Frp片材及用該片材加固橋墩的方法

2023-09-16 01:57:00

專利名稱：Frp片材及用該片材加固橋墩的方法
技術領域：
本發明屬於橋梁施工技術領域，具體涉及一種FRP片材，並且還涉及用該片材加 固水下橋墩的方法。
背景技術：
研究及應用表明，FRP片材(纖維增強複合材料)具有輕質、高強、抗腐蝕和耐久性 好等優點，因此，在軍工和航天乃至民用領域，尤其在土木工程中的應用得到迅速發展。但 是，由於FRP片材不能用於潮溼環境和水下結構的加固，故在加固橋梁橋墩等結構時暴露 出局限性。如何使FRP片材適用於潮溼環境乃至水下場合，始終是業界關注的技術問題。

發明內容
本發明的首要任務在於提供一種能適合於加固水下結構的、質量輕和耐久性好 的、加固效果優異的FRP片材。本發明的任務還提供一種用FRP片材加固水下橋墩的方法，該方法施工簡單，施 工周期短，在施工期間不影響正常通航。為體現完成本發明的首要任務，本發明所推薦的技術方案是一種FRP片材，包括 片材本體1，其特徵在於在所述的片材本體1上間布孔11構成網格狀。在本發明的一個具體的實施例中，所述的片材本體1的材質為碳纖維，玻璃纖維， 芳綸纖維或玄武巖纖維中的任意一種。在本發明的另一個具體的實施例中，所述的孔11為矩形孔或圓形孔中的任意一 種。在本發明的還一個具體的實施例中，所述的孔11為矩形孔。在本發明的又一個具體的實施例中，所述的片材本體1的幾何尺寸為50 X 50mm或 100X100mm。為體現完成本發明的還一任務，本發明所提供的權利方案是一種用FRP片材加 固水下橋墩的方法，該方法包括以下步驟A)施工準備，根據施工圖紙，確定選用相應規格的間布有孔11的片材本體1 ；B)對被加固物前期處理，將水中柱體的混凝土表面的附著物清除以及將柱腳處的 淤泥清除；C)製作錨固孔，在水中柱體的混凝土上鑽設錨固孔；D)安裝片材本體1，將間布有孔11的網格狀的片材本體1用緊固件固定到錨固孔 上；E)安裝鋼套管，將鋼套管套置在片材本體1外，控制鋼套管與片材本體1之間的留 置間距，並且使鋼套管上部探出水面；F)澆注，將混凝土澆注到第一節鋼套管的外側底部；G)抽水，將鋼套管內水抽盡；
H)灌漿，將水下環氧樹脂或高流動砂漿灌入鋼套管與片材本體1之間；I)回收鋼套管，經對鋼套管內的漿體強度進行檢測並達到合格後，將鋼套管回收。在本發明的再一個具體的實施例中，步驟C)中所述的錨固孔的深度為片材本體1 上所形成的網格的網格縱筋的直徑的30倍。在本發明的更而一個具體的實施例中，步驟D)中所述的緊固件為錨固螺栓。在本發明的進而一個具體的實施例中，步驟E)中所述的留置間距為30-200mm，所 述的探出水面為探出水面的距離> 0. 5m。在本發明的又進而一個具體的實施例中，步驟F)中所述的混凝土在第一節鋼套 管的外側底部的厚度為> 0. 5m。本發明所推薦的技術方案的優點由對已有的技術中的FRP片材結構改為網格狀 構造，因此能適合於水下結構的加固，並且能達到耐久性好，方法具有施工工藝簡單，成本 低，尤是在施工時不影響水域正常通航。


圖1為本發明的FRP片材的一個具體的實施例結構圖。圖2為本發明方法的施工工藝流程圖。圖3為利用本發明方法對水下橋墩加固後的示意圖。
具體實施例方式按照圖2所示流程利用圖1所示結構對水下橋墩加固並呈現圖3所示的狀態。A)施工準備收集並仔細閱讀待加固構件7的施工圖紙，現場勘查待加固構件的實際狀況，擬 定施工方案和施工計劃，準備相應材料和機具，確定選用由圖1所示的規格為IOOXlOOmm 的間布有孔11的網格狀的片材本體1 ；B)對被加固物前期處理，具體是對水中柱體混凝土表面處理及柱腳沉淤清除， 由潛水員在水下作業，使用高壓風動鎬、高壓水槍清除被加固構件表面的剝落、疏鬆、蜂窩、 腐蝕等劣化混凝土及附生在混凝土表面的水生物，採用水下砂輪機打磨結構表面混凝土砂 漿浮層，露出混凝土結構層，對於較大孔洞處採用修復材料修復平整，對於結構轉角處要進 行倒角處理並打磨成圓弧狀，圓弧半徑r不應小於25mm。對柱腳沉淤進行清除處理，應保證柱腳直徑外Im範圍內淤泥清除乾淨，露出底部 結構平臺，以保證後繼工序的質量；C)製作錨固孔3，採用水下衝擊鑽，按設計間距、預定位置及網格縱筋直徑在底部 結構平臺進行鑽孔製作錨孔3，以滿足縱向FRP筋錨入底座的要求，鑽孔深度不小於30d(d 為片材縱筋直徑)；D)安裝FRP本體1，按設計要求的尺寸進行FRP片材下料，在網格節點處設置內外 層墊塊，墊塊厚度以滿足FRP網格內外填充物厚度，並支撐外套管抵抗外部水壓力的需要， FRP網格按預定層數布設，並將網格底部縱向FRP筋錨入底部預鑽孔；E)安裝鋼套管2，鋼套管2由兩個半圓組成，每節長度應滿足安裝方便的需要，以 Im左右為宜，多節鋼套管2通過法蘭螺栓拼裝連接，每節鋼套管2在水上拼裝後沉入水下， 再由潛水員進行就位安裝，鋼套管2的連接處應墊上橡膠墊層，以提高鋼套管2的密封性，為保證加固工程完成後鋼套管2拆除方便，在鋼套管2安裝前應對其內部均勻塗抹隔離 劑；F)澆注，所有鋼套管2沉入設計標高就位後，採用模袋(可用編織袋)混凝土在第 一節鋼套管2外側對鋼套管底部進行封閉處理，封閉混凝的厚度不小於0. 5m,封閉混凝土 6 的強度等級C25，鋼套管2連接安裝後的最終頂部標高應高於外部水面4高度0. 5m以上，鋼 套管2與片材本體1之間的留置間距為40mm ；G)抽水，待封閉混凝土 6強度達到一定要求時，對鋼套管2內進行抽水，抽水過程 中發現漏水應對漏水處進行及時堵漏處理；H)灌漿，通過位於施工平臺上(或船)的高壓灌漿機，將預先配製好的漿體5如水 下環氧樹脂(或高流動性砂漿)灌入鋼套管2內，壓漿導管應伸入鋼套管底部，自下而上連 續穩定地進行，不得中斷；I)回收鋼套管，加固工程完成後，通過同條件養護試件檢測鋼套管2內漿體的強 度，待其強度達到要求後，由潛水員對底部第一節以上鋼套管2自上向下依次進行回收，呈 現圖3所示結構。
權利要求
1.一種FRP片材，包括片材本體(1)，其特徵在於在所述的片材本體(1)上間布孔(11) 構成網格狀。
2.根據權利要求1所述的FRP片材，其特徵在於所述的片材本體(1)的材質為碳纖維， 玻璃纖維，芳綸纖維或玄武巖纖維中的任意一種。
3.根據權利要求1所述的FRP片材，其特徵在於所述的孔(11)為矩形孔或圓形孔中的任意一種。
4.根據權利要求3所述的FRP片材，其特徵在於所述的孔(11)為矩形孔。
5.根據權利要求1或2所述的FRP片材，其特徵在於所述的片材本體(1)的幾何尺寸 為 50 X 50mm 或 100 X 100mm。
6.一種用權利要求1所述的FRP片材加固水下橋墩的方法，其特徵在於該方法包括以 下步驟A)施工準備，根據施工圖紙，確定選用相應規格的間布有孔(11)的片材本體(1)；B)對被加固物前期處理，將水中柱體的混凝土表面的附著物清除以及將柱腳處的淤泥清除；C)製作錨固孔，在水中柱體的混凝土上鑽設錨固孔；D)安裝片材本體(1)，將間布有孔(11)的網格狀的片材本體(1)用緊固件固定到錨固 孔上；E)安裝鋼套管，將鋼套管套置在片材本體(1)外，控制鋼套管與片材本體(1)之間的留 置間距，並且使鋼套管上部探出水面；F)澆注，將混凝土澆注到第一節鋼套管的外側底部；G)抽水，將鋼套管內水抽盡；H)灌漿，將水下環氧樹脂或高流動砂漿灌入鋼套管與片材本體(1)之間；I)回收鋼套管，經對鋼套管內的漿體強度進行檢測並達到合格後，將鋼套管回收。
7.根據權利要求6所述的FRP片材，其特徵在於步驟C)中所述的錨固孔的深度為片材 本體(1)上所形成的網格的網格縱筋的直徑的30倍。
8.根據權利要求6所述的FRP片材，其特徵在於步驟D)中所述的緊固件為錨固螺栓。
9.根據權利要求6所述的FRP片材，其特徵在於步驟E)中所述的留置間距為 30-200mm，所述的探出水面為探出水面的距離彡0. 5m。
10.根據權利要求6所述的FRP片材，其特徵在於步驟F)中所述的混凝土在第一節鋼 套管的外側底部的厚度為> 0. 5m。
全文摘要
一種FRP片材及用該片材加固橋墩的方法，屬於橋梁施工技術領域。包括片材本體1，特點是在所述的片材本體1上間布孔11構成網格狀。優點由對已有的技術中的FRP片材結構改為網格狀構造，因此能適合於水下結構的加固，並且能達到耐久性好，方法具有施工工藝簡單，成本低，尤是在施工時不影響水域正常通航。
文檔編號E01D22/00GK102051862SQ200910212839
公開日2011年5月11日 申請日期2009年10月30日 優先權日2009年10月30日
發明者陸惠東 申請人:常熟市薏利建材有限公司