[实用新型]一种铝合金卷材加固桥梁水下墩柱结构

说明书

一种铝合金卷材加固桥梁水下墩柱结构，包括待加固墩柱(1)、纤维格栅(2)、纤维束(3)、遇水膨胀填充条(4)、铝合金卷材(5)和水泥基粘结材料(6)组成，纤维格栅(2)环向缠绕于待加固墩柱(1)的四周，铝合金卷材(5)环向绕过待加固墩柱(1)的四周相互搭接，铝合金卷材(5)的下沿设置遇水膨胀填充条(4)，水泥基粘结材料(6)浇筑填充于铝合金卷材(5)与待加固墩柱(1)之间的四周空隙。本实用新型充分利用纤维格栅、铝合金卷材等多种材料的优势特点，有效提高待加固墩柱的抗剪能力、延性、抗震性，铝合金卷材单层厚度纤薄，容易缠绕成型，连接便捷，加固材料都具有很好的抗腐蚀性能，能够保障加固结构良好的耐久性。

技术领域

本实用新型涉及一种桥梁结构加固的结构，具体涉及一种铝合金卷材加固桥梁水下墩柱结构，属于土木工程技术领域。

背景技术

桥梁是交通运输的重要组成部分，桥梁结构的稳固性和行车安全之间存在着密切的联系。钢筋混凝土墩柱作为桥梁结构中最重要的受力构件之一，由于设计不合理、施工缺陷、长期的荷载以及外界环境的作用，常常会出现各种病害，这些病害的产生将直接造成钢筋混凝土墩柱结构承载力不足、抗震性能降低等问题，影响其正常使用，严重的还会导致桥梁的倒塌。当面临这些病害时，必须对钢筋混凝土墩柱进行加固。

钢筋混凝土墩柱的加固方式有很多，常用的传统加固方式有增大截面法、体外预应力加固法、钢套管加固法等，每种方法都有各自的优势和特点，在实际应用中起到的作用和效果也各不相同。增大截面法作为传统而应用广泛的技术手段，其施工工艺相对简单，但需要制作钢模板或竹木模板，施工作业量大、施工工期长，加固钢筋需面临抗腐蚀问题；体外预应力加固技术虽能有效防治裂缝的产生，提升桥墩的受力状况，但对于桥墩加固，其施工工艺较复杂，施工难度大；钢套管加固技术存在的主要缺点是其需耗费较多的钢材，钢套管自重大，吊装及拼接需要一定的机械，费工费时，导致施工费用较高，且容易出现材质的腐蚀问题，影响桥梁的使用寿命。

纤维格栅以其轻质、高强、耐腐蚀、易成型等优点，可与传统材料混凝土、钢材等通过合理的组合形式共同受力，能有效提高结构构件的延性、抗震性能和抗裂性能，由于其材料及施工工艺的特殊性，在一些特殊环境结构和特种结构的加固领域显示出良好的应用前景。但是纤维格栅加固时，通常必须配置相对应的钢模板才能浇筑混凝土等填充材料，然而钢模板自重大、安装难度大、易锈蚀，如配置纤维增强复合材料等轻质模板，其轻质模板连接困难，连接构造复杂。铝合金卷材作为一种传统材料，同样具有优良的力学性能，其重量轻、强度高、延展性好、耐腐蚀性好，尤其是其相对于钢材，自重轻，相对于纤维增强复合材料，其各向同性，剪切强度高，连接容易。如采用纤维格栅与铝合金卷材组合，发挥各自特性，共同受力，应用于桥梁墩柱的加固，可望发挥出更加突出的效益。

发明内容

本实用新型提供一种铝合金卷材加固桥梁水下墩柱结构，利用纤维格栅和铝合金卷材的共同作用，发挥各自特性，对桥梁墩柱进行加固，以提高桥梁墩柱的承载力、抗震性能和耐久性，延长桥梁墩柱的使用寿命。

该结构由待加固墩柱、纤维格栅、纤维束、遇水膨胀填充条、铝合金卷材和水泥基粘结材料几部分共同构成，其特征在于纤维格栅由纵向纤维筋和横向纤维筋相互正交组成，纤维格栅的内、外侧分别离散性设有内部垫块和外部垫块，纤维格栅环向缠绕于待加固墩柱的四周，纤维格栅的搭接处采用纤维束浸渍环氧树脂交叉缠绕，使得纤维格栅形成环向连续体系，铝合金卷材的厚度为0.03～3.0mm，其两端各设置一列以上锚固孔，铝合金卷材环向绕过待加固墩柱的四周而两端相互搭接，若干铝合金螺栓穿过铝合金卷材搭接处两端的锚固孔，铝合金螺栓与搭接内侧的铝合金卷材之间设有封闭垫片，配套的铝合金螺帽锚固铝合金螺栓的外露端，铝合金卷材的下沿与待加固墩柱之间的空隙内设置不小于30mm高度的遇水膨胀填充条，其厚度充满空隙，水泥基粘结材料浇筑填充于铝合金卷材与待加固墩柱之间的四周空隙，水泥基粘结材料为混凝土或砂浆内添加聚乙烯醇纤维、聚乙烯纤维、碳纤维、玄武岩纤维、钢纤维或玻璃纤维的一种或多种。