[发明专利]一种利用预应力碳板加固曲面桥梁的方法

说明书

本发明涉及一种利用预应力碳板加固曲面桥梁的方法，包括如下步骤，S1：画线、打孔，清孔并清理混凝土基面；S2：将固定端锚头和固定端锚板固定在混凝土基面的固定端；将张拉端锚头、张拉端锚板固定在混凝土基面的张拉端；高强螺杆将张拉端挡板、张拉端锚板和张拉工装挡板相接；在拉端锚板和张拉工装挡板之间放置液压千斤顶；将碳纤维板的一端固定于固定端中，另一端位于张拉端；碳纤维板的中间部分用压板固定；S3：在混凝土基面和碳纤维板之间涂抹胶黏剂；驱动液压千斤顶推反力带动张拉端锚头和张拉端锚板运动，碳纤维板的预应力张拉到位后，拧紧张拉端的锚固螺母；最后拆除相应装置，即完成对曲面桥梁的加固过程。

技术领域

本发明涉及建筑物加固技术领域，具体涉及一种利用预应力碳板加固曲面桥梁的方法。

背景技术

现如今，世界上大部分建筑物和基础设施仍然以钢筋混凝土或钢筋结构为主，随着时间的推移，钢筋容易遭到周围环境的腐蚀，这严重降低了建筑物的服役寿命。因此，对建筑物结构进行加固成为目前最有效的补救措施之一。预应力碳板加固技术是近几年新兴的加固技术，通过对碳纤维板施加预应力，充分发挥和利用其高强度；与非预应力粘贴碳纤维加固相比，可以有效提高被加固构建的强度和刚度。

目前，预应力碳板加固技术大都广泛应用于平面桥梁加固方面，而在曲面(即凹凸面)桥梁的加固中，几乎无应用。专利申请号“201010183803.7”报道了一种饺式预应力碳纤维锚具加固系统，该系统适用于平面梁的施工应用；专利申请号“201410332758.5微曲张拉碳纤维板加固钢筋混凝土梁的方法”报道了一种微凸面施工的预应力碳板加固案例，但对于凹面施工并无报道。这主要是因为曲面加固相比于平面加固存在以下几个难点：一方面，由于预应力碳板为单向高强度材料，导致其在垂直于板方向上强度较低，因此曲面加固要求预应力碳板材料本身具有较高的抗弯强度和层间剪切强度；另一方面，凹面施工，预应力碳板背离混凝土基面，如何把控碳纤维板和混凝土基面之间间距对加工效果影响较大，如果两者间距过大，如超过10mm变会造成施工困难；另外，压片布置的密度程度会影响碳板是否会引起应力集中，造成碳纤维板破坏。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中预应力碳板加固技术应用的不足，提供一种利用预应力碳板加固曲面桥梁的方法，克服预应力碳板在曲面桥梁施工的难点，扩展了预应力碳板加固技术在复杂工况下的应用。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种利用预应力碳板加固曲面桥梁的方法，包括如下步骤：

S1：对需要加固的构建混凝土基面进行画线，确定碳纤维板的安装位置；对混凝土基面按照国标要求进行打孔，清孔并清理混凝土基面；

S2：利用化学锚栓A将固定端锚头和固定端锚板固定在混凝土基面的固定端；利用化学锚栓B将张拉端锚头、张拉端锚板固定在混凝土基面的张拉端；通过高强螺杆将张拉端挡板、张拉端锚板和张拉工装挡板相连接；在张拉端锚板和张拉工装挡板之间放置液压千斤顶；将碳纤维板的一端固定于固定端中，另一端位于张拉端；碳纤维板的中间部分用压板固定；控制压板和混凝土基面间的间距，沿着碳纤维板长度方向排布多个压板；

S3：张拉前，在混凝土基面和碳纤维板之间涂抹胶黏剂；然后再驱动液压千斤顶推反力带动张拉端锚头和张拉端锚板一起运动，实现了张拉端和固定对碳纤维板进行预应力张拉；碳纤维板的预应力张拉到位后，拧紧张拉端的锚固螺母；

S4：拆除液压千斤顶、固定端锚头、固定端锚板、压板、张拉端挡板、张拉端锚头、张拉端锚板和张拉工装挡板，即完成对曲面桥梁的加固。

优选的，步骤S1中所述混凝土基面为圆弧形或类似圆弧状，弧度在3-6°。

优选的，步骤S2中所述压板和混凝土基面间的间距为1-5mm；每两个压板之间的距离为1-1.5米。

优选的，步骤S2中所述压板包括压片和化学锚栓C。