[发明专利]一种体外预应力外加钢罩加固混凝土墩柱的方法

权利要求书

1.一种体外预应力外加钢罩加固混凝土墩柱的方法，其特征在于是具体施实步骤是：

1）计算混凝土墩柱的强度和延性需求，判断是否需要加固，需要加固继续下一步，否则结束；

2）确定预应力绞线环箍在沿混凝土墩柱高度方向上的位置和间距，计算预应力绞线的横截面积以及确定锚具和预应力绞线的连接方式；

3）根据混凝土墩柱竖向承载能力需求，以及对体外预应力绞线和锚具保护要求，确定外层钢罩板厚度以及钢罩直径大小；

4）在原混凝土墩柱和外钢罩间注入水泥砂浆填充，形成体外预应力外加钢罩加固修复的混凝土墩柱。

2.根据权利要求1所述的体外预应力外加钢罩加固混凝土墩柱，其特征在于：所述的第1）步判断混凝土墩柱的是否需要加固包括：①计算混凝土墩柱设计抗剪、抗弯承载力和延性能力；②计算混凝土墩柱抗剪、抗弯承载力和延性的潜在需求；③当混凝土墩柱抗剪能力、抗弯承载力和延性的潜在需求大于或等于设计值时，需要对墩柱进行加固修复，否则不需要对混凝土墩柱进行加固。

3.根据权利要求1所述的体外预应力外加钢罩加固混凝土墩柱，其特征在于：所述的第1）步需确定混凝土墩柱已经存在的横向钢筋是否符合预先设计的约束钢筋的要求，如果不满足，则需要加固修复。

4.根据权利要求1所述的体外预应力外加钢罩加固混凝土墩柱，其特征在于：所述的第2）步第一根预应力绞线环箍的位置在沿混凝土墩柱脚以上50mm处，其余各预应力绞线环箍其沿混凝土墩柱高度方向间距不大于150mm且不大于混凝土墩柱的直径1/4。

5.根据权利要求1所述的体外预应力外加钢罩加钢罩加固混凝土墩柱，其特征在于：所述的第2）步预应力绞线是预应力钢绞线，或者纤维增强塑料线材。

6.根据权利要求5所述的体外预应力外加钢罩加钢罩加固混凝土墩柱，其特征在于：所述的纤维增强塑料线材是碳纤维线材、或者玻璃纤维增强塑料线材。

7.根据权利要求1所述的体外预应力加固混凝土墩柱，其特征在于：所述的第2）步需确定预应力绞线横截面积，其确定方法为：①计算补偿混凝土墩柱抗剪能力不足所需要的预应力绞横截面积A_s1；②计算补偿混凝土墩约束能力不足所需要的预应力绞线截面积A_s2；③取预应力绞线横截面积为A_s1和A_s2的较大值，即A_s=max{A_s1,A_s2}为加固所需预应力绞线横截面积。

8.根据权利要求1所述的体外预应力外加钢罩加固混凝土墩柱，其特征在于：所述的第2）步所确定锚具和预应力绞线及其连接方法为：连接锚具由两个相邻但喇叭口方向相反的锚孔和圆柱形锥形楔块组成，预应力绞线一端固定在锚具的一个锥形孔里形成预应力绞线固定端，预应力绞线缠绕混凝土墩柱并穿过连接锚具的另一锥形孔，通过张拉千斤顶给混凝土墩柱施加横向压应力，待施加应力等于计算所需混凝土墩柱所需要的横向应力时，把圆柱锚塞固定在锥形楔孔里，形成由一根预应力绞线和连接锚具组成的预应力绞线环箍，并把连接好预应力绞线的锚具固定在桥墩事先确定位置。

9.根据权利要求1所述的体外预应力外加钢罩加固混凝土墩柱，其特征在于：所述的第3）步是根据既有构筑物上部结构荷载需求增大或混凝土墩柱性能劣化损伤后承载力能降低而确定混凝土墩柱竖向承载能力需求，以及对体外预应力绞线和锚具保护要求，确定外层钢板的厚度和钢板焊接成钢罩后直径大小。