基于严酷环境的水下桥墩复合材料重防腐加固结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种基于严酷环境的水下桥墩复合材料重防腐加固结构，包括护筒以及填充在护筒、桥墩之间的UHPC层，所述护筒自上而下分成若干护筒段，相邻的两个护筒段之间通过第一连接件固接；所述护筒段由至少两块弧形拼接板拼接而成，所述弧形拼接板采用PETG材料制成，相邻的两块弧形拼接板之间通过第二连接件固接。因为弧形拼接板具有很好的抗腐蚀性能和抗水冲击的性能，UHPC层具有超高的强度，因此本实用新型专利技术能够保证桥墩在加固后的强度和质量。量。量。

【技术实现步骤摘要】
基于严酷环境的水下桥墩复合材料重防腐加固结构


[0001]本技术涉及一种基于严酷环境的水下桥墩复合材料重防腐加固结构，属于桥墩修复


技术介绍

[0002]桥墩是指支撑桥梁的柱形结构，用于支承桥跨结构。水下桥墩因为长时间浸泡在水里，在水流冲刷以及环境腐蚀等原因易造成桥墩产生混凝土脱落、钢筋露筋等病害，使得桥墩承载力不足，影响桥梁的结构安全。因此，在监测到水下桥墩产生病害时，需要及时进行修复。
[0003]传统的水下桥墩修复方法是通过钢护筒将桥墩包围起来，然后从护筒顶部向下填充灌浆料，灌浆料通常采用环氧灌浆料。但是，该方法具有至少以下两个缺陷：一是钢护筒在修复完成后需要拆除，在水下拆除钢护筒费时费力，因此造成施工时间较长；二是从护筒顶部向下填充灌浆料时，灌浆料内可能会夹杂部分空气，当灌浆料受重力作用向下沉时，需要从护筒上方排出灌浆料挤压出的水分，因此在空气和水分的共同作用下，填充的灌浆料在凝固后留有空隙，造成凝固后的灌浆料不密实，影响桥墩的修复效果；三是环氧灌浆料对施工温度要求较高，一般要求环境温度控制在15-32
°
C，而修复桥墩多在枯水季施工，此时一般温度较低，对施工带来困难。

技术实现思路

[0004]本技术要解决技术问题是：提供一种可以缩短施工周期且桥墩修复效果好的加固结构。
[0005]为了解决上述技术问题，本技术提出的技术方案是：一种基于严酷环境的水下桥墩复合材料重防腐加固结构，包括护筒以及填充在护筒、桥墩之间的UHPC层，所述护筒自上而下分成若干护筒段，相邻的两个护筒段之间通过第一连接件固接；所述护筒段由至少两块弧形拼接板拼接而成，所述弧形拼接板采用PETG材料制成，相邻的两块弧形拼接板之间通过第二连接件固接。
[0006]本技术的加固结构通常是在桥墩现场，先将护筒分段安装好，使护筒围住待修复的桥墩，然后在护筒和桥墩之间注入UHPC浆料制得。
[0007]本技术采用PETG材料制成护筒，与传统的护筒相比，具有以下几个优点：1）护筒可以不再拆除，直接作为UHPC层的外保护层，这样不但提高了施工效率，而且提高了桥墩加固结构的寿命。2）PETG材料韧性特别好，比通用压克力坚韧15至20倍，比抗冲改性的压克力坚韧5至10倍，抗冲击性能优异，而且具有优秀的耐候性，并含有紫外线吸收剂，可保护UHPC层免受紫外线的有害影响；而玻纤板则脆性较大，而且抗冲击性能较差，容易损坏。3）PETG材料为透明材料，在护筒和桥墩之间灌注UHPC浆料时，可以透过护筒直观地监测UHPC层的浇筑情况。4）本技术的结构对施工温度没有特别要求，四季均可施工。
[0008]本技术采用UHPC作为修复桥墩的材料，通过提高组织成分的细度与活性，不
使用粗骨料，使材料内部的孔隙与微裂缝减到最少，以获得超高强度与高耐久性。相比现有技术中使用的环氧灌浆料，耐久性极高，即使在冻融、海洋、硫铝酸盐、弱酸和碳化等特殊条件下，也能阻止各种有害物质的渗透，因此能够有效地防护受到伤害的桥墩；而且UHPC因具有超高的强度，因此也能够保证桥墩在加固后的强度和质量。
[0009]正如
技术介绍
中所述，现有技术中均是从护筒顶部向下填充环氧灌浆料，水分从护筒顶部与侧壁之间的空隙向外溢出，水分和残留的气体难以排尽，容易造成灌浆料凝固后形成空洞，导致不密实，影响加固结构的质量。另外，申请人试验表明，环氧灌浆料因为流动性不足，不适合从下往上进行灌注，因此现有技术中均是从上向下灌注浆料。基于以上原因，本技术对上述技术方案的进一步改进是：所述护筒段在靠近底部的侧壁上设有注浆口，所述UHPC层由注浆口沿护筒、桥墩之间从下向上灌注UHPC浆料后凝固制成。UHPC浆料相比较环氧灌浆料具有更好的流动性，从下向上灌注UHPC浆料能够尽可能在把护筒顶部与侧壁之间的水分和空气排除干净，使得UHPC层更密实，从而进一步提高了桥墩在加固后的质量。
[0010]上述技术方案的再进一步改进是：所述弧形拼接板上设有插入到UHPC层内的剪力键。优选的，所述剪力键为具有至少两爪的多爪结构，所述剪力键上的各爪分别具有不同的倾斜方向。剪力键可以提高弧形拼接板与UHPC层的结合强度，从而提高了加固结构的寿命。
[0011]为了进一步提高弧形拼接板的疏水性，上述技术方案的更进一步改进是：所述弧形拼接板的外侧制有疏水性结构，这样大分子的污染物质就很难吸附至弧形拼接板上，因此特别适用于严酷环境的水下桥墩重防腐加固。
附图说明
[0012]下面结合附图对本技术作进一步说明。
[0013]图1是本技术实施例的结构示意图。
[0014]图2是本技术实施例的外形示意图。
[0015]图3是弧形拼接板的结构示意图。
[0016]附图标记：护筒1，UHPC层2，桥墩3，弧形拼接板1-1，纵向法兰1-2，端法兰1-3，剪力键1-4，注浆口1-5。
具体实施方式
[0017]实施例一
[0018]本实施例的基于严酷环境的水下桥墩复合材料重防腐加固结构，如图1-3所示，包括护筒1以及填充在护筒1、桥墩3之间的UHPC层2，所述护筒1自上而下分成若干护筒段，相邻的两个护筒段之间通过第一连接件固接；所述护筒段由至少两块弧形拼接板1-1拼接而成，所述弧形拼接板1-1采用PETG材料制成，相邻的两块弧形拼接板1-1之间通过第二连接件固接。本实施例中的护筒1结构类似于公开号为CN203684216U的中国专利中的钻孔灌注桩用拼接护筒，其中弧形拼接板1-1设有纵向法兰1-2和端法兰1-3纵向法兰1-2和端法兰1-3上开设有连接孔并用螺栓固定连接。因此，本实施例中第一连接件为端法兰1-3，第二连接件为纵向法兰1-2。
[0019]本实施例在使用时，首先在待修复的桥墩外侧将护筒分段安装好，然后在护筒和
桥墩之间注入UHPC浆料制得，UHPC浆料凝固后即得到加固结构。弧形拼接板具有很好的抗腐蚀性能和抗水冲击的性能，UHPC层具有超高的强度，因此能够保证桥墩在加固后能够保证强度和质量。
[0020]因为UHPC浆料相比传统的环氧灌浆料流动性更好，为了进一步提高桥墩在加固后的质量，如图3所示，本实施例中所述护筒段在靠近底部的侧壁上设有注浆口1-5，所述UHPC层由注浆口沿护筒、桥墩之间从下向上灌注UHPC浆料后凝固制成，这样UHPC浆料凝固后使得UHPC层更密实，从而提高了桥墩修复后的强度。
[0021]本实施例还可以作以下改进：
[0022]1）如图3所示，为了提高弧形拼接板1-1与UHPC层2的结合强度，所述弧形拼接板1-1上设有插入到UHPC层2内的剪力键1-4，剪力键1-4与弧形拼接板1-1可采用一体化制成。优选的，所述剪力键为具有至少两爪的多爪结构，所述剪力键上的各爪分别具有不同的倾斜方向。
[0023]2）为了进一步提高弧形拼接板1-1的疏水性，所述弧形拼接板1-1的外侧制有疏水性结构（图中未示出）。疏水性结构为类本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于严酷环境的水下桥墩复合材料重防腐加固结构，其特征在于：包括护筒以及填充在护筒、桥墩之间的UHPC层，所述护筒自上而下分成若干护筒段，相邻的两个护筒段之间通过第一连接件固接；所述护筒段由至少两块弧形拼接板拼接而成，所述弧形拼接板采用PETG材料制成，相邻的两块弧形拼接板之间通过第二连接件固接。2.根据权利要求1所述的基于严酷环境的水下桥墩复合材料重防腐加固结构，其特征在于：所述护筒段在靠近底部的侧壁上设有注浆口。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏瑾，
申请(专利权)人：江苏东南结构防灾工程有限公司，
类型：新型
国别省市：