[發明專利]預應力碳纖維片材加固大跨混凝土結構的施工方法

有效

• 申請號: 201310225486.4
• 申請日: 2013-06-07
• 公開（公告）號: CN103321430A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 趙順波;汪志昊;肖文;劉世明;華光平
• 申請（專利權）人: 華北水利水電大學;河南華水工程質量檢測有限公司
• 主分類號: E04G21/12
• 分類號: E04G21/12;E01D21/00;E01D101/28
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 時立新;朱俊峰

1.預應力碳纖維片材加固大跨混凝土結構的施工方法，其特征在于：包括以下步驟，

（1）、在不傷及結構內受力鋼筋的前提下，在大跨混凝土結構需要加固的一側面上分別指定張拉片材固定部分、張拉片材活動部分和張拉動力固定部分的安裝位置，在各個安裝位置開設螺栓預埋孔；

其中張拉片材固定部分包括固定端第一粘接板、固定端第二粘接板和固定端高強螺栓；張拉片材活動部分包括活動端第一粘接板、活動端第二粘接板和活動端高強螺栓；張拉動力固定部分包括底板、垂直設在底板中部的腹板、動力端高強螺栓以及焊接在腹板和底板之間的肋板；

將動力端高強螺栓、固定端高強螺栓和緊固螺栓用粘接膠分別植入大跨混凝土結構上的螺栓預埋孔中；

（2）、制作張拉片材固定部分、張拉片材活動部分和張拉動力固定部分；

（3）、安裝張拉片材固定部分、張拉片材活動部分、由碳纖維材料制成的張拉片材組合件、張拉動力固定部分和張拉動力部分；

其中張拉動力部分包括垂直穿過腹板的兩根張拉螺桿，兩根張拉螺桿的一端與張拉片材活動部分的張拉螺桿連接，兩根張拉螺桿的另一端穿設有一塊支撐板，支撐板與腹板之間設置有一個千斤頂，張拉螺桿上分別螺紋連接有可與腹板緊固連接的錨固螺母和可與支撐板緊固的調節螺母；

（4）、對張拉片材進行張拉作業；

（5）、拆除張拉動力，將張拉片材粘結并壓固到大跨混凝土結構表面。

2.根據權利要求1所述的預應力碳纖維片材加固大跨混凝土結構的施工方法，其特征在于：所述步驟（2）中張拉片材固定部分中的固定端第一粘接板的尺寸和型式，可根據固定端第二粘接板的尺寸和固定端高強螺栓的螺孔布置要求，決定是否與固定端第二粘接板一致或者按小于固定端第二粘接板的尺寸單獨設置，單獨設置時增加固定螺栓；所述步驟（2）中張拉片材活動部分中的活動端第一粘接板尺寸需小于活動端第二粘接板；所述步驟（2）中張拉動力部分的底板、腹板和肋板焊接形成截面呈T型的錨塊。

3.根據權利要求1所述的預應力碳纖維片材加固大跨混凝土結構的施工方法，其特征在于：所述步驟（3）中張拉片材固定部分、張拉片材活動部分以及由碳纖維材料制成的張拉片材組合件的具體過程為：將裁剪好的張拉片材的兩端端部，分別涂抹碳纖維粘接膠后纏繞在活動端第一粘接板和固定端第一粘接板上；在與活動端第一粘接板和固定端第一粘接板粘結范圍內的張拉片材上涂抹粘接膠，使用固定螺栓、活動端高強螺栓分別將活動端第二粘接板與活動端第一粘接板、固定端第二粘接板與固定端第一粘接板連接成整體；當固定端第一粘接板與固定端第二粘接板尺寸相同且利用固定端高強螺栓作為緊固螺栓時，固定端第一粘接板在現場安裝固定端時再進行粘結裝配；最后將固定端第二粘接板長度范圍內的張拉片材表面涂抹粘接膠，用固定端高強螺栓將固定端第一粘接板和固定端第二粘接板固定在混凝土結構表面上；同時將張拉螺桿的一端焊接在活動端第二粘接板上。

4.根據權利要求1所述的預應力碳纖維片材加固大跨混凝土結構的施工方法，其特征在于：所述步驟（3）中張拉動力固定部分具體安裝過程為：在底板底面涂抹粘鋼膠，然后把底板上的安裝孔穿到動力端高強螺栓上，將底板粘貼在大跨混凝土結構表面，然后用螺母擰到動力端高強螺栓上將整個T型錨塊固定。

5.根據權利要求1所述的預應力碳纖維片材加固大跨混凝土結構的施工方法，其特征在于：所述張拉動力部分的具體安裝過程為：將張拉螺桿穿過T型錨塊的腹板的通孔、安裝錨固螺母、支撐板、調節螺母和千斤頂，千斤頂的兩端分別連接在支撐板和腹板上，同時在大跨混凝土結構與張拉片材表面涂刷碳纖維粘接膠。

6.根據權利要求1所述的預應力碳纖維片材加固大跨混凝土結構的施工方法，其特征在于：所述步驟（4）中張拉片材的預應力張拉施工應在粘接膠凝固前完成，可根據張拉片材的張拉伸長值，操控千斤頂，通過張拉螺桿拉動張拉片材伸長，通過對錨固螺母一次或多次旋緊固定，進行張拉片材的一次或多次張拉。

7.根據權利要求1所述的預應力碳纖維片材加固大跨混凝土結構的施工方法，其特征在于：所述步驟（5）中拆除張拉動力具體包括以下過程：張拉完成后，迅速擰緊錨固螺母、放松調節螺母、卸除支撐板和千斤頂。

8.根據權利要求1所述的預應力碳纖維片材加固大跨混凝土結構的施工方法，其特征在于：所述步驟（5）中張拉片材的粘結與壓固具體包括以下過程：張拉完成后，按照自中間向兩側對稱的順序，采用壓板與緊固螺栓將張拉片材緊貼大跨混凝土結構表面，確保消除預應力反拱效應產生的張拉片材與大跨混凝土結構表面之間的間隙。