CN212771995U - 墩柱的复合加固结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种墩柱的复合加固结构，属于桥梁工程技术领域，该复合加固结构由内而外包括依次设置的墩柱本体、钢筋笼、护筒和FRP布层；护筒的内侧壁上均匀分布有多个条状凸起，条状凸起沿护筒的长度方向延伸；墩柱本体和钢筋笼之间的间隙内，以及钢筋笼和护筒的间隙内均设有自密实混凝土层。该加固结构适用于对墩柱进行修复和加固，钢筋笼、护筒和FRP布层均可形成墩柱的受力结构，在完成墩柱的修复后，还有效增加了墩柱的承载力和抗拉能力，且施工过程中无需搭建模板，施工难度低，避免了支模和拆模的过程，大幅缩短了施工周期，整个复合加固结构整体性强，坚固且耐用。

Description

墩柱的复合加固结构

技术领域

本实用新型属于桥梁工程技术领域，具体涉及一种墩柱的复合加固结构。

背景技术

墩柱作为竖向荷载的主要承重构件，往往是结构加固的重点，墩柱的承载能力和耐久性是结构安全性能的关键所在。然而，在承载力方面，许多墩柱由于各种原因，出现了承载能力不足的情况。在耐久性方面，由于自然环境侵蚀和偶然荷载的作用等原因的作用，墩柱的耐久性能常无法保证，经常出现，如墩柱裂缝、混凝土剥落、露筋等问题。这些问题在严重的情况下会大大影响墩柱的承载力，使得结构的安全性能进一步恶化。因此，对存在承载力不足和耐久性问题的墩柱，选择合适的加固结构进行加固修复显得尤为重要。

传统的普通钢筋混凝土增大截面法需要支模施工、耗时较长，并且当加固所用的钢筋混凝土用量大时，会导致加固结构的自重增大较多，从而导致基础的承载力不足。黏贴钢板法或纤维布加固法虽然能起到封闭裂缝、提高截面抗拉强度的效果，但难以有效解决旧墩柱的刚度普遍下降的问题。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种能够对受损墩柱进行有效修复，且可同时提高受损墩柱的承载能力和耐久性的复合加固结构。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：墩柱的复合加固结构，由内而外包括依次设置的墩柱本体、钢筋笼、护筒和FRP布层；

所述护筒的内侧壁上均匀分布有多个条状凸起，所述条状凸起沿护筒的长度方向延伸；

所述墩柱本体和钢筋笼之间的间隙内，以及钢筋笼和护筒的间隙内均设有自密实混凝土层。

其中，所述墩柱本体为圆柱体状或长方体状。

其中，所述护筒为内部中空且两端均开口的圆柱体状，所述护筒由两个横截面为半圆形的筒体组成。

其中，所述护筒为内部中空且两端均开口的长方体状，所述护筒由两个横截面为槽型的筒体组成。

其中，所述筒体内设有环向钢筋和剪力钢筋；

所述环向钢筋沿筒体的周向设置并于筒体的端部伸出；

所述剪力钢筋的一端固设于相邻两个条状凸起之间的间隙处，另一端朝向墩柱本体的中轴线设置，所述剪力钢筋的中轴线与墩柱本体的中轴线之间的夹角为90°。

其中，所述筒体的一端沿其轴向设有凹槽，另一端沿其轴向设有凸起。

其中，所述护筒的材质为UHPC。

其中，所述钢筋笼为内部中空且两端均开口的圆柱体状，所述钢筋笼由两个横截面为半圆形的钢筋网组成。

其中，所述钢筋笼为内部中空且两端均开口的长方体状，所述钢筋笼由两个横截面为槽型的钢筋网组成。

其中，所述FRP布层的数量至少为两层。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供的墩柱的复合加固结构适用于对墩柱进行修复和加固，钢筋笼、护筒和FRP布层均可形成墩柱的受力结构，在完成墩柱的修复后，还有效增加了墩柱的承载力和抗拉能力；墩柱本体和钢筋笼之间的间隙内，以及钢筋笼和护筒的间隙内均设有自密实混凝土层，自密实混凝土具有良好的流动性和自密实性，降低了施工难度；由于FRP布层的设置，施工过程中无需搭建模板，施工难度低，避免了支模和拆模的过程，大幅缩短了施工周期；由于护筒的内侧壁上设有条状凸起，有效增加了新旧混凝土之间的结合力，确保护筒和自密实混凝土层结合成一个紧密的整体，使得整个复合加固结构更为坚固耐用。

附图说明

图1所示为本实用新型具体实施方式的墩柱的复合加固结构的俯视剖面结构示意图；

图2所示为本实用新型具体实施方式的墩柱的复合加固结构的俯视剖面结构示意图；

图3所示为本实用新型具体实施方式的墩柱的复合加固结构的局部的正视剖面结构示意图；

图4所示为本实用新型具体实施方式的筒体的俯视图；

标号说明：1、墩柱本体；

2、钢筋笼；21、钢筋网；

3、护筒；31、条状凸起；32、筒体；33、环向钢筋；34、剪力钢筋；35、凹槽；36、凸起；

4、FRP布层；

5、自密实混凝土层。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图1至图4所示，本实用新型的墩柱的复合加固结构，由内而外包括依次设置的墩柱本体1、钢筋笼2、护筒3和FRP布层4；

所述护筒3的内侧壁上均匀分布有多个条状凸起31，所述条状凸起31沿护筒3的长度方向延伸；相邻两个条状凸起31之间设有间隙；

所述墩柱本体1和钢筋笼2之间的间隙内，以及钢筋笼2和护筒3的间隙内均设有自密实混凝土层5，所述FRP布层4紧贴护筒3的外围设置。

本实用新型的施工过程为：清除待加固的墩柱本体1上炭化的混凝土，并对墩柱本体1的表面进行凿毛处理，涂刷界面剂，将钢筋笼2设置在墩柱本体1的外围，然后将护筒3设置在钢筋笼2的外围，然后于护筒3的外围涂刷粘结剂，贴设FRP布层4，然后于墩柱本体1和钢筋笼2之间的间隙内，以及钢筋笼2和护筒3的间隙内灌注自密实混凝土，等待自密实混凝土凝固，形成自密实混凝土层5，施工完成。

从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供的复合加固结构适用于对墩柱进行修复和加固，钢筋笼、护筒和FRP布层均可形成墩柱的受力结构，在完成墩柱的修复后，还有效增加了墩柱的承载力和抗拉能力；墩柱本体和钢筋笼之间的间隙内，以及钢筋笼和护筒的间隙内均设有自密实混凝土层，自密实混凝土具有良好的流动性和自密实性，降低了施工难度；由于FRP布层的设置，施工过程中无需搭建模板，施工难度低，避免了支模和拆模的过程，大幅缩短了施工周期；由于护筒的内侧壁上设有条状凸起，有效增加了新旧混凝土之间的结合力，确保护筒和自密实混凝土层结合成一个紧密的整体，使得整个复合加固结构更为坚固耐用。

进一步的，所述条状凸起31与护筒3为一体成型。

进一步的，所述墩柱本体1为圆柱体状或长方体状。

进一步的，所述护筒3为内部中空且两端均开口的圆柱体状，所述护筒3由两个横截面为半圆形的筒体32组成。

进一步的，所述护筒3为内部中空且两端均开口的长方体状，所述护筒3由两个横截面为槽型的筒体32组成。

进一步的，所述护筒3的顶角处的内侧加腋，外侧进行圆角处理，圆角半径至少为2cm。

从上述描述可知，可根据墩柱本体(桥墩)的具体形状选择不同形状的钢筋笼和护筒进行设置；通过两个筒体组成一个护筒的方式，即通过半预制拼装的方式进行筒体的设置，大幅降低了施工的难度，缩短了施工的周期；且当护筒为长方体状时，护筒的顶角处的内侧加腋，外侧进行圆角处理，有效避免了矩形加固柱因角部应力集中而产生不利影响。

进一步的，所述筒体32内设有环向钢筋33和剪力钢筋34；

所述环向钢筋33沿筒体32的周向设置并于筒体32的端部伸出；

所述剪力钢筋34的一端固设于相邻两个条状凸起31之间的间隙处，另一端朝向墩柱本体1的中轴线设置，所述剪力钢筋34的中轴线与墩柱本体1的中轴线之间的夹角为90°。

从上述描述可知，环向钢筋和剪力钢筋的结构相当于湿接缝，当在钢筋笼和护筒的间隙内灌注自密实混凝土，形成自密实混凝土层后，使得两个筒体组成了一个完整的护筒结构，自密实混凝土层和护筒结合成一个紧密的整体。

进一步的，所述筒体32的一端沿其轴向设有凹槽35，所述筒体32的另一端沿其轴向设有与凹槽35相适配的凸起36。

从上述描述可知，凹槽和凸起的配合使得两个筒体可拼接为一个护筒，且在后续施工过程中拼接后的结构不易错位。

进一步的，所述护筒3的材质为UHPC。

进一步的，所述钢筋笼2为内部中空且两端均开口的圆柱体状，所述钢筋笼2由两个横截面为半圆形的钢筋网21焊接组成。

进一步的，所述钢筋笼2为内部中空且两端均开口的长方体状，所述钢筋笼2由两个横截面为槽型的钢筋网21焊接组成。

从上述描述可知，通过使用两个钢筋网焊接组成一个钢筋笼，可以将钢筋笼薄弱部位在水平截面上错开，增加整体钢筋笼结构的安全性。

进一步的，所述FRP布层4的数量至少为两层(附图中仅绘制一层)。

请参照图1、图3和图4所示，实施例1：

墩柱的复合加固结构，由内而外包括依次设置的墩柱本体1、钢筋笼2、护筒3和FRP布层4；

所述墩柱本体1为圆柱体状；所述钢筋笼2和护筒3均为内部中空且两端均开口的圆柱体状；

所述钢筋笼2由两个横截面为半圆形的钢筋网21焊接组成；所述护筒3由两个横截面为半圆形的筒体32组成；

所述护筒3的内侧壁上均匀分布有多个条状凸起31，所述条状凸起31沿护筒3的长度方向延伸；相邻两个条状凸起31之间设有间隙；所述条状凸起31与护筒3为一体成型；

所述墩柱本体1和钢筋笼2之间的间隙内，以及钢筋笼2和护筒3的间隙内均设有自密实混凝土层5；所述FRP布层4紧贴护筒3的外围设置；

所述筒体32内设有环向钢筋33和剪力钢筋34；

所述环向钢筋33沿筒体32的周向设置并于筒体32的端部伸出；

所述剪力钢筋34的一端固设于相邻两个条状凸起31之间的间隙处，另一端朝向墩柱本体1的中轴线设置，所述剪力钢筋34的中轴线与墩柱本体1的中轴线之间的夹角为90°；

所述筒体32的一端沿其轴向设有凹槽35，所述筒体32的另一端沿其轴向设有与凹槽35相适配的凸起36；

所述护筒3的材质为UHPC。

请参照图2至图3所示，实施例2：

墩柱的复合加固结构，由内而外包括依次设置的墩柱本体1、钢筋笼2、护筒3、FRP布层4；

所述护筒3的内侧壁上均匀分布有多个条状凸起31，所述条状凸起31沿护筒3的长度方向延伸；相邻两个条状凸起31之间设有间隙；所述条状凸起31与护筒3为一体成型；

所述墩柱本体1和钢筋笼2之间的间隙内，以及钢筋笼2和护筒3的间隙内均设有自密实混凝土层5；所述FRP布层4紧贴护筒3的外围设置；

所述墩柱本体1为长方体状；所述钢筋笼2和护筒3均为内部中空且两端均开口的长方体状；所述护筒3的顶角处的内侧加腋，外侧进行圆角处理，圆角半径至少为2cm；

所述钢筋笼2由两个横截面为槽型的钢筋网21焊接组成，所述护筒3由两个横截面为槽型的筒体32组成；

所述筒体32内设有环向钢筋33和剪力钢筋34；

所述环向钢筋33沿筒体32的周向设置并于筒体32的端部伸出；

所述剪力钢筋34的一端固设于相邻两个条状凸起31之间的间隙处，另一端朝向墩柱本体1的中轴线设置，所述剪力钢筋34的中轴线与墩柱本体1的中轴线之间的夹角为90°；

所述筒体32的一端沿其轴向设有凹槽35，所述筒体32的另一端沿其轴向设有与凹槽35相适配的凸起36；

所述护筒3的材质为UHPC。

实施例3：

实施例3与实施例2的区别在于，墩柱的复合加固结构，由内而外包括依次设置的墩柱本体1、钢筋笼2、护筒3、第一FRP布层和第二FRP布层，即包括两层FRP布层。

综上所述，本实用新型提供的复合加固结构适用于对墩柱进行修复和加固，钢筋笼、护筒和FRP布层均可形成墩柱的受力结构，在完成墩柱的修复后，还有效增加了墩柱的承载力和抗拉能力；墩柱本体和钢筋笼之间的间隙内，以及钢筋笼和护筒的间隙内均设有自密实混凝土层，自密实混凝土具有良好的流动性和自密实性，降低了施工难度；由于FRP布层的设置，施工过程中无需搭建模板，施工难度低，避免了支模和拆模的过程，大幅缩短了施工周期；由于护筒的内侧壁上设有条状凸起，有效增加了新旧混凝土之间的结合力，确保护筒和自密实混凝土层结合成一个紧密的整体，使得整个复合加固结构更为坚固耐用。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.墩柱的复合加固结构，其特征在于，由内而外包括依次设置的墩柱本体、钢筋笼、护筒和FRP布层；

所述护筒的内侧壁上均匀分布有多个条状凸起，所述条状凸起沿护筒的长度方向延伸；

所述墩柱本体和钢筋笼之间的间隙内，以及钢筋笼和护筒的间隙内均设有自密实混凝土层。

2.根据权利要求1所述的墩柱的复合加固结构，其特征在于，所述墩柱本体为圆柱体状或长方体状。

3.根据权利要求1所述的墩柱的复合加固结构，其特征在于，所述护筒为内部中空且两端均开口的圆柱体状，所述护筒由两个横截面为半圆形的筒体组成。

4.根据权利要求1所述的墩柱的复合加固结构，其特征在于，所述护筒为内部中空且两端均开口的长方体状，所述护筒由两个横截面为槽型的筒体组成。

5.根据权利要求3或4任意一项所述的墩柱的复合加固结构，其特征在于，所述筒体内设有环向钢筋和剪力钢筋；

所述环向钢筋设置于筒体的端部且沿护筒的周向设置；

所述剪力钢筋的一端固设于相邻两个条状凸起之间的间隙处，另一端朝向墩柱本体的中轴线设置，所述剪力钢筋的中轴线与墩柱本体的中轴线之间的夹角为90°。

6.根据权利要求3或4任意一项所述的墩柱的复合加固结构，其特征在于，所述筒体的一端沿其轴向设有凹槽，所述筒体的另一端沿其轴向设有凸起。

7.根据权利要求1所述的墩柱的复合加固结构，其特征在于，所述护筒的材质为UHPC。

8.根据权利要求1所述的墩柱的复合加固结构，其特征在于，所述钢筋笼为内部中空且两端均开口的圆柱体状，所述钢筋笼由两个横截面为半圆形的钢筋网组成。

9.根据权利要求1所述的墩柱的复合加固结构，其特征在于，所述钢筋笼为内部中空且两端均开口的长方体状，所述钢筋笼由两个横截面为槽型的钢筋网组成。

10.根据权利要求1所述的墩柱的复合加固结构，其特征在于，所述FRP布层的数量至少为两层。

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