[发明专利]一种桥梁结构加固模具及加固方法

说明书

本发明公开了一种桥梁结构加固模具及加固方法，桥梁结构加固模具包括U型模壳、顶板、充气垫和充气泵，U型模壳内的底板上布设数个充气垫，每个充气垫通过气管与充气泵连接，顶板置于充气垫上，U型模壳的底板设有若干充气气管通孔，U型模壳开口周边设有一组螺栓安装孔，通过高强螺栓将U型模壳固定在待加固桥梁结构的底面。桥梁结构加固方法为先在待加固桥梁结构的底面固定安装一条或均匀分布的多条预应力纤维板，然后用上述桥梁结构加固模具铺装覆盖预应力纤维板的加固混凝土。本发明将预应力加固技术与增大截面加固技术相结合，可充分发挥两者的优势，对于桥梁结构的刚度和承载力提高效果明显。

技术领域

本发明涉及建筑桥梁加固技术领域，具体说是一种桥梁结构加固模具及加固方法。

背景技术

桥梁结构随着使用时间的增长普遍会出现挠度增大，承载力、刚度下降等问题，且由于不同程度存在的工程质量问题或遭受自然灾害的影响而需要采取补强加固等措施。传统的加固方法主要有：加大截面法、外包钢加固法、外部粘钢加固法、粘贴纤维片材加固法、预应力加固法、增设支点加固法、裂缝修补法以及喷射混凝土加固法等。传统加固方法基本能够解决常见的加固问题，但也存在一些问题。加大截面加固法能够有效提高结构刚度和承载力，但其属于一种被动加固方式，结构自重增加较大；外包钢加固法以及外部粘钢加固法施工工序较为繁琐，成本高，维护费用高，抗腐蚀性能差，不防火，破坏往往是粘结破坏，不仅钢材的强度不能得到充分的发挥，而且设计人员对于承载力的估算困难；纤维片材自重轻、抗拉强度高，抗腐蚀性能强，施工方便，但对结构刚度的提高不明显，对已开裂结构的加固效果不明显，对承载力的提高也较为有限；预应力加固法对结构承载力的提高较为明显，对结构刚度的提高相对较小；增设支点加固法可以减小结构跨径，有效提高结构的刚度和承载力，但要改变结构的受力体系，施工困难，尤其是对于桥梁结构，增设支点加固法难以实现；裂缝修补法对于建筑物的安全性能和使用年限的耐久性有一定程度的提高作用，但对于结构刚度和承载力的提高意义不大；喷射混凝土加固法施工困难，质量难以保证，增加混凝土厚度有限，对于结构刚度与承载力的提高作用不明显。由此可见，目前传统的加固方法都不同程度存在着固有缺陷，且现有桥梁结构的加固问题往往涉及到多个方面，单一的加固方法难以满足桥梁结构维护、刚度及承载力提高的综合性能要求。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术中的不足，提供一种桥梁结构加固模具。

本发明的另一目的是提供了一种采用预应力和增大截面相结合提高桥梁结构刚度和承载力的桥梁结构加固方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种桥梁结构加固模具，该加固模具包括U型模壳、顶板、充气垫和充气泵，所述U型模壳内的底板上布设数个所述充气垫，每个充气垫通过气管与所述充气泵连接，所述顶板置于所述充气垫上，所述U型模壳的底板设有若干充气气管通孔，所述U型模壳开口周边设有一组螺栓安装孔，通过高强螺栓将所述U型模壳固定在待加固桥梁结构的底面。充气垫为长方形的充气垫，U型模壳内可设置1个或多个充气垫，每个充气垫设置一个充气口，多个充气垫可以共用一个充气泵。

本发明进一步的设计方案中，上述顶板上还设有加热片。当施工温度较低或要求新增混凝土快速固化时，通过开启在顶板上方设置的加热片，进行升高温度促使新增混凝土快速固化。

本发明进一步的设计方案中，上述顶板采用具有刚度大且易于从混凝土脱模的材质制成，例如：高硬度塑料、轻质铝合金或纤维增强复合材料等。

本发明进一步的设计方案中，上述U型模壳与待加固桥梁结构的底面的接触面之间设有橡胶垫，使梁底与U型模壳上边缘接触面结合紧密。

一种桥梁结构加固方法，该加固方法采用纤维板预应力加固与增大截面加固相结合进行提高待加固桥梁结构刚度和承载力。