一种采用钢纤维自应力混凝土加固石拱桥的方法技术

本发明专利技术提供一种采用钢纤维自应力混凝土加固石拱桥的方法，包括：安装支撑加固单元；安装模板；制备钢纤维自应力混凝土；将钢纤维自应力混凝土浇入模板中，并振捣；在喷水养护结束后，均匀安装多个预应力锚索。本发明专利技术提供的一种采用钢纤维自应力混凝土加固石拱桥的方法具有以下优点：本发明专利技术采用钢纤维自应力混凝土因其硬化过程中产生膨胀并产生2～10MPa自压应力，使得内衬拱混凝土内部密实、均匀、无空洞，与原石拱圈结合紧密，从而使得新老结构共同受力，加固效果好。加固效果好。加固效果好。

【技术实现步骤摘要】
一种采用钢纤维自应力混凝土加固石拱桥的方法


[0001]本专利技术属于桥梁工程加固维修
，具体涉及一种采用钢纤维自应力混凝土加固石拱桥的方法。

技术介绍

[0002]石拱桥是使用非常广泛的桥梁结构形式之一。石拱桥具有以下优点：(1)采用拱式结构，跨越能力较大；(2)能充分做到就地取材，与梁式桥相比可节省大量的钢材和水泥；(3)耐久性好，与梁式桥相比养护和维修费用少；(4)外形美观；(5)构造简单，施工技术容易被掌握，有利于广泛采用。
[0003]近年来，随着经济高速发展，以公路为主的交通运输业快速发展，交通流量大，车辆载重增长速度快，原有石拱桥设计荷载等级已不满足现行车辆通行的需求。因此，如何提升石拱桥承载能力，对石拱桥进行加固，是目前需要迫切解决的事情。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的缺陷，本专利技术提供一种采用钢纤维自应力混凝土加固石拱桥的方法，可有效解决上述问题。
[0005]本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]本专利技术提供一种采用钢纤维自应力混凝土加固石拱桥的方法，包括以下步骤：
[0007]步骤1，在原石拱圈(1)的下方，安装支撑加固单元；其中，所述支撑加固单元包括第一层纵向钢筋(4.1)、第二层纵向钢筋(4.2)、横向钢筋(5)和植筋(6)；
[0008]步骤2，安装模板；
[0009]在所述第二层纵向钢筋(4.2)的下面，固定安装所述模板(7)；
[0010]步骤3，制备钢纤维自应力混凝土：
[0011]步骤3.1，确定各材料配比如下：
[0012][0013]步骤3.2，干搅拌混合：
[0014]将配方量的钢纤维、砂和碎石进行干搅拌，使钢纤维、砂和碎石混合均匀，得到混合均匀的物料；
[0015]步骤3.3，湿搅拌混合：
[0016]向步骤3.2得到的混合均匀的物料中，加入配方量的水泥和水进行湿搅拌混合，搅拌时间10min～20min，得到钢纤维自应力混凝土；
[0017]步骤4，将步骤3得到的钢纤维自应力混凝土浇入模板(7)中，并采用插入式振动器斜向插入模板(7)中的钢纤维自应力混凝土中进行振捣；
[0018]本步骤中，浇入模板(7)中的钢纤维自应力混凝土逐渐硬化；在硬化过程中，钢纤维自应力混凝土产生膨胀，在混凝土内部的钢筋和钢纤维的粘结力和外部界面约束作用限制下，混凝土内部产生一定的预压应力，从而使得现浇的内衬拱混凝土内部密实、均匀、无空洞，与原石拱圈(1)结合紧密，从而使得新旧结构共同受力；
[0019]步骤5，待钢纤维自应力混凝土初凝后，在模板(7)外部覆盖塑料布保湿，并每隔固定时间喷水一次，待钢纤维自应力混凝土完全硬化后，拆除模板(7)，再喷水养护固定时间，钢纤维自应力混凝土形成钢纤维自应力混凝土内衬拱(2)；
[0020]在喷水养护结束后，均匀安装多个预应力锚索(3)；预应力锚索(3)的安装方式为：预应力锚索(3)的一端位于钢纤维自应力混凝土内衬拱(2)的底部，另一端依次穿过钢纤维自应力混凝土内衬拱(2)和原石拱圈(1)，嵌入到石拱桥的结构内部。
[0021]优选的，步骤1中，支撑加固单元具体安装方法为：
[0022]步骤1.1，在原石拱圈(1)的下表面，铺设若干道平行设置的所述第一层纵向钢筋(4.1)以及若干道平行设置的所述横向钢筋(5)；所述第一层纵向钢筋(4.1)和所述横向钢筋(5)的相交位置进行绑扎固定；
[0023]步骤1.2，在所述第一层纵向钢筋(4.1)的下方，距离为d的位置，设置若干道平行设置的所述第二层纵向钢筋(4.2)，并且，每个所述第二层纵向钢筋(4.2)，位于对应的所述第一层纵向钢筋(4.1)的正下方；
[0024]步骤1.3，在每个第一层纵向钢筋(4.1)和所述横向钢筋(5)的相交位置，均设置一个所述植筋(6)，所述植筋(6)的底部，与对应的所述第二层纵向钢筋(4.2)绑扎固定，所述植筋(6)的中部，与所述第一层纵向钢筋(4.1)和所述横向钢筋(5)绑扎固定，所述植筋(6)的顶部，钻入到所述原石拱圈(1)的内部；
[0025]通过所述植筋(6)，限定了所述第一层纵向钢筋(4.1)和所述第二层纵向钢筋(4.2)的距离d，为现浇混凝土层(6)的厚度。
[0026]优选的，步骤4中，混凝土内部产生的预压应力为2～10Mpa。
[0027]优选的，钢纤维自应力混凝土内衬拱(2)和原石拱圈(1)的厚度比为：0.6～1。
[0028]本专利技术提供的一种采用钢纤维自应力混凝土加固石拱桥的方法具有以下优点：
[0029]本专利技术采用钢纤维自应力混凝土因其硬化过程中产生膨胀并产生2～10MPa自压应力，使得内衬拱混凝土内部密实、均匀、无空洞，与原石拱圈结合紧密，从而使得新老结构共同受力，加固效果好。
附图说明
[0030]图1为本专利技术提供的一种采用钢纤维自应力混凝土加固石拱桥的方法的外部结构示意图；
[0031]图2为本专利技术提供的一种采用钢纤维自应力混凝土加固石拱桥的方法的内部结构示意图。
具体实施方式
[0032]为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0033]本专利技术提供一种采用钢纤维自应力混凝土加固石拱桥的方法，采用钢纤维自应力混凝土对石拱桥进行加固设计理念及施工方式，采用钢纤维自应力混凝土用于石拱桥加固的推广利用，可以替代现有普通钢筋混凝土内衬拱的方法，设计理念清晰、加固效果好、经济效益好、可确保内衬拱混凝土内部密实、均匀、无空洞，与原石拱圈结合紧密，从而使得新老结构共同受力。
[0034]参考图1和图2，本专利技术提供一种采用钢纤维自应力混凝土加固石拱桥的方法，包括以下步骤：
[0035]步骤1，在原石拱圈1的下方，安装支撑加固单元；其中，支撑加固单元包括第一层纵向钢筋4.1、第二层纵向钢筋4.2、横向钢筋5和植筋6；
[0036]支撑加固单元具体安装方法为：
[0037]步骤1.1，在原石拱圈1的下表面，铺设若干道平行设置的第一层纵向钢筋4.1以及若干道平行设置的横向钢筋5；第一层纵向钢筋4.1和横向钢筋5的相交位置进行绑扎固定；
[0038]步骤1.2，在第一层纵向钢筋4.1的下方，距离为d的位置，设置若干道平行设置的第二层纵向钢筋4.2，并且，每个第二层纵向钢筋4.2，位于对应的第一层纵向钢筋4.1的正下方；
[0039]步骤1.3，在每个第一层纵向钢筋4.1和横向钢筋5的相交位置，均设置一个植筋6，植筋6的底部，与对应的第二层纵向钢筋4.2绑扎固定，植筋6的中部，与第一层纵向钢筋4.1和横向钢筋5绑扎固定，植筋6的顶部，钻入到原石拱圈1的内部；具体的，预先在原石拱圈1的对应位置钻孔，然后再将植筋6的顶部钻入到对应孔中。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用钢纤维自应力混凝土加固石拱桥的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，在原石拱圈(1)的下方，安装支撑加固单元；其中，所述支撑加固单元包括第一层纵向钢筋(4.1)、第二层纵向钢筋(4.2)、横向钢筋(5)和植筋(6)；步骤2，安装模板；在所述第二层纵向钢筋(4.2)的下面，固定安装所述模板(7)；步骤3，制备钢纤维自应力混凝土：步骤3.1，确定各材料配比如下：步骤3.2，干搅拌混合：将配方量的钢纤维、砂和碎石进行干搅拌，使钢纤维、砂和碎石混合均匀，得到混合均匀的物料；步骤3.3，湿搅拌混合：向步骤3.2得到的混合均匀的物料中，加入配方量的水泥和水进行湿搅拌混合，搅拌时间10min～20min，得到钢纤维自应力混凝土；步骤4，将步骤3得到的钢纤维自应力混凝土浇入模板(7)中，并采用插入式振动器斜向插入模板(7)中的钢纤维自应力混凝土中进行振捣；本步骤中，浇入模板(7)中的钢纤维自应力混凝土逐渐硬化；在硬化过程中，钢纤维自应力混凝土产生膨胀，在混凝土内部的钢筋和钢纤维的粘结力和外部界面约束作用限制下，混凝土内部产生一定的预压应力，从而使得现浇的内衬拱混凝土内部密实、均匀、无空洞，与原石拱圈(1)结合紧密，从而使得新旧结构共同受力；步骤5，待钢纤维自应力混凝土初凝后，在模板(7)外部覆盖塑料布保湿，并每隔固定时间喷水一次，待钢纤维自应力混凝土完全硬化后，拆除模板(7)，再喷水养护固定时间，钢纤维自应力混凝土形成钢纤维自应力混凝土内衬拱(2)；在喷水养护结束后，均匀安装多个预应力锚索(3)；预应力锚索(3)的安装方式为：预应力锚索(3)的一端位于钢纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：许强，刘巍，范明坤，黎涛辉，程应杰，张寒韬，奚映钟，
申请(专利权)人：云南航天工程物探检测股份有限公司，
类型：发明
国别省市：