[发明专利]一种利用多层预应力纤维布加固混凝土梁的施工方法

说明书

本发明公开了一种利用多层预应力纤维布加固混凝土梁的施工方法。设置一种多层预应力纤维布加固梁的张拉和锚固装置，包括固定端支座、张拉端支座、固定端锚具、张拉端锚具、夹片、锚固短螺杆、锚固长螺杆、化学螺栓、纤维布、预应力施加框架和千斤顶。通过多层预应力纤维布加固梁的张拉装置和锚固装置实现纤维布的张拉和锚固。本申请的施工方法操作方便，可施加较大的预应力，且多层纤维布受力均匀、等长，同时预应力施加框架可重复使用。

技术领域

本发明涉及一种利用多层预应力纤维布加固混凝土梁的施工方法，该方法利用多层预应力纤维布的张拉和锚固装置来实现对混凝土梁的加固施工，属于建筑桥梁工程加固领域。

背景技术

纤维复合增强材料具有单向抗拉强度高、质量轻、弹性模量高、体积小、抗腐蚀等特点，加固后对原结构构件截面、荷载增加均不大，因此被广泛的应用于混凝土结构加固中。现有技术中，大多采用非预应力加固的方法，或者仅采用单、双层预应力纤维布加固混凝土结构，对于利用多层预应力纤维布加固混凝土梁的施工方法较少且施加的预应力较小。

公布号为CN 106013835 A的专利申请技术公开了“一种混凝土结构加固用的多层碳纤维布张拉锚固装置及方法”，该装置用于多层纤维布加固有以下不足：1、在碳纤维布缠绕过程中，不易做到各层纤维布等长；2、该施工方法较为繁琐，张拉端螺杆较长，施加预应力后纤维布滑移较大，锚固性较差。

发明内容

多层预应力纤维布加固混凝土结构存在着多层纤维布不等长、受力不均匀，施工方法繁琐以及锚固效率低的问题，为解决上述问题，本发明提供一种利用多层预应力纤维布加固混凝土梁的施工方法。该施工方法中的纤维布锚固装置采用夹片加缠绕式锚具，其结构受力更加合理，能够承受较大的预应力，能够保证各层纤维布等长且锚固效果好，能充分利用纤维布的性能。

具体步骤为：

(1)设置一种多层预应力纤维布加固梁的张拉和锚固装置，包括一个固定端支座、一个张拉端支座、一个固定端锚具、一个张拉端锚具、两片夹片、两个锚固短螺杆、两个锚固长螺杆、八个化学螺栓、纤维布、预应力施加框架和千斤顶。

所述固定端支座为T形体，其上有四个用于安装化学螺栓的椭圆形通孔Ⅰ，两侧各有一个用于和固定端锚具相连的圆形锚孔Ⅰ。

所述张拉端支座为T形体，其上有四个用于安装化学螺栓的椭圆形通孔Ⅱ，两侧各有一个用于和张拉端锚具相连的圆形锚孔Ⅱ，其上还有一梯形挡板，用于抵住千斤顶。

所述固定端锚具为长方体形，锚端各有一个用于和固定端支座相连的圆形锚孔Ⅲ，锚身由两块套板组成，分别为套板Ⅰ和套板Ⅱ，套板Ⅰ和套板Ⅱ之间有一矩形通缝Ⅰ。

所述张拉端锚具为长方体形，锚端各有一个用于和固定端支座相连的圆形锚孔Ⅳ，张拉端锚具的圆形锚孔Ⅳ由六角形孔和圆形孔组成，六角形孔的深度等于预应力施加框架的六角形凸出体的厚度和锚固长螺杆的锚头的厚度之和，张拉端锚具的锚身由一块套板和两块楔形板组成，分别为套板Ⅲ，楔形板Ⅰ和楔形板Ⅱ，套板Ⅲ和楔形板Ⅰ之间有一矩形通缝Ⅱ，楔形板Ⅰ和楔形板Ⅱ之间有一楔形通缝，用于插入夹片。

所述夹片为楔形块，两片夹片中间夹住纤维布，将其楔入张拉端锚具内的楔形通缝中，实现对纤维布端头的固定。

所述固定端支座、张拉端支座、固定端锚具、张拉端锚具和夹片均采用Q235B级及以上优质钢材，锚固短螺杆、锚固长螺杆均采用12.9级的高强锚杆，其抗剪切应力等级为12.9GPa。

所述预应力施加框架为门形框架，采用Q235B级及以上优质钢材，其门型开口端两端各有一个六角形凸出体，用于卡入张拉端锚具两端的六角形孔内，其尾部有一挡板，用于抵住千斤顶的活塞。

所述千斤顶为液压千斤顶，千斤顶前端为活塞。

(2) 确定加固位置，并对混凝土表面进行处理，包括以下步骤：