[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

摘要

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。

主权项

1.一种利用多层预应力纤维布加固混凝土梁的施工方法，其特征在于具体步骤为：(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： 确定钢筋混凝土梁上的加固位置；用墨线在其表面弹出需进行预应力纤维布加固的位置范围； 对钢筋混凝土梁加固范围的混凝土表面进行打磨、补洞等处理，然后在其表面均匀涂刷一层环氧胶层；(3) 根据加固构件的长度和所需纤维布的层数确定所需纤维布的长度，然后进行裁剪；(4) 将步骤(3)裁剪的纤维布与张拉端锚具和固定端锚具连接，包括以下步骤： 将纤维布的一端绕过张拉端锚具的套板Ⅲ后从张拉端锚具的矩形通缝Ⅱ穿出，再将纤维布两端对齐，此时一层纤维布套住张拉端锚具的套板Ⅲ； 将两端对齐的纤维布端头穿过固定端锚具的矩形通缝Ⅰ后绕过固定端锚具的套板I，此时两层纤维布套住固定端锚具的套板Ⅰ； 再将两端对齐的纤维布绕过张拉端锚具的套板Ⅲ后从张拉端锚具的矩形通缝Ⅱ穿出，此时三层纤维布套住张拉端锚具的套板Ⅲ； 继续将两端对齐的纤维布拉向固定端锚具，再次穿过固定端锚具的矩形通缝Ⅰ后绕过固定端锚具的套板II，此时两层纤维布套住固定端锚具的套板Ⅱ； 将两端对齐的纤维布从张拉端锚具楔形通缝Ⅱ的窄侧进入，宽侧穿出； 在楔形通缝Ⅱ宽侧穿出的两端对齐的纤维布端头均匀涂抹纤维布粘接胶；同时，在两个夹片与纤维布端头的接触面上均匀涂抹纤维布粘结胶； 用两个夹片夹住两端对齐的纤维布端头，将夹片楔进张拉端锚具的楔形通缝Ⅱ内,待纤维布粘接胶固化后，完成纤维布与张拉端锚具和固定端锚具的连接；(5) 装配固定端支座和张拉端支座于加固梁上，包括以下步骤： 在待加固梁的加固位置上钻好用于安装固定端支座和张拉端支座的八个化学螺栓孔，清孔后置入药剂管，用电钻旋入化学螺栓直至药剂流出为止，待凝胶硬化之后即完成化学螺栓的植入； 将固定端支座的椭圆形通孔Ⅰ和张拉端支座的椭圆形通孔Ⅱ分别穿过化学螺栓，然后拧紧化学螺栓上的螺母将固定端支座和张拉端支座固定至加固梁表面；(6) 固定端锚具与固定端支座的连接；将固定端锚具的圆形锚孔Ⅲ与固定端支座的圆形锚孔Ⅰ对齐，将两个锚固短螺杆分别穿入固定端支座的圆形锚孔Ⅰ和固定端锚具的圆形锚孔Ⅲ，同时拧紧两个锚固短螺杆上的螺母，完成固定端锚具与固定端支座的连接；(7) 张拉端锚具与张拉端支座的连接；将张拉端锚具两端的圆形锚孔Ⅳ与张拉端支座两侧的圆形锚孔Ⅱ对齐；将两个锚固长螺杆分别穿过张拉端锚具的锚孔，并将锚固长螺杆的锚头嵌入六角形孔中；再将两个锚固长螺杆分别穿入张拉端支座两侧的圆形锚孔Ⅱ，将螺母拧入锚固长螺杆上，无需拧紧，完成张拉端锚具与张拉端支座的连接；(8)安装预应力施加框架和千斤顶，实施对纤维布的张拉和锚固，包括以下步骤： 将千斤顶底部紧贴在张拉端支座的梯形挡板上，千斤顶紧贴梁底面； 将预应力施加框架的门型开口端上的六角形凸出体卡入张拉端锚具的六角形孔内，将千斤顶活塞伸出顶在预应力施加框架的尾部挡板上； 使用千斤顶顶推预应力施加框架，使张拉端锚具向与其连接的张拉端支座移动，对纤维布施加预应力；当预应力施加至规定值后，分别拧紧两个锚固长螺杆上的螺母；千斤顶回油，移除预应力施加框架和千斤顶； 在纤维布表面均匀涂刷一层树脂浸渍胶，完成对钢筋混凝土梁的加固。