本发明专利技术公开了一种应用于水中桥墩加固的拼板装置，包括：弧形拼板，其包括以竖直方式设置的两个直形角钢，分别与两个直形角钢的上端和下端固定连接的两个弧形角钢，在弧形拼板框架内设置有钢筋网，并在钢筋网上浇筑超高性能混凝土层；将多个弧形拼板围绕桥墩拼接固定形成套筒以作为水中桥墩加固的承力结构，套筒固定好以后，向套筒内浇筑水中不分散混凝土。本发明专利技术还公开了一种水中桥墩的加固方法。该装置无需围堰排水，无需制作浇筑钢模板，能够保护新浇混凝土不受水流冲刷、浸润、分散，且加固后该装置与浇筑混凝土层能够承担桥墩的竖向荷载和侧向荷载，增强桥墩承压、抗剪、抗弯承载力，提高桥墩抗震能力，该方法便捷快速，加固效果可靠耐久。果可靠耐久。果可靠耐久。
【技术实现步骤摘要】
应用于水中桥墩加固的拼板装置及其加固方法
[0001]本专利技术属于桥梁结构加固
更具体地说，本专利技术涉及一种应用于水中桥墩加固的拼板装置及其加固方法。
技术介绍
[0002]我国有大量桥梁跨越河流与海洋，有大量桥墩处在复杂的水环境中。海水和河流及其挟带泥沙的冲刷磨蚀、水环境有害物质的化学腐蚀、船只及漂浮物的撞击、冻融和干湿循环的环境影响，以及桥梁设计、施工、运营、养护的不当，这些原因造成桥梁墩柱出现不同程度的钢筋锈蚀、冲蚀掏空、破损颈缩等病害，对桥梁的安全性和耐久性造成极大危害，若不采取有效措施，将对桥梁结构的长期服役带来巨大隐患。
[0003]对于桥墩的加固多采用扩大截面法，一般是在桥墩外支立钢模板然后向模板内浇筑混凝土。该方法需要根据桥墩几何形状制作钢模板，钢模板的花费巨大，并且仅适用于特定形状的桥墩，普适性差。水中桥墩的加固一直是一个工程难题，需考虑水环境的影响，常用的技术思路是围堰排水，即通过围堰将水体和工作空间隔开，制造无水环境进而采取陆地上加固方法进行施工。该方法需要制作安装围堰，造价高昂，并且安装围堰工作量大、工期长，在加固结束后还需拆除，围堰隔水措施相较实质加固施工成本投入过大，在小规模资金量的桥梁加固以及工程抢修中难以实施。
技术实现思路
[0004]本专利技术的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
[0005]本专利技术还有一个目的是提供一种应用于水中桥墩加固的拼板装置，该装置无需围堰排水，无需制作浇筑钢模板，能够保护新浇混凝土不受水流冲刷、浸润、分散，且加固后该装置与浇筑混凝土层能够承担桥墩的竖向荷载和侧向荷载，大大增强桥墩承压、抗剪、抗弯承载力，提高桥墩抗震能力。
[0006]本专利技术还有一个目的是通过水中桥墩的加固方法，该加固方法便捷快速，加固效果可靠耐久。
[0007]为了实现本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种应用于水中桥墩加固的拼板装置，包括：
[0008]弧形拼板，其包括以竖直方式设置在左右两边的两个直形角钢，分别与两个直形角钢的上端头和下端头固定连接的两个弧形角钢，在两个直形角钢和两个弧形角钢形成的弧形拼板框架内设置有钢筋网，并在所述钢筋网上浇筑超高性能混凝土层；
[0009]其中，将多个所述弧形拼板围绕桥墩拼接固定形成套筒以作为水中桥墩加固的承力结构，当把所述套筒固定好以后，向所述套筒内浇筑水中不分散混凝土。
[0010]优选的是，所述的应用于水中桥墩加固的拼板装置，还包括：橡胶密封圈，其环套在所述弧形拼板四周，使相邻的两个弧形拼板之间均设置有所述橡胶密封圈，防止浇筑水
中不分散混凝土时跑浆，也能够在桥墩加固完毕后防止外界侵蚀介质通过弧形拼板与弧形拼板之间的缝隙进入内部，增加结构耐久性能。
[0011]优选的是，所述的应用于水中桥墩加固的拼板装置，在所述直形角钢的侧壁上设置有螺栓孔，以便于将多个所述弧形拼板固定连接形成套筒，在所述弧形角钢的侧壁上也设置有螺栓孔，以便于上下拼接固定形成多层套筒。
[0012]优选的是，所述的应用于水中桥墩加固的拼板装置，所述弧形角钢的弧长为60cm或者为30cm，所述直形角钢的高度为60cm。
[0013]优选的是，所述的应用于水中桥墩加固的拼板装置，在所述钢筋网上浇筑的超高性能混凝土层厚度为5cm。
[0014]优选的是，所述的应用于水中桥墩加固的拼板装置，所述橡胶密封圈由耐腐蚀性橡胶材料制成，厚度为3mm，宽度为5cm。
[0015]本专利技术还提供了一种水中桥墩的加固方法，包括下列步骤：
[0016]步骤一、在桥墩水面线上面的位置搭建操作平台，用于下水前支撑弧形拼板；
[0017]步骤二、在操作平台的支撑下围绕桥墩将弧形拼板拼接固定形成多层套筒；
[0018]步骤三、在桥墩上部设置起吊装置，将多层套筒吊起，去除下方支撑，将多层套筒缓慢沉入水中至水底，调整位置使桥墩位于多层套筒的正中位置，并将多层套筒固定；
[0019]步骤四、通过导管向多层套筒的底层浇筑水中快硬不分散混凝土进行封底；
[0020]步骤五、待封底层凝固并产生强度后，通过导管向多层套筒内逐层向上浇筑水中不分散混凝土，浇筑至多层套筒顶部结束，且浇筑过程中保证桥墩位于套筒正中位置。
[0021]优选的是，所述的水中桥墩的加固方法，所述步骤二具体包括：
[0022]步骤a、在每个弧形拼板四周均套上橡胶密封圈；
[0023]步骤b、在操作平台的支撑下围绕桥墩先安装第一层弧形拼板，多个弧形拼板连接形成套筒后，调整弧形拼板四周的橡胶密封圈后用高强螺栓通过直形角钢侧壁上的螺栓孔将左右相邻的弧形拼板进行固定；
[0024]步骤c、在第一层弧形拼板的上面安装第二层弧形拼板，所述第二层弧形拼板的位置与所述第一层弧形拼板相对应设置，并通过弧形角钢侧壁上的螺栓孔将上下相邻的弧形拼板进行固定；
[0025]步骤d、按照步骤b和步骤c的步骤依次向上安装弧形拼板，形成多层套筒。
[0026]优选的是，所述的水中桥墩的加固方法，步骤五之后还包括：待水中不分散混凝土凝固形成强度后，水中桥墩加固完成，拆除操作平台和起吊装置。
[0027]优选的是，所述的水中桥墩的加固方法，步骤一之前还包括：对桥墩进行表面清理，去除表面附着物和病害混凝土层。
[0028]本专利技术至少包括以下有益效果：
[0029]一、由于弧形拼板包括以竖直方式设置在左右两边的两个直形角钢，分别与两个直形角钢的上端头和下端头固定连接的两个弧形角钢，在弧形拼板框架内设置有钢筋网，如此设置，能够使角钢拼接后形成的骨架承担桥墩的竖向荷载和侧向荷载，大大增强桥墩承压、抗剪、抗弯承载力，并提高桥墩延性，增强桥墩抗震能力。
[0030]二、在钢筋网上浇筑的超高性能混凝土层，具有高强、高韧性、高耐久性的特点，能提供较大的抗压承载力和抗弯承载力；不易开裂，材质致密，具有非常高的抗侵蚀能力。
[0031]三、设置的不锈钢角钢、超高性能混凝土层、耐腐蚀密封橡胶圈，材料自身具有极好的耐久性能，并且阻碍腐蚀介质侵入，形成对内部浇筑混凝土和原桥墩的良好防护，因此整体具有非常好的耐久性。
[0032]四、采用该装置和方法，能够加固水中桥墩，且不需要围堰排水，节省大量设置围堰的施工成本。
[0033]五、弧形拼板围绕桥墩形成的套筒自身即可作为浇筑混凝土的模板，不再需要设置浇筑混凝土的钢模板，节省模板费用。
[0034]六、该桥墩加固方法施工便捷快速，加固效果可靠耐久。因此，该装置和方法既适用于圆柱形桥墩水下部位、水位变动区部位以及浪溅区部位的加固，也适用于陆地上桥墩的加固。
[0035]本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
[0036]图1(a)和图1(b)分别为本专利技术的一个实施例中弧长为60cm和弧长为30cm的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.应用于水中桥墩加固的拼板装置，其特征在于，包括：弧形拼板，其包括以竖直方式设置在左右两边的两个直形角钢，分别与两个直形角钢的上端头和下端头固定连接的两个弧形角钢，在两个直形角钢和两个弧形角钢形成的弧形拼板框架内设置有钢筋网，并在所述钢筋网上浇筑超高性能混凝土层；其中，将多个所述弧形拼板围绕桥墩拼接固定形成套筒以作为水中桥墩加固的承力结构，当把所述套筒固定好以后，向所述套筒内浇筑水中不分散混凝土。2.如权利要求1所述的应用于水中桥墩加固的拼板装置，其特征在于，还包括：橡胶密封圈，其环套在所述弧形拼板四周，使相邻的两个弧形拼板之间均设置有所述橡胶密封圈，防止浇筑水中不分散混凝土时跑浆，也能够在桥墩加固完毕后防止外界侵蚀介质通过弧形拼板与弧形拼板之间的缝隙进入内部，增加结构耐久性能。3.如权利要求1所述的应用于水中桥墩加固的拼板装置，其特征在于，在所述直形角钢的侧壁上设置有螺栓孔，以便于将多个所述弧形拼板固定连接形成套筒，在所述弧形角钢的侧壁上也设置有螺栓孔，以便于上下拼接固定形成多层套筒。4.如权利要求1所述的应用于水中桥墩加固的拼板装置，其特征在于，所述弧形角钢的弧长为60cm或者为30cm，所述直形角钢的高度为60cm。5.如权利要求1所述的应用于水中桥墩加固的拼板装置，其特征在于，在所述钢筋网上浇筑的超高性能混凝土层厚度为5cm。6.如权利要求2所述的应用于水中桥墩加固的拼板装置，其特征在于，所述橡胶密封圈由耐腐蚀性橡胶材料制成，厚度为3mm，宽度为5cm。7.水中桥墩的加固方法，应用于权利要求1～6所述的应用于水中桥墩加固的拼板装...
【专利技术属性】
技术研发人员：王少鹏，赵尚传，刘龙龙，左新黛，
申请(专利权)人：交通运输部公路科学研究所，
类型：发明
国别省市：
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