一种钢筋混凝土梁体外加固装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种钢筋混凝土梁体外加固装置，包括对称设置在钢筋混凝土梁两个梁壁上的两个预应力加固单元，预应力加固单元包括两个锚固块、至少一个支承块、两个锚具和至少一根钢绞线。本实用新型专利技术还公开一种港工钢筋混凝土梁结构加固方法，包括如下步骤：步骤1）梁身成孔，步骤2）锚固块浇筑，步骤3）支承块浇筑，步骤4）锚具安装，步骤5）钢绞线下料，步骤6）千斤顶安装，步骤7）钢绞线的预应力张拉，步骤8）梁底混凝土凿除和原有腐蚀主筋剔除，步骤9）梁底加大截面加固。优点：本实用新型专利技术对于钢筋混凝土梁结构的刚度和承载力提高效果明显，施工操作较方便，质量可控，可广泛用于各种港工钢筋混凝土梁结构加固改造工程中。

An external reinforcement device of reinforced concrete beam

【技术实现步骤摘要】
一种钢筋混凝土梁体外加固装置
本技术涉及港工结构工程加固
，具体为一种钢筋混凝土梁体外加固装置。
技术介绍
海港码头随着使用时间的增长，码头结构长期受海水侵蚀，混凝土会出现碳化及氯离子增加现象，导致码头结构耐久性降低，尤其梁底部位于浪溅区，非常容易出现混凝土裂缝开裂、钢筋锈蚀的严重现象，进而降低结构承载力，需要采取补强加固等措施。目前对钢筋混凝土梁的结构加固方法主要有加大截面加固法、粘贴钢板加固法、粘贴碳纤维加固法、预应力加固法等，方法各有优缺点。加大截面加固法，增加结构本身的自重和截面大小，但在提高钢筋混凝土梁承载力的同时，也有可能改变结构本身的刚度分配，造成相邻其他构件的连锁加固，且施工期永久荷载会导致对原有结构造成新的损害。粘贴钢板加固法，是用特制的结构胶粘剂将钢板粘贴在钢筋混凝土梁的表面，能达到加固和增强原梁强度和刚度的目的，可以同时解决抗剪和抗扭的强度问题，但钢板仍有一定的重量，会增加原有结构的施工期永久荷载。粘贴碳纤维加固法，是采用碳纤维代替钢板粘贴在梁上，较粘贴钢板经济，材料重量轻，施工简单，施工速度快，对原有结构抗弯抗剪加固效果较好，但对原有结构刚度提高很小，提高抗扭承载力的可靠性国内研究较少。预应力加固法对结构承载力的提高较为明显，但施工复杂，对结构刚度的提高相对较小。由此可见，目前传统的加固方法都不同程度的存在某种缺陷，单一的加固方法难以满足港工结构安全使用的要求。
技术实现思路
本技术的目的是针对上述现有技术中的不足，提供一种采用体外预应力和加大截面相结合提高港工钢筋混凝土梁刚度和承载力的结构加固方法。为达到以上目的，本技术通过以下技术方案得以实现。一种钢筋混凝土梁体外加固装置，包括对称设置在钢筋混凝土梁两个梁壁上的两个预应力加固单元，预应力加固单元包括两个锚固块、至少一个支承块、两个锚具和至少一根钢绞线，两个锚固块均设置在钢筋混凝土梁的梁壁的加固区域两端位置处，所有支承块均等间隔布置在两个锚固块之间并设置在钢筋混凝土梁的梁壁上；两个锚固块和所有支承块都与钢筋混凝土梁的梁壁紧密固定保证锚固块和支承块的刚度和承载力；钢绞线穿入两个锚固块和所有支承块，两个锚具分别设置在两个锚固块的外侧端面上，钢绞线的两端穿过两个锚具；在两个锚具上均通过增加的千斤顶对钢绞线进行预张拉。本技术技术方案的千斤顶固定安装于锚具上，千斤顶通过工具锚与锚具紧固连接；千斤顶的输出端可带动锚具对钢绞线施加预应力。本技术技术方案中的千斤顶和锚具为本
的公知常识，千斤顶和锚具为外购件，直接购买获得。本技术技术方案的混凝土采用灌浆料和细石混凝土，钢绞线采用单层无粘结环氧喷涂钢绞线。对本技术技术方案的优选，在两个锚固块和所有支承块内均嵌入供钢绞线穿入的PVC套管。对本技术技术方案的优选，锚固块和支承块均由灌浆料浇筑制成。对本技术技术方案的优选，PVC套管预埋入锚固块和支承块内。对本技术技术方案的优选，在两个锚固块的外侧端面预埋入锚具垫板，两个锚具分别连接两个锚具垫板。对本技术技术方案的优选，在钢筋混凝土梁的梁壁上采用钻孔取芯机在梁身上成对穿孔，并利用对穿孔浇筑形成锚固块和支承块节点，锚固块和支承块一部分位于孔内、另一部分位于孔外。本技术技术方案的锚固块和支承块采用钢筋混凝土浇筑，通过梁壁侧开对穿孔与梁浇筑连接形成整体结构。本技术还提出一种采用钢筋混凝土梁体外加固装置的加固方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1）梁身成孔对待加固的钢筋混凝土梁的对称的两个梁壁上都加工出多个间隔均匀的对穿孔，并对孔周边混凝土进行凿毛处理；步骤2）锚固块浇筑对称的两个梁壁上在位于加固区域最外侧两端的两个对穿孔内采用灌浆料浇筑节点锚固块，并进行养护；锚固块一部分位于孔内、另一部分位于孔外；在浇筑锚固块前应提前预埋锚具垫板和PVC套管；步骤3）支承块浇筑对称的两个梁壁上的其余所有对穿孔内均采用灌浆料浇筑支承块，并进行养护；支承块一部分位于孔内、另一部分位于孔外；在浇筑支承块前应提前预埋PVC套管；步骤4）锚具安装待步骤3中锚固块和步骤4中支承块的材料强度达到要求强度以上时，在钢筋混凝土梁上锚固块内的锚具垫板上利用结构胶安装锚具，并进行养护；步骤5）钢绞线下料钢绞线穿入锚固块和支承块预留孔道，人工牵引钢绞线，钢绞线两端外露长度要一致；步骤6）千斤顶安装在钢筋混凝土梁上所有锚具上分别安装千斤顶，钢绞线两端均穿入千斤顶；锚具中心要与PVC套管中心对准，调整千斤顶位置，使千斤顶与PVC套管、锚具位于同一轴线上，并使千斤顶与锚具接触密贴；步骤7）钢绞线的预应力张拉打开所有千斤顶，对钢绞线进行预张拉，使钢绞线从松弛状态达到受力状态，消除伸长值测量误差；预张拉后进行正式张拉，预应力张拉分为0σcon至0.2σcon、0.2σcon至0.4σcon、0.4σcon至0.6σcon、0.6σcon至0.8σcon、0.8σcon至1.0σcon五个阶段，σcon代表张拉控制应力，每个加载阶段加载完毕后静置1-2min，待钢绞线变形稳定后，再张拉，达到张拉控制应力后，撤除千斤顶；步骤8）梁底混凝土凿除和原有腐蚀主筋剔除钢筋混凝土梁采用体外预应力加固后，采用电锤配合人工凿除梁底层劣化混凝土至主筋背后20~30mm，清理至密实部位，剔除原有腐蚀主筋，并将结合面凿毛，原梁的棱角打掉；用高压淡水清洗钢筋及混凝土表面，清基后立即涂刷水泥基迁移型钢筋阻锈涂料两遍；步骤9）梁底加大截面加固根据梁结构复核计算，确定钢筋混凝土梁加大截面尺寸和补强钢筋数量。对本技术技术方案的改进，步骤1中每相邻两个对穿孔之间的孔距相等，相邻孔距约为梁高的两倍。对本技术技术方案的改进，步骤2和步骤3中的一个锚固块内和一个支承块内可预埋多个PVC套管，一个锚固块内和一个支承块内预埋的PVC套管数量相等，一个锚固块内和一个支承块内PVC套管的预埋数量与钢绞线的数量相等。对本技术技术方案的改进，步骤9中在钢筋混凝土梁的梁壁上植筋，并在钢筋混凝土梁下部增设一定厚度的钢筋混凝土材料，新增混凝土将体外预应力装置包裹其中。对梁采用加大截面加固，并将无粘结钢绞线包裹在其中，有效解决无粘结钢绞线的防腐问题。本加固方法，将体外预应力加固技术与加大截面加固技术相结合，可充分发挥两者的优势，既能改善梁的结构受力条件，增加施工期安全，又能同时提高梁结构的刚度和承载能力。本技术与现有技术相比，其有益效果是：1、本技术通过先对破损钢筋混凝土梁施加体外预应力，一方面使梁结构有一定程度的“上拱”效应，改善梁结构受力状态，对梁结构底部混凝土裂缝有一定程度的闭合作用；另一方面能增加破损钢筋混凝土梁的承载力，有效解决钢筋混凝土梁加固施工期的安全问题。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢筋混凝土梁体外加固装置，其特征在于，包括对称设置在待加固的钢筋混凝土梁（1）两个梁壁上的两个预应力加固单元，/n预应力加固单元包括两个锚固块（3）、至少一个支承块（4）、两个锚具（6）和至少一根钢绞线（2），/n两个锚固块（3）均设置在钢筋混凝土梁（1）的梁壁的加固区域两端位置处，所有支承块（4）均等间隔布置在两个锚固块（3）之间并设置在钢筋混凝土梁（1）的梁壁上；两个锚固块（3）和所有支承块（4）都与钢筋混凝土梁（1）的梁壁紧密固定保证锚固块（3）和支承块（4）的刚度和承载力；/n钢绞线（2）穿入两个锚固块（3）和所有支承块（4），两个锚具（6）分别设置在两个锚固块（3）的外侧端面上，钢绞线（2）的两端穿过两个锚具（6）；在两个锚具（6）上均通过增加的千斤顶（7）对钢绞线（2）进行预张拉。/n

【技术特征摘要】
1.一种钢筋混凝土梁体外加固装置，其特征在于，包括对称设置在待加固的钢筋混凝土梁（1）两个梁壁上的两个预应力加固单元，
预应力加固单元包括两个锚固块（3）、至少一个支承块（4）、两个锚具（6）和至少一根钢绞线（2），
两个锚固块（3）均设置在钢筋混凝土梁（1）的梁壁的加固区域两端位置处，所有支承块（4）均等间隔布置在两个锚固块（3）之间并设置在钢筋混凝土梁（1）的梁壁上；两个锚固块（3）和所有支承块（4）都与钢筋混凝土梁（1）的梁壁紧密固定保证锚固块（3）和支承块（4）的刚度和承载力；
钢绞线（2）穿入两个锚固块（3）和所有支承块（4），两个锚具（6）分别设置在两个锚固块（3）的外侧端面上，钢绞线（2）的两端穿过两个锚具（6）；在两个锚具（6）上均通过增加的千斤顶（7）对钢绞线（2）进行预张拉。


2.根据权利要求1所述的钢筋混凝土梁体外加固装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：王端宏，曹宏生，朱峰，周坚勇，金洪建，富瑶，钱伟，祁锋，吴烨，范平易，李森林，卜建东，李宁，江世海，
申请(专利权)人：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院，
类型：新型
国别省市：江苏;32