一種海工胸牆frp筋增強混凝土面層結構及其施工方法
2023-12-01 11:50:51 3
一種海工胸牆frp筋增強混凝土面層結構及其施工方法
【專利摘要】本發明公開了一種海工胸牆FRP筋增強混凝土面層結構及其施工方法，所述胸牆包括一鋼筋混凝土基層，所述鋼筋混凝土基層的頂部預留有複數豎向鋼筋，在所述豎向鋼筋上綁紮有一FRP筋網片層，並在所述FRP筋網片層上澆注混凝土，於所述鋼筋混凝土基層頂部形成一FRP筋增強混凝土面層。利用FRP筋的低密度、不鏽蝕與高耐久性，在胸牆面層內用FRP筋網片代替鋼筋，從而增強混凝土表面剛度，進而防止了鋼材鏽蝕，同時也抵禦了初期混凝土收縮裂紋的開展。並且通過設置支撐框減少網片安裝過程中的饒性變形與不均勻性，採用分層澆築以防止澆築的混凝土層過厚，凝結過程中產生過高的水化熱，造成開裂。
【專利說明】一種海工胸牆FRP筋增強混凝土面層結構及其施工方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及沿海地區海工混凝土在胸牆部位的FRP筋設計，尤其是一種海工胸牆FRP筋增強混凝土面層結構及其施工方法。
【背景技術】
[0002]目前海工胸牆為了抵抗波浪與船舶的碰撞，經常採用鋼筋混凝土結構。由於海工環境惡劣，對混凝土裂縫的要求較高，同時氯離子的滲透能夠降低鋼筋的使用壽命，使得混凝土與鋼筋的界面發生鏽蝕與剝離破壞。FRP筋因其低密度、不鏽蝕與高耐久性，使得其可以取代鋼筋或者部分取代鋼筋，從而增強混凝土表面剛度，進而防止了鋼材鏽蝕，同時也抵禦了初期混凝土收縮裂紋的開展。
[0003]目前FRP生產量相對小，在海工環境中的應用少，該項技術可以更好的提高胸牆混凝土的抗裂能力，提高其使用年限，節約後期維護成本，降低工程的全壽命造價。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是提供一種可以顯著的防止海工胸牆混凝土面層開裂，提高其表面的光潔度的海工胸牆FRP筋增強混凝土面層結構及其施工方法。
[0005]為實現上述技術效果，本發明公開了一種海工胸牆FRP筋增強混凝土面層結構，所述胸牆包括一鋼筋混凝土基層，所述鋼筋混凝土基層的頂部預留有複數豎向鋼筋，在所述豎向鋼筋上綁紮有一 FRP筋網片層，並在所述FRP筋網片層上澆注混凝土，於所述鋼筋混凝土基層頂部形成一 FRP筋增強混凝土面層。
[0006]所述結構進一步的改進在於，所述FRP筋增強混凝土面層為胸牆頂面標高自下30cm厚度的面層範圍；所述胸牆混凝土基層為所述FRP筋增強混凝土面層底面至所述胸牆底部的海底沉箱頂面間的部分。
[0007]所述結構進一步的改進在於，在所述鋼筋混凝土基層頂部預留的豎向鋼筋頂部綁紮有一支撐框，所述FRP筋網片層包括複數FRP筋網片，所述FRP筋網片綁紮於所述支撐框上。
[0008]所述結構進一步的改進在於，所述支撐框包括複數FRP縱筋和複數FRP橫筋，所述FRP縱筋沿縱向綁紮於所述豎向鋼筋頂部，所述FRP橫筋沿橫向綁紮於所述FRP縱筋上。
[0009]所述結構進一步的改進在於，所述FRP筋網片採用直徑為8mm的FRP筋制間隔IOcm製作而成。
[0010]所述結構進一步的改進在於，所述FRP筋增強混凝土面層分兩層澆築而成，第一層近接所述鋼筋混凝土基層，厚度為20cm，第二層為剩餘的IOcm厚混凝土。
[0011]本發明還公開了一種海工胸牆FRP筋增強混凝土面層的施工方法，所述施工方法包括以下步驟:
[0012]施工胸牆鋼筋混凝土基層，並在所述鋼筋混凝土基層頂部預留複數豎向鋼筋；
[0013]在所述預留的豎向鋼筋上綁紮複數FRP筋網片層；[0014]在所述FRP筋網片層上澆注面層混凝土，於所述鋼筋混凝土基層頂部形成FRP筋增強混凝土面層。
[0015]所述施工方法進一步的改進在於，在安裝所述FRP筋網片層前，預先在所述預留的豎向鋼筋頂部綁紮一支撐框，所述支撐框包括複數FRP縱筋和複數FRP橫筋，所述FRP縱筋沿縱向綁紮於所述豎向鋼筋頂部，所述FRP橫筋沿橫向綁紮於所述FRP縱筋上，所述FRP筋網片層進一步綁紮於所述支撐框上。
[0016]所述施工方法進一步的改進在於，所述FRP筋增強混凝土面層分兩次澆築，先澆築近接所述鋼筋混凝土基層的20cm厚面層，待澆築振搗後停留45min後澆築剩餘的IOcm
厚面層。
[0017]本發明由於採用了以上技術方案，使其具有以下有益效果是:利用FRP筋的低密度、不鏽蝕與高耐久性，在胸牆面層內用FRP筋網片代替鋼筋，從而增強混凝土表面剛度，進而防止了鋼材鏽蝕，同時也抵禦了初期混凝土收縮裂紋的開展。並且通過設置支撐框減少網片安裝過程中的饒性變形與不均勻性，採用分層澆築以防止澆築的混凝土層過厚，凝結過程中產生過高的水化熱，造成開裂。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1是本發明海工胸牆FRP筋增強混凝土結構的基層施工圖。
[0019]圖2是本發明海工胸牆FRP筋增強混凝土結構的支撐框的縱筋施工圖。
[0020]圖3是本發明海工胸牆FRP筋增強混凝土結構的支撐框綁紮成型示意圖。
[0021]圖4是本發明海工胸牆FRP筋增強混凝土結構的FRP筋網片層綁紮成型示意圖。
[0022]圖5是本發明海工胸牆FRP筋增強混凝土結構的第一層面層混凝土澆築完成的示意圖。
[0023]圖6是本發明海工胸牆FRP筋增強混凝土結構成型後的示意圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明。
[0025]參閱圖1?6所示，本發明的海工胸牆FRP筋增強混凝土面層結構中，胸牆主要由海平面以下的胸牆混凝土基層以及海平面以上的胸牆混凝土面層構成。胸牆混凝土面層是指胸牆頂面標高算起厚度為30cm厚的面層範圍；胸牆混凝土基層是指面層以下的到海底沉箱20頂面的部分，其高度由設計文件確定。其中胸牆混凝土基層採用傳統的鋼筋混凝土基層11，而在胸牆混凝土面層內採用FRP筋代替傳統的鋼筋形成一 FRP筋增強混凝土面層12，如圖6所示。FRP筋屬於纖維增強複合材料，其耐久性比較好，與海水中的鹽分不發生電化學反應，能夠提高受力筋的使用年限，因而在胸牆面層內用FRP筋網片代替鋼筋，可以增強混凝土表面剛度，進而防止了鋼材鏽蝕，同時也抵禦了初期混凝土收縮裂紋的開展，提高胸牆混凝土的使用壽命。
[0026]本發明海工胸牆FRP筋增強混凝土面層結構的施工方法具體如下:
[0027]首先配合圖1所示，在海底沉箱20的頂面澆築胸牆鋼筋混凝土基層11，並且在澆築完成的鋼筋混凝土基層11頂部預留一層豎向鋼筋13 ；
[0028]再如圖2和圖3所示，在預留的豎向鋼筋13上沿縱向綁紮通長的FRP縱筋14，其直徑為16mm，再在縱向綁紮的FRP縱筋頂端橫向綁紮通長的FRP橫筋15，其直徑為16mm，形成一 FRP筋支撐框16 ；
[0029]再結合圖4所示，在FRP筋支撐框16上進一步綁複數直徑為8mm、間隔為IOcm的FRP筋網片形成一 FRP筋網片層17，設置支撐框可以減少FRP筋網片安裝過程中的饒性變形與不均勻性；
[0030]最後參閱圖5和圖6所示，分兩層澆築面層混凝土，先澆築近接基層11的20cm厚面層18，待澆築振搗後停留45min後澆築剩餘的IOcm厚面層19，分層澆築面層混凝土可以防止澆築的混凝土層過厚，凝結過程中產生過高的水化熱，造成開裂；
[0031]澆築完畢後的混凝土需要保水養護28天，避免陽光直射，可形成具有表面剛度大、阻裂性能好、抗鹽滲能力強的高耐久性胸牆FRP增強混凝土面層。
[0032]通過試驗驗證，採用本發明中的面層FRP筋設計參數可以顯著的防止胸牆混凝土面層開裂，提高其表面的光潔度。
[0033]以上結合附圖實施例對本發明進行了詳細說明，本領域中普通技術人員可根據上述說明對本發明做出種種變化例。因而，實施例中的某些細節不應構成對本發明的限定，本發明將以所附權利要求書界定的範圍作為本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種海工胸牆FRP筋增強混凝土面層結構，其特徵在於:所述胸牆包括一鋼筋混凝土基層，所述鋼筋混凝土基層的頂部預留有複數豎向鋼筋，在所述豎向鋼筋上綁紮有一 FRP筋網片層，並在所述FRP筋網片層上澆注混凝土，於所述鋼筋混凝土基層頂部形成一 FRP筋增強混凝土面層。
2.如權利要求1所述的結構，其特徵在於:所述FRP筋增強混凝土面層為胸牆頂面標高自下30cm厚度的面層範圍；所述胸牆混凝土基層為所述FRP筋增強混凝土面層底面至所述胸牆底部的海底沉箱頂面間的部分。
3.如權利要求2所述的結構，其特徵在於:在所述鋼筋混凝土基層頂部預留的豎向鋼筋頂部綁紮有一支撐框，所述FRP筋網片層包括複數FRP筋網片，所述FRP筋網片綁紮於所述支撐框上。
4.如權利要求3所述的結構，其特徵在於:所述支撐框包括複數FRP縱筋和複數FRP橫筋，所述FRP縱筋沿縱向綁紮於所述豎向鋼筋頂部，所述FRP橫筋沿橫向綁紮於所述FRP縱筋上。
5.如權利要求3中任一項所述的結構，其特徵在於:所述FRP筋網片採用直徑為8_的FRP筋制間隔IOcm製作而成。
6.如權利要求1所述的結構，其特徵在於:所述FRP筋增強混凝土面層分兩層澆築而成，第一層近接所述鋼筋混凝土基層，厚度為20cm，第二層為剩餘的IOcm厚混凝土。
7.—種海工胸牆FRP筋增強混凝土面層的施工方法，其特徵在於所述施工方法包括以下步驟: 施工胸牆鋼筋混凝土基層，並在所述鋼筋混凝土基層頂部預留複數豎向鋼筋； 在所述預留的豎向鋼筋上綁紮複數FRP筋網片層； 在所述FRP筋網片層上澆注面層混凝土，於所述鋼筋混凝土基層頂部形成FRP筋增強混凝土面層。
8.如權利要求7所述的施工方法，其特徵在於，在安裝所述FRP筋網片層前，預先在所述預留的豎向鋼筋頂部綁紮一支撐框，所述支撐框包括複數FRP縱筋和複數FRP橫筋，所述FRP縱筋沿縱向綁紮於所述豎向鋼筋頂部，所述FRP橫筋沿橫向綁紮於所述FRP縱筋上，所述FRP筋網片層進一步綁紮於所述支撐框上。
9.如權利要求8所述的施工方法，其特徵在於:所述FRP筋增強混凝土面層分兩次澆築，先澆築近接所述鋼筋混凝土基層的20cm厚面層，待澆築振搗後停留45min後澆築剩餘的IOcm厚面層。
【文檔編號】E02B3/06GK103437320SQ201310390091
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月30日 優先權日:2013年8月30日
【發明者】馬明磊, 王桂玲, 嚴震, 鹹貴軍, 韓玉輝, 潘雲峰, 吳貞平, 楊勝傑 申請人:中國建築第八工程局有限公司