代后期逐渐在我国兴起的一种加固方法，它通过使用轻质高强的碳纤维布粘贴结构相应的部位来达到补强加固的目的，而且相对于其他加固方法有着易于施工和不增加截面尺寸等优点，但是碳纤维加固容易发生脆性破坏，对结构破坏没有一定的预期，安全风险大，并且存在耐火、耐高温性能较差和延性不足的问题，耐久性能也有待改善。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述现有技术的不足，提出一种高强钢丝-纤维网格布加固桥梁结构，可显著提高桥梁结构的承载力和耐久性。

本实用新型的技术方案为：一种高强钢丝-纤维网格布加固桥梁结构，其特征在于该结构包括桥梁梁体、粘结层、高强钢丝-纤维网格布、剪力钉、外防护层，高强钢丝-纤维网格布由高强钢丝束和纤维布通过树脂胶间隔式粘结形成的网格状结构，高强钢丝束和纤维布之间相互垂直，高强钢丝-纤维网格布布置于桥梁梁体的底面，布置方式为高强钢丝束沿着桥梁梁体的顺桥向方向，纤维布沿着桥梁梁体的横桥向方向，垂直于桥梁梁体的底面离散植入若干垂直的剪力钉，外防护层通过喷射、涂抹或浇筑的方式覆盖粘结层、高强钢丝-纤维网格布和剪力钉，并与桥梁梁体共同组合为一体。

所述的纤维布为碳纤维布、玄武岩纤维布、玻璃纤维布、芳纶纤维布的一种，纤维布的宽度10～150mm，间距100～300mm。

所述剪力钉长度为30～50mm，直径为8～15mm。

所述高强钢丝束由5～8根高强细钢丝组合在一起形成，所述单根高强钢丝截面积0.1～1mm²，间距100～300mm。

所述粘结层为树脂砂浆、水泥砂浆中的一种，粘结层的厚度为3～5mm。

所述外防护层为树脂砂浆、水泥基复合材料中的一种，外防护层的厚度为3～8mm。

所述树脂胶为环氧树脂胶、乙烯基树脂胶、聚氨酯树脂胶中的一种。

本实用新型通过凿毛混凝土、铺设粘结层、布置剪力钉、布设高强钢丝-纤维网格布、设置外防护层及养护防护，实现对桥梁梁体的加固，具体包括以下步骤：

1)凿毛混凝土：对待加固的桥梁梁体底面进行清理打磨凿毛，充分清除原有混凝土表面的砂浆层，直到露出坚实表面。

2)涂抹粘结层：在待加固的桥梁梁体底面涂抹粘结层，涂抹厚度为3～5mm，要确保涂抹后粘结层的平整度，使用刮板进行刮平处理。

3)布置剪力钉：根据设置的高强钢丝-纤维网格布的尺寸在桥梁梁体底面植入若干垂直的剪力钉，使得高强钢丝-纤维网格布能够完全拉紧的状态。

4)铺设高强钢丝-纤维网格布：将高强钢丝-纤维网格布以平铺的方式铺设于粘结层上，通过剪力钉实现高强钢丝-纤维网格布的拉紧工作。

5)设置外防护层：外防护层通过喷射、涂抹或浇筑的方式覆盖粘结层、高强钢丝-纤维网格布和剪力钉，并与桥梁梁体共同组合为一体。

6)养护防护：对外防护层进行喷水养护。

本实用新型克服了传统粘贴钢板加固的自重大，耐腐蚀、耐火性、耐久性差的缺陷；克服了碳纤维加固容易发生脆性破坏，对结构破坏没有一定的预期，安全风险大，并且存在耐火、耐高温性能较差、延性不足和成本高昂的问题，具有以下有益效果：

(1)本实用新型中纵向采用高强钢丝代替纤维布，与纤维布相比，大量降低了材料成本，解决了纤维布耐火、耐高温性能较差、延性不足的问题。

(2)高强钢丝-纤维网格布具有大大高于纤维布加固的抗弯、抗冲击能力，其具有金属的机械性能优异、柔韧性好和稳定性高等优点，施工时非常容易弯曲处理和弯曲成型，不像粘贴钢板加固一样需要切割、焊接等复杂工序。

(3)高强钢丝-纤维网格布质量轻，强度高，耐腐蚀，现场裁剪，施工简单方便，无需大型设备，并且加固厚度薄，更加容易锚固。

(4)高强钢丝-纤维网格布由高强钢丝束和纤维布两者之间间隔式粘结形成网格状结构，高强钢丝束沿着桥梁顺桥向布置，纤维布沿着桥梁横桥向布置，高强钢丝束有效地提高了桥梁抗弯承载能力，横桥向纤维布有效地提高了桥梁横向刚度，增强了桥梁的整体性，提高了承载能力。

(5)粘结层、高强钢丝-纤维网格布、剪力钉和外防护层共同作用，保障了后加固层与原有结构的共同工作，且提高了抗裂性、稳定性和耐久性，使得高强钢丝-纤维网格布避免了外界环境的侵蚀，对高强钢丝-纤维网格布起到了有效地保护作用，进而使桥梁梁体结构加固效果持续有效。

(6)施工成本低，对结构本身影响小，加固后效果美观。

附图说明：

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。

图1是一种高强钢丝-纤维网格布加固桥梁结构的立体示意图；

图2是一种高强钢丝-纤维网格布加固桥梁结构的横断面示意图；

图3是一种高强钢丝-纤维网格布加固桥梁结构的实施流程图；

图4是桥梁梁体结构立体示意图；

图5是桥梁梁体结构涂抹粘结层示意图；

图6是桥梁梁体结构布置剪力钉示意图；

图7是桥梁梁体结构铺设高强钢丝-纤维网格布示意图；

图8是桥梁梁体结构设置外防护层示意图；

图9是高强钢丝-纤维网格布的结构示意图；

在附图中，1为锚固装置，2为粘结层，3为高强钢丝-纤维网格布，4为剪力钉，5为外防护层，31为高强钢丝束，32为纤维布。

具体实施方式：

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不限于以下具体的实施例。

如附图所示，一种高强钢丝-纤维网格布加固桥梁结构，其特征在于该结构包括桥梁梁体1、粘结层2、高强钢丝-纤维网格布3、剪力钉4、外防护层5，高强钢丝-纤维网格布3由高强钢丝束31和纤维布32通过树脂胶间隔式粘结形成的网格状结构，高强钢丝束31和纤维布32之间相互垂直，高强钢丝-纤维网格布3布置于桥梁梁体1的底面，布置方式为高强钢丝束31平行于桥梁梁体1的纵向方向，纤维布32垂直于桥梁梁体1的纵向方向，垂直于桥梁梁体1的底面离散植入若干垂直的剪力钉4，外防护层5通过喷射、涂抹或浇筑的方式覆盖粘结层2、高强钢丝-纤维网格布3和剪力钉4，并与桥梁梁体1共同组合为一体。

所述纤维布32为碳纤维布、玄武岩纤维布、玻璃纤维布、芳纶纤维布的一种，纤维布的宽度10～150mm，间距100～300mm。

所述剪力钉4长度为30～50mm，直径为8～15mm。

所述高强钢丝束31由5～8根高强钢丝组合在一起形成，所述单根高强钢丝截面积0.1～1mm²，间距100～300mm。

所述粘结层2为树脂砂浆、水泥砂浆中的一种，粘结层2的厚度为3～5mm。

所述外防护层5为树脂砂浆、水泥基复合材料中的一种，外防护层5的厚度为3～8mm。

所述树脂胶为环氧树脂胶、乙烯基树脂胶、聚氨酯树脂胶中的一种。

本实用新型结构通过凿毛混凝土、涂抹粘结层、布置剪力钉、铺设高强钢丝-纤维网格布、设置外防护层及养护防护，实现对桥梁梁体的加固，具体包括以下步骤：

1)凿毛混凝土：对待加固的桥梁梁体1底面进行清理打磨凿毛，充分清除原有混凝土表面的砂浆层，直到露出坚实表面。

2)涂抹粘结层：在待加固的桥梁梁体1底面涂抹粘结层2，涂抹厚度为3～5mm，要确保涂抹后粘结层2的平整度，使用刮板进行刮平处理。

3)布置剪力钉：根据设置的高强钢丝-纤维网格布3的尺寸在桥梁梁体1底面植入若干垂直的剪力钉4，使得高强钢丝-纤维网格布3能够完全拉紧的状态。

4)铺设高强钢丝-纤维网格布：将高强钢丝-纤维网格布3以平铺的方式铺设于粘结层2上，通过剪力钉4实现高强钢丝-纤维网格布3的拉紧工作。

5)设置外防护层：外防护层5通过喷射、涂抹或浇筑的方式覆盖粘结层2、高强钢丝-纤维网格布3和剪力钉4，并与桥梁梁体1共同组合为一体。

6)养护防护：对外防护层5进行喷水养护。

Claims (7)

1.一种高强钢丝-纤维网格布加固桥梁结构，其特征在于该结构包括桥梁梁体(1)、粘结层(2)、高强钢丝-纤维网格布(3)、剪力钉(4)、外防护层(5)，高强钢丝-纤维网格布(3)由高强钢丝束(31)和纤维布(32)通过树脂胶间隔式粘结形成网格状结构，高强钢丝束(31)和纤维布(32)之间相互垂直，高强钢丝-纤维网格布(3)布置于桥梁梁体(1)的底面，布置方式为高强钢丝束(31)沿着桥梁梁体(1)的顺桥向方向，纤维布(32)沿着桥梁梁体(1)的横桥向方向，垂直于桥梁梁体(1)的底面离散植入若干垂直的剪力钉(4)，外防护层(5)通过喷射、涂抹或浇筑的方式覆盖粘结层(2)、高强钢丝-纤维网格布(3)和剪力钉(4)，并与桥梁梁体(1)共同组合为一体。

2.根据权利要求1所述的一种高强钢丝-纤维网格布加固桥梁结构，其特征在于，所述纤维布(32)为碳纤维布、玄武岩纤维布、玻璃纤维布、芳纶纤维布的一种，纤维布的宽度10～150mm，间距100～300mm。

3.根据权利要求1所述的一种高强钢丝-纤维网格布加固桥梁结构，其特征在于，所述剪力钉(4)长度为30～50mm，直径为8～15mm。

4.根据权利要求1所述的一种高强钢丝-纤维网格布加固桥梁结构，其特征在于，所述高强钢丝束(31)由5～8根高强钢丝组合在一起形成，所述单根高强钢丝截面积0.1～1mm²，间距100～300mm。

5.根据权利要求1所述的一种高强钢丝-纤维网格布加固桥梁结构，其特征在于，所述粘结层(2)为树脂砂浆、水泥砂浆中的一种，粘结层(2)的厚度为3～5mm。

6.根据权利要求1所述的一种高强钢丝-纤维网格布加固桥梁结构，其特征在于，所述外防护层(5)为树脂砂浆、水泥基复合材料中的一种，外防护层(5)的厚度为3～8mm。

7.根据权利要求1所述的一种高强钢丝-纤维网格布加固桥梁结构，其特征在于，所述树脂胶为环氧树脂胶、乙烯基树脂胶、聚氨酯树脂胶中的一种。

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