使用碳纤维进行盖梁加固的方法及加固结构技术

本发明专利技术公开了一种使用碳纤维进行盖梁加固的方法及加固结构，用于解决加固不牢靠的问题。包括三个步骤，步骤一，对待加固盖梁进行施工放样与测量，准确确定修补钢件的尺寸，制备修补钢件，并将修补钢件固定在盖梁的倒角处；步骤二，在盖梁的上部边沿或/和下部边沿的位置至少设置一道碳纤维板及一套固定端支座组件、张拉端支座组件、连接钢板组成的、封闭的加强环；步骤三，对两条碳纤维板之间的区域使用碳纤维布进行处理。本发明专利技术具有充分的自锁性、浮动性且，通过连接钢板，使得碳纤维板、支座组件和连接钢件之间形成一种闭合的封闭环，封闭环之间形成一种预应力，对盖梁进行加固，比传统的加固效果更佳。

【技术实现步骤摘要】
使用碳纤维进行盖梁加固的方法及加固结构
该专利技术涉及桥梁加固

技术介绍
根据百度百科：桥梁加固，就是通过一定的措施使构件乃至整个结构的承载能力及其使用性能得到提高，以满足新的要求。也就是要针对桥梁所发生的不能满足继续使用的状况进行处理。加固的原因有桥梁耐久性差和年久老化、设计失当或施工质量差等。通过桥梁加固后，可以延长桥梁的使用寿命，用少量的资金投入，使桥梁能满足交通量的需求，还可以缓和桥梁投资的集中性，预防和避免桥梁坍塌造成的人员和财产的损失。盖梁000，是为支承、分布和传递上部结构的荷载，在排架桩墩顶部设置的横梁。又称帽梁。在桥墩(台)或在排桩上设置钢筋混凝土或少筋混凝土的横梁。其结构较为特殊，在其两侧通常设置有大的过渡倒角001，参考图1，很难进行侧向加固，一半采用碳纤维板对盖梁的底面进行加固。常见的加固方法如下：1)碳纤维板，应选用不大于12k(1k＝1000)的小丝束聚丙烯腈基(PAN基纤维)，不得使用大丝束纤维。2)碳纤维布或玻璃纤维布，符合材料的主要力学性能，应符合规定，其中，材料的抗拉强度标准值、弹性模量、伸长率、弯曲强度、纤维复合材料与混凝土正黏结的性能要满足标准的要求。3)胶黏剂，桥梁加固用胶黏剂，根据所加固结构的重要程度分为A级胶与B级胶；其中A级胶用于重要结构或构件的加固，B级胶用于一般结构或构件的加固。桥梁承重结构(构件)加固用浸渍、粘贴纤维复合材料的胶黏剂的安全性能指标必须符合规定，不得使用不饱和聚酯树脂、醇酸树脂等作为浸渍、粘贴胶黏剂。关于加固方案，以下专利文献中记载的方案具有代表性：中国专利技术专利文献CN106677077B中公开了一种桥梁加固装置，包括桥横梁，桥横梁底部设置有下底板，下底板两端设置有桥墩，所述桥墩底部通过支撑墩和底座固定支撑，桥墩与桥横梁之间设置有斜向支撑板；下底板两侧设置有横向支撑板，所述斜向支撑板一端通过固定件固定在横向支撑板上，斜向支撑板的另一端通过固定板与桥墩连接，下底板的底部设置有若干个竖向支撑架和固定架，每个固定架底部均设置有固定支柱，每个固定支柱顶部均设置有凹槽，固定架设置在凹槽内，所述横向支撑板由底部连接板和两个侧边连接板构成，所述两个侧边连接板分别设置在底部连接板两端。用于解决桥梁加固方式单一，加固成本过高的问题。该方案本质上属于增加一个独立的支撑，在原有的桥墩基础上增加一个支撑腿，实现对桥梁的强化支撑。CN207259979U中公布了一种方案，本技术提供一种桥梁加固装置，包括梁端支点和张弦式钢梁；所述梁端支点固定在桥梁的桥台或盖梁上，所述张弦式钢梁的两端固定在所述梁端支点上。本技术提供的一种桥梁加固装置，其使用方法简单、操作便捷、施工成本低、施工工期短、可重复利用，无需封闭车道即可完成对桥梁的加固。以上文献属于采用钢结构、混凝土结构进行加固的方法，属于传统的施工方式。碳纤维布/带的加固方式是近年来出现的桥梁加固技术，具有投入成本低/施工方便的问题。CN108374354A中本专利技术公开了一种采用预应力碳纤维板加固桥梁的方法，其步骤是：确定预应力碳纤维板、固定端支座、张拉端支座、以及后浇混凝土区域植入钢筋的位置；对待加固桥梁的底部后浇注混凝土区域进行处理；在待加固桥梁的底部安装固定端支座、张拉端支座；对预应力碳纤维板与待加固桥梁底面的相互接触面进行处理，并涂抹碳纤维板粘接剂；在预应力碳纤维板右端部的两侧分别连接张拉螺杆，并在张拉螺杆上依次套装固定螺母、反力块、反力螺母；安装固定块；用千斤顶顶举反力块，然后锁紧反力螺母；在待加固桥梁底部的后浇混凝土区域立模浇注混凝土。上述结构存在的问题在于：虽然碳纤维板本身具有非常强的抗拉能力和性能，但是，两端的支座是薄弱环节，尤其是用来固定支座的化学锚栓容易产生失效，造成预应力张拉失效。
技术实现思路
为了解决现有技术的不足，本专利技术提供一种使用碳纤维进行盖梁加固的方法，并形成了一种特定的加固结构，用于解决现有的加固技术中加固综合效果不佳的问题，尤其是，用于固定碳纤维板的组件与桥梁之间存在的拉拔力问题，并适应目前国内盖梁存在的结构形失效问题。。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案为：使用碳纤维进行盖梁加固的方法，其中，盖梁两侧有倒角，其特征在于，步骤一，对待加固盖梁进行施工放样与测量，准确确定修补钢件的尺寸，制备修补钢件，并将修补钢件固定在盖梁的倒角处；步骤二，在盖梁的上部边沿或/和下部边沿的位置至少设置一道碳纤维板及一套固定端支座组件、张拉端支座组件、连接钢板组成的、封闭的加强环；碳纤维板的张紧与固定过程如下：首先，固定直线导轨并形成直线滑槽，然后将固定端支座组件、张拉端支座组件分别安装在直线滑槽内，然后将碳纤维板的两端分别固定在两端的固定端支座组件、张拉端支座组件中，并在碳纤维板或盖梁的接触面上涂覆粘结剂，在千斤顶的作用下，固定端支座组件和张拉端支座组件之间的间隙减小，当张力施加到预定数值后，保持张力，并在两组支座组件之间使用连接钢板进行固定；步骤三，对两条碳纤维板之间的区域使用碳纤维布进行处理。所述固定端支座组件，包括构件Ⅰ、构件Ⅱ和楔形块Ⅰ，其中，构件Ⅰ与所述直线滑槽滑动配合，构件Ⅰ具有成一定夹角的坡面和平面，在平面处设置有向后逐渐倾斜设置的楔形槽，所述构件Ⅱ包括平板部和斜板部，其中，所述斜板部与所述坡面配合并通过螺栓组件连接，所述平板部与所述平面配合并形成楔形空间，在楔形空间内有楔形块Ⅰ，在构件Ⅰ、构件Ⅱ和楔形块Ⅰ之间形成一个用于夹紧碳纤维板的通道，所述碳纤维板的端部在坡面和楔形槽内形成两次折弯；在构件Ⅱ的平板部的两侧有向张拉端支座组件方向延伸一对拉杆且所述拉杆的端部通过支撑板与所述千斤顶连接。所述张拉端支座组件包括构件Ⅲ、构件Ⅴ和楔形块Ⅱ，其中，其中，构件Ⅲ与所述直线滑槽滑动配合，构件Ⅲ具有成一定夹角的坡面和平面，在平面处设置有向后逐渐倾斜设置的楔形槽，所述构件Ⅴ包括平板部和斜板部，其中，所述斜板部与所述坡面配合并通过螺栓组件连接，所述平板部与所述平面配合并形成楔形空间，在楔形空间内有楔形块Ⅱ，在构件Ⅲ、构件Ⅴ和楔形块Ⅱ之间形成一个用于夹紧碳纤维板的通道，所述碳纤维板的端部在坡面和楔形槽内形成两次折弯；在构件Ⅴ的斜板部前端，设置有支撑板，在构件Ⅴ的平板部设置有防滑条纹。所述固定端支座组件和张拉端支座组件朝相反的方向设置。所述在楔形块Ⅰ、构件Ⅰ和构件Ⅱ中与碳纤维板夹持所接触的面部设置有金刚砂。在步骤三中，具体的处理过程如下：盖梁需要粘贴的部位表面打磨、清洁，粘贴部位有尖锐棱角的需要打磨成圆角，表面基本光滑；在盖梁待加强区域滚涂底层环氧树脂胶，然后将裁剪好的碳纤维布贴于混凝土涂胶面，，碳纤维布要平直、延展，刮平并使得碳纤维布平直、延展、无气泡，粘合剂充分渗透，再次在布材面上滚涂环氧树脂浸渍胶，继续缠绕，碳纤维布至少连续的缠绕三周，在常温下固化后，形成光滑表面。盖梁加固结构，其中，盖梁两侧有倒角，其特征在于，在盖梁所述倒角处固定修补钢件并形成一个等尺寸的外轮廓；在盖梁外轮廓的上部边沿或/和下部边沿的位置至少设置一道由碳纤维板，以及固定端支座组件、张拉端支座组件、连接钢板组成的、封闭的加强环，在所述盖梁剩余外轮廓处使用碳纤维布和粘结剂进行包覆、粘接处理，并形成固化的结构。所述碳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.使用碳纤维进行盖梁加固的方法，其中，盖梁两侧有倒角，其特征在于，步骤一，对待加固盖梁进行施工放样与测量，准确确定修补钢件的尺寸，制备修补钢件，并将修补钢件固定在盖梁的倒角处；步骤二，在盖梁的上部边沿或/和下部边沿的位置至少设置一道由碳纤维板及固定端支座组件、张拉端支座组件、连接钢板组成的、封闭的加强环；碳纤维板的张紧与固定过程如下：首先，固定直线导轨并形成直线滑槽，然后将固定端支座组件、张拉端支座组件分别安装在直线滑槽内，然后将绕盖梁一周的碳纤维板的两端分别固定在固定端支座组件和张拉端支座组件中，并在碳纤维板或盖梁的接触面上涂覆粘结剂，在千斤顶的作用下，固定端支座组件和张拉端支座组件之间的间隙减小，当张力施加到预定数值后，保持张力，并在两组支座组件之间使用连接钢板进行固定，最后拆除千斤顶；步骤三，使用碳纤维布对盖梁进行包覆处理。

【技术特征摘要】
1.使用碳纤维进行盖梁加固的方法，其中，盖梁两侧有倒角，其特征在于，步骤一，对待加固盖梁进行施工放样与测量，准确确定修补钢件的尺寸，制备修补钢件，并将修补钢件固定在盖梁的倒角处；步骤二，在盖梁的上部边沿或/和下部边沿的位置至少设置一道由碳纤维板及固定端支座组件、张拉端支座组件、连接钢板组成的、封闭的加强环；碳纤维板的张紧与固定过程如下：首先，固定直线导轨并形成直线滑槽，然后将固定端支座组件、张拉端支座组件分别安装在直线滑槽内，然后将绕盖梁一周的碳纤维板的两端分别固定在固定端支座组件和张拉端支座组件中，并在碳纤维板或盖梁的接触面上涂覆粘结剂，在千斤顶的作用下，固定端支座组件和张拉端支座组件之间的间隙减小，当张力施加到预定数值后，保持张力，并在两组支座组件之间使用连接钢板进行固定，最后拆除千斤顶；步骤三，使用碳纤维布对盖梁进行包覆处理。2.根据权利要求1所述的使用碳纤维进行盖梁加固的方法，其特征在于，所述固定端支座组件，包括构件Ⅰ、构件Ⅱ和楔形块Ⅰ，其中，构件Ⅰ与所述直线滑槽滑动配合，构件Ⅰ具有成一定夹角的坡面和平面，在平面处设置有向后逐渐倾斜设置的楔形槽，所述构件Ⅱ包括平板部和斜板部，其中，所述斜板部与所述坡面配合并通过螺栓组件连接，所述平板部与所述平面配合并形成楔形空间，在楔形空间内有楔形块Ⅰ，在构件Ⅰ、构件Ⅱ和楔形块Ⅰ之间形成一个用于夹紧碳纤维板的通道，所述碳纤维板的端部在坡面和楔形槽内形成两次折弯；在构件Ⅱ的平板部的两侧有向张拉端支座组件方向延伸拉杆且所述拉杆的端部通过支撑板与所述千斤顶连接。3.根据权利要求1所述的使用碳纤维进行盖梁加固的方法，其特征在于，所述张拉端支座组件包括构件Ⅲ、构件Ⅴ和楔形块Ⅱ，其中，其中，所述构件Ⅲ与所述直线滑槽滑动配合，所述构件Ⅲ具有成一定夹角的坡面和平面，在平面处设置有向后逐渐倾斜设置的楔形槽，所述构件Ⅴ包括平板部和斜板部，其中，所述斜板部与所述坡面配合并通过螺栓组件连接，所述平板部与所述平面配合并形成楔形空间，在楔形空间内有楔形块Ⅱ，在构件Ⅲ、构件Ⅴ和楔形块Ⅱ之间形成一个用于夹紧碳纤维板的通道，所述碳纤维板的端部在坡面和楔形槽内形成两次折弯；在构件Ⅴ的斜板部前端，设置有支撑板，在构件Ⅴ的平板部设置有防滑条纹。4.根据权利要求2或3所述的使用碳纤维进行盖梁加固的方法，其特征在于，所述固定端支座组件和张拉端支座组件朝相反的方向设置。5.根据权利要求1所述的使用碳纤维进行盖...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢德进，董旭，王保群，
申请(专利权)人：山东交通学院，
类型：发明
国别省市：山东,37