[发明专利]一种采用超韧性纤维混凝土加固震后桥墩的方法

说明书

本发明涉及桥墩加固领域，特别涉及一种采用超韧性纤维混凝土加固震后桥墩的方法。对已损坏桥墩进行支撑，凿除失效的混凝土，对承台面凿毛，进行锚固钢筋和原钢筋的焊接；对原钢筋进行焊接，布设超韧性纤维混凝土中的锚固钢筋，将锚固钢筋焊接在原钢筋上；安装模板，浇筑超韧性纤维混凝土，完成后采用振动平台加以振实；对浇筑后的超韧性纤维混凝土进行养护，等混凝土的力学指标达到设计要求后拆模，完成整个施工。由于本发明采用超韧性纤维混凝土加固震后桥墩，具有加固后结构厚度小、刚度大、韧性高、层间粘结性好、耐久性好、抗疲劳性好的特点。

技术领域

本发明涉及桥墩加固领域，特别涉及一种采用超韧性纤维混凝土加固震后桥墩的方法。

背景技术

桥梁是交通工程中的关键性枢纽，是保障道路交通的重要节点。由于桥梁工程自身的结构特点，在地震等极端条件下极易遭受破坏，在近二十年来国内外的历次大地 震中桥梁结构均破坏严重，造成极大的经济损失。其中存在大量的桥梁在经历地震作 用后虽然没有倒塌，但由于桥梁下部结构中部分构件破坏位置的特殊和破坏程度的严 重，以及加固技术的落后，导致整座桥梁只能推倒重建，造成巨大的材料浪费和经济 损失，也极大影响了道路运输的恢复运营。《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008)和《公路工程抗震规范》(JTG B02-2013)相关条文明确提出在E2地 震发生后，桥墩等桥梁结构中比较容易修复的构件可屈服，震后经过简单修复可继续 使用，可供紧急救援车辆通过。因此震后采取何种加固措施修复桥墩，恢复桥梁运营， 是当前桥梁工程加固研究中的一个关键性问题。

经过几十年的工程建设实践，目前桥梁墩柱的加固方案主要发展为以下三类，即：(1)墩柱破坏部位置用普通混凝土加固处理方案；(2)墩柱破坏部位采用钢护筒加固 方案；(3)墩柱破坏部位采用碳纤维布加固方案。现有的三类加固方案各有自身无法 克服的缺点：普通混凝土强度和韧性不足的问题，钢护筒在外界环境下存在防腐以及 混凝土和钢材因为收缩和徐变效应产生脱空的问题，碳纤维的高强特点仅在受拉钢筋 屈服后才发挥，强度利用率不高，加固效果不显著。利用普通混凝土加固存在工期长， 构件截面尺寸增加较大，加固后桥墩抗震能力差等。对于这些问题现有的主要解决思 路是：提高加固层厚度，但这种通过提高结构尺寸来改善加固部位工作状态，虽能起 到一定的效果，但过高的强度不能保证塑性铰区截面提供设计预期的塑性转动能力， 导致能力保护构件先于延性构件破坏。此外传统方法加固后桥墩的延性变差、塑性铰 位置会发生转移，甚至有可能出现下次地震发生时桥墩不再是延性耗能构件、塑性铰 出现在桩基等难于修复的位置。

发明内容

为了克服现有加固技术的不足，本发明提供一种采用超韧性纤维混凝土加固震后桥墩的方法，采用超韧性纤维混凝土加固震后桥墩，具有加固后结构厚度小、刚度大、 韧性高、层间粘结性好、耐久性好、抗疲劳性好的特点。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案包括以下步骤：

步骤一：对已损坏桥墩进行临时支撑，凿除已经破碎失效的混凝土，沿桥墩底部对承台面凿毛，锚固钢筋和原钢筋的焊接；

步骤二：对已经破坏断裂的原钢筋进行焊接，布设超韧性纤维混凝土中的锚固钢筋，将锚固钢筋焊接在原钢筋上；

步骤三：安装模板，配置超韧性纤维混凝土，浇筑超韧性纤维混凝土，完成后采 用振动平台加以振实；

步骤四：对浇筑后的超韧性纤维混凝土进行养护，等混凝土的力学指标达到设计要求后拆模，完成整个超韧性纤维混凝土加固桥墩的施工。

所述墩柱上凿毛高度H为2.0L_P，L_P为墩柱等效塑性铰长度，所述承台面凿毛宽 度L为0.25b，其中b为矩形墩柱截面的短边尺寸或圆形墩柱截面直径。

所述L_P——等效塑性铰长度cm，取以下两式计算结果的较小值；