[发明专利]桥墩加固方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种桥墩加固方法及其装置，尤其是一种利用复合材料对桥墩进行加固的方法及装置，具体地说是一种使用复合材料加固已有的钢筋混凝土及预应力混凝土桥墩，以提高桥墩的抗震延性及防撞性能的桥墩加固方法及其装置。

背景技术

近年来世界各地发生了几次重大桥梁事故，1994年韩国圣水大桥灾难性破坏，2007年美国明尼阿波利斯市告诉公路大桥倒塌，1999年台湾集集地震中发生大量桥墩破坏导致桥梁侧塌事故，同时随着交通量的迅猛增加，大吨位车辆越来越多，许多钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁和港口码头等由于承载力不足，桥墩受车船撞击，地震荷载作用下的剪切破坏，及日常营运中环境中混凝土的开裂剥落，尤其是海洋环境中的腐蚀破坏，混凝土结构不同程度的出现了露筋、锈蚀、剥落、老化、磨损、锈蚀等等问题从而导致桥梁受力体系中桥墩的破坏从而引起桥梁的全部或局部破坏亦或是降低了桥梁结构整体延性能力和承载力，严重影响了结构的耐久性，存在工程事故隐患。因此对其的加固维修问题已渐成为国内外广泛关注的焦点。

目前常用的加固钢筋混凝土及预应力混凝土桥墩的方法有：在已有桥墩外侧套上箍筋，外面立模板并使用混凝土浇筑的加固法；碳纤维布加固法等。但是，传统的加固方法存在着一些不可避免的缺陷，套箍筋浇筑混凝土需要模板和大量的钢筋同时需要机械设备，施工复杂，对空间有一定的要求，但是对耐久性没有本质的改善，同时也增加了自重；使用碳纤维布加固法，其工艺为将碳纤维布通过树脂粘贴在已有混凝土表面，但是在外界因素和时间等影响的作用下，碳纤维布与混凝土的粘结力降低，影响加固效果，养护麻烦，并且对被加固的混凝土强度和混凝土表面正拉黏结强度有一定的要求。

发明内容

本发明的目的是针对现有的复合材料加固方法存在的加固强度不高，工艺复杂的问题，发明一种其于三维编织技术的复合材料桥墩加固方法及其装置，它不仅对桥墩起到加固作用，同时具有防护作用，使得桥墩更具有耐久性，并改善和提高混凝土墩柱的延性。

本发明的技术方案之一是：

一种桥墩加固方法，其特征是它包括以下步骤:

    首先，利用复合材料纤维编制成外形与桥墩相配的带有开口的套筒，且套筒的开口处应形成搭接部，同时应使套筒内壁编织时形成整体相连的凸出的环形筋条结构；

其次，将上述套筒套在桥墩上，相邻套筒的开口处应错开一个相等的角度，避免所有开口在同一直线上，同时将开口处用粘结剂粘住；

第三，以套筒为模板，向套筒内壁与桥墩外壁之间的空间中加注环氧砂浆，形成新的环氧砂浆保护层，套筒内壁上的凸出的环形筋条被浇铸在环氧砂浆中以 增强环氧砂浆与套筒的结合力；

第四，沿桥墩高度方向用若干条长条状纤维布粘结覆盖住所有套筒的开口，长条状纤维布的数量等于360度除以相邻套筒开口处错开的角度。

所述的环形筋条结构呈纵向或横向布置在套筒的内壁上，环形筋条的中心孔应保证环氧砂浆能穿过。

所述的相邻套筒的开口处错开的角度为90度。

所述的长条状纤维布的宽度为15-20厘米。

所述的套筒的高度为10-50厘米。

本发明的技术方案之二是：

一种桥墩加固装置，其特征是它包括若干与桥墩横截面外形相配的复合材料套筒，所述的套筒套装在桥墩上，在桥墩与套筒之间浇铸有环氧砂浆保护层，所述的套筒采用三维编织工艺编织而成，它带有便于套装在桥墩上的开口，每个套筒的开口处应设有搭接边，搭接边通过粘结相连从而使套筒形成一个整体环形结构，每个套筒的内壁设有凸起的环形筋条结构，该加强筋浇铸在环氧砂浆中起到增强套筒与环氧砂浆结合强度的作用，相邻套筒的开口之间相差一个相等的角度，在各开口处均粘结有能将其覆盖的沿桥墩高度方向的长条状纤维布，长条状纤维布将各套筒沿桥墩长度方向连接成一个整体结构。

所述的环形筋条结构呈纵向或横向布置在套筒的内壁上，环形筋条的中心孔应保证环氧砂浆能穿过。

所述的相邻套筒的开口处错开的角度为90度。

所述的长条状纤维布的宽度为15-20厘米。

所述的套筒的高度为10-50厘米。

本发明的有益效果：

（1）本发明的纤维采用三维编织工艺，加劲层与外壁同时成型，整体性好。

（2）套筒至于桥墩外后，可用作永久模板，加劲层增加了复合材料与混凝土的粘结强度。

（3）复合材料套筒抗拉强度高、自重轻、施工方便、耐腐蚀性好、耐潮湿，尤其适用于在腐蚀性环境下工作的墩柱加固。同时无需箍筋，环箍式套筒无需连接，单个成筒，体积小，重量轻，易于运输。