[實用新型]一種提升混凝土結構承載能力的加固系統

有效

• 申請號: 201720028546.7
• 申請日: 2017-01-10
• 公開（公告）號: CN206408544U
• 公開（公告）日: 2017-08-15
• 發明（設計）人: 謝開仲;王紅偉;郭曉
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: E01D22/00
• 分類號: E01D22/00
• 代理公司: 廣西南寧公平知識產權代理有限公司45104
• 代理人: 黃春蓮

技術領域

本實用新型屬于混凝土結構加固技術領域，特別涉及一種提升混凝土結構承載能力的加固系統。

背景技術

目前，混凝土結構加固有粘貼鋼板法、粘貼碳纖維、鋼絲繩網片-復合砂漿外加層加固法、加大截面加固法和體外預應力加固法多種方法，但每種方法都存在不足之處。

粘貼鋼板法，通過在被加固梁體底部粘貼鋼板來實現梁承載能力提高。粘貼鋼板法加固結構形式單一，承載能力提升較低，鋼板與混凝土梁的連接部位是關鍵部位，同時也是薄弱部位，不能充分發揮鋼材的力學材料特性，加固結構合理性有待進提高。

粘貼碳纖維，復合材料法通過在被加固梁底部粘貼碳纖維復合材料來實現梁承載能力的提高。碳纖維復合材料法對梁體承載能力提升較低，材料強度利用率不高，同時碳纖維材料存在耐久性和老化問題，尤其是復雜惡劣環境下，碳纖維復合材料不耐火，火災會導致承載能力喪失。

鋼絲繩網片-復合砂漿外加層加固法：通過粘結強度及彎曲強度優秀的滲透性聚合砂漿附著，與混凝土緊密結合形成一體來實現梁承載能力的提高。不足之處是：(1)對復合砂漿性能和質量的要求較高，而市場上供應的產品(聚合物砂漿)一般性能較差，若不專門配制，容易發生安全質量問題；(2)高強不銹鋼絲及高性能的復合砂漿的單價較高，就經濟角度考慮有所欠缺，此外對結構承載能力的加固效果有限；(3)使用前，需做較細致的技術經濟綜合評估才能確定其適用性。

加大截面加固法，采取增大混凝土結構或構筑物的截面面積，以提高其承載力和滿足正常使用。對結構承載能力提升較低，施工濕作業時間長，在混凝土養護期間需限制荷載，對交通影響比較大，加固后結構自重增大、建筑使用空間減小。

體外預應力加固法，需要對橋梁主要受力結構進行加固時，可在梁體外部(梁底與梁兩側)設置鋼筋或鋼絲束，并施加預應力，以改善橋梁的受力狀況，提高橋梁承載能力。存在的問題是(1)體外索布置在截面外，防腐、保護相對較困難，易受外界影響。(2)錨固及轉向區域易產生應力集中，局部應力大，對錨固施工要求高。(3)體外索張拉力較小，不能充分發揮體外索強度高的優點，對錨具及夾片的要求很高。(4)體外預應力筋的變形和混凝土的變形不一致，容易造成預應力損失，且對結構承載能力提升較低。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種能大幅度提高被加固結構的承載能力，加固系統能夠靈活調整，結構受力更加科學合理，加固效率高，后期維護方便、快捷，耐火性好，使用壽命長的提升混凝土結構承載能力的加固系統及其施工方法。

本實用新型采用以下技術方案解決上述技術問題：

一種提升混凝土結構承載能力的加固系統，包括拱圈、拱腳和鋼梁；所述鋼梁連接在被加固結構主梁的底面，拱圈的跨中頂部連接鋼梁底面，拱圈的兩個端部分別通過拱腳連接被加固結構主梁兩側的混凝土構筑物。

所述拱圈的跨中頂部設有支座墊，支座置于支座墊上，支座頂部連接鋼梁底面。

所述混凝土構筑物的內側設有預埋件，預埋件分別焊接鋼筋網和拱圈的端部，并澆注混凝土形成拱腳。

所述鋼梁頂面與被加固結構主梁底面粘貼并通過螺栓緊固。

所述拱圈為多個，相鄰兩個拱圈之間用橫向聯系梁連接。

一種提升混凝土結構承載能力的加固系統的施工方法，包括以下步驟：

①預制拱圈；

②拱腳安裝處的表面處理

對混凝土構筑物內側的拱腳安裝處表面清潔和粗糙處理；

③搭設模板與支架；

④綁扎鋼筋網；

⑤焊接預埋件和安裝拱圈

拱腳安裝處設有預埋件，將鋼筋網與預埋件焊接，然后吊裝拱圈，將拱圈的端部和預埋件焊接；

⑥澆筑混凝土

拱腳安裝處澆筑混凝土形成拱腳；

⑦完成所有拱圈12和橫向聯系梁安裝

重復步驟①至步驟⑥，直至完成所有拱圈的安裝；相鄰兩個拱圈之間用橫向聯系梁連接，橫向聯系梁的頂面與被加固結構主梁底面栓接或焊接；

⑧被加固結構主梁底部安裝鋼梁

鋼梁頂面與被加固結構主梁底面粘貼并通過螺栓堅固；

⑨在拱圈跨中頂部放置支座墊和支座

使用千斤頂將鋼梁頂升，在拱圈跨中頂部依次放置支座墊和支座，然后移除千斤頂，施工完成。

本實用新型的優點在于：

(1)承載能力提升方面。本實用新型可以大幅度地提高被加固結構的承載能力，能通過靈活調整拱圈的矢跨比、截面形式、材料等級，型鋼的截面形式、材料等級，頂升力大小等，確定承載能力提高幅度，并且后期的調整和維護非常方便、快捷。