[发明专利]一种碳纤维抗震加固桥墩的方法

说明书

技术领域

本发明属于工程抗震加固技术领域，具体说是一种用碳纤维加固桥墩，提高桥墩结构的抗震性能，从而抵御地震的破坏。

背景技术

桥梁一般是为跨越沟谷、河川，或为跨越某些交通障碍而建，其在交通运输中起到重要作用。一旦发生地震，抗震能力不足的桥梁将会发生严重破坏，甚至倒塌，致使交通中断，运送货物受阻，带来巨大次生灾害，这在近些年来的地震中都有例证。然而，桥墩作为桥梁的主要承重部位，当发生地震时，其最先接受地震的检验，因此，对一些既有的抗震不足的桥墩或已经遭受到地震破坏的桥墩，很有必要进行抗震加固。在现桥梁加固工程中，有外包混凝土增大截面法、粘钢法、改变结构体系加固法等加固技术，但这些加固方法工艺施工较复杂，还主要局限于修补结构破损部位、约束裂缝扩展、提高结构强度等功能，并没有涉及到针对提高结构的抗震性能方面，对结构整体受力性能提高并不是很完善。

发明内容

为了克服现有加固技术普遍存在的局限性，在本发明提供一种碳纤维抗震加固桥墩的方法。该方法通过墩身粘贴纵横向碳纤维布和墩根部处理，增强桥墩承重能力的同时，又达到提高抗震性能的效果。

本发明的目的是这样实现的：

一种用碳纤维加固桥墩抗震的方法，其步骤是：

a.墩身表面处理。将墩身表面凹凸不平处采用(内含纤维)高强砂浆填补，抹平；

b.处理墩身表面后，涂上环氧树脂胶，作为找平层；

c.墩身粘贴纵向碳纤维布，并在碳纤维布上抹上一层环氧树脂胶；

d.等纵向碳纤维布上的胶完全凝固后，再粘贴横向碳纤维布，并在碳纤维布上抹上一层环氧树脂胶；

e.等纵横碳纤维上的胶完全凝固后，桥墩根部及承台上搭接的碳纤维采用钢板压条处理，钢板通过锚栓固定在墩上，拧紧螺母；

f.承台植筋打混凝土。

本发明的优点和产生的有益效果是：

1、本发明对需要加固的桥墩包裹两层碳纤维布，纵向粘贴的碳纤维布能起到受力纵筋一样作用，提高桥墩受力性能，横向粘贴的碳纤维布起到箍筋一样的作用，能有效约束核心混凝土，增强墩柱的受压性能，提高抗剪作用。

2、对桥墩根部连接处及承台上搭接粘贴的碳纤维布采用钢板压条进行处理，钢板通过螺栓固定在墩上，拧紧螺母。对承台上搭接的碳纤维布范围内进行植筋，然后打混凝土处理，经试验验证，效果理想，能有效抑制根部碳纤维布的剥离，较大提高桥墩抗震性能。

3、本发明施工工艺简单，不占用空间，不需特殊养护条件，不增加结构荷载，加固效果显著。

附图说明

图1是粘贴纵向碳纤维的效果图。图1-a为正面投影，图1-b为侧面投影，图1-c为俯视图。

图2是粘贴横向碳纤维的效果图。图2-a为正面投影，图2-b为侧面投影。

图3是粘贴固定钢板压条的效果图。图3-a为墩身钢板压条，图3-b为承台钢板压条。

图4是根部新增混凝土体积的效果图。图4-a为承台植筋正面投影图，图4-b为承台植筋侧面投影，图4-c为承台植筋俯视图，图4-d为承台新打混凝土效果图。

图5是墩身加固前、后的力-位移骨架曲线图。

图6是墩身加固前的力位移滞回曲线图。

图7是墩身加固后的力位移滞回曲线图。

图中：①-纵向碳纤维布；②-横向碳纤维布；③-螺栓(固定钢板压条用)；④-钢板压条；⑤-混凝土；⑥-带弯钢筋(新增混凝土中)；⑦-箍筋。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明技术方案再作进一步说明：

实施例

一种碳纤维抗震加固桥墩的方法，包括：

①墩身表面处理

将桥墩需要粘贴碳纤维的表面打磨平整。根据抗震设计规范确定需要加固范围，在加固范围内，若有表面有凹凸较大，或是有较宽裂缝，应该用内含纤维高强砂浆进行填补，在桥墩根部出现混凝土压坏情况下，应将根部混凝土砸掉，补上高强砂浆。若是矩形桥墩，应将四个角打磨成2-3cm的倒圆角，以利于碳纤维布的粘贴及受力。并在承台表面保证最少20cm的碳纤维布搭接长度，保证根部碳纤维在荷载作用下不致剥离

②刷底胶

墩身表面处理后，在打磨好的表面刷上一层底胶——环氧树脂胶，形成找平层，并渗入混凝土中利于受力。在刷胶时应注意尽量使各处胶的厚度均匀，不能出现有没刮上胶的小孔洞，特别要注意倒圆角处。刷完胶后要注意防护，避免污物将胶弄脏而影响加固效果，抹完底胶后应注意遮盖。以后每抹一层胶都应做好保护措施。