一种锈蚀混凝土梁加固方法及加固结构技术

本发明专利技术公开了一种锈蚀混凝土梁加固方法及加固结构，属于锈蚀混凝土梁修复、加固技术领域，包括以下步骤：将混凝土梁的锈蚀混凝土层清除，使锈蚀钢筋暴露，对锈蚀钢筋进行除锈；在去除锈蚀混凝土面植入化学螺栓，浇筑新混凝土层，化学螺栓贯穿新混凝土层；在新混凝土层表面粘贴FRP板，化学螺栓安装锚固钢扣件，通过扭矩扳手对锚固钢扣件施加预压力，完成锈蚀混凝土梁加固。该方法不仅通过施加预压力抑制FRP与混凝土界面的过早剥离，还通过螺栓将压力传递至新旧混凝土界面进而抑制界面的分离，且螺栓的销栓作用同样抑制了新旧混凝土界面的剥离，从而进一步提高锈蚀梁的加固效果。从而进一步提高锈蚀梁的加固效果。从而进一步提高锈蚀梁的加固效果。

【技术实现步骤摘要】
一种锈蚀混凝土梁加固方法及加固结构


[0001]本专利技术属于锈蚀混凝土梁修复、加固
，具体涉及一种锈蚀混凝土梁加固方法及加固结构。

技术介绍

[0002]这里的陈述仅提供与本专利技术相关的
技术介绍
，而不必然地构成现有技术。
[0003]滨海环境下的混凝土桥梁，受严酷腐蚀环境和复杂荷载形式影响，其长期服役性能不足，严重影响桥梁的安全性能和服役寿命。其中，钢筋锈蚀破坏是影响混凝土耐久性的第一因素，混凝土桥梁受到氯离子侵蚀而导致保护层锈胀开裂，进一步加速钢筋锈蚀，严重影响混凝土桥梁的耐久性。国内外的学者对于桥梁的加固和补强已进行了大量试验研究和计算分析，发现纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer，简称FRP)以其轻质高效特点，逐渐被广泛应用于桥梁的加固改造。FRP用于锈蚀混凝土梁加固时，为防止加固后钢筋继续锈蚀，通常做法是去除受损混凝土保护层、对钢筋进行除锈处理、而后重新浇筑混凝土并黏贴FRP。
[0004]但对于滨海锈蚀混凝土桥梁，氯盐腐蚀及锈胀开裂削弱了FRP与混凝土界面的粘结作用，加速了FRP剥离；同时，锈胀开裂引起的混凝土保护层剥离导致FRP过早失效，显著降低FRP加固的可靠性和耐久性。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种锈蚀混凝土梁加固方法及加固结构，该方法基于混合黏贴FRP(hybrid
‑
bonded FRP，简称HB
‑
FRP)加固方法，不仅通过施加预压力抑制FRP与混凝土界面的过早剥离，还通过螺栓将压力传递至新旧混凝土界面进而抑制界面的分离，且螺栓的销栓作用同样抑制了新旧混凝土界面的剥离，从而进一步提高锈蚀梁的加固效果。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：
[0007]第一方面，本专利技术提供了一种锈蚀混凝土梁加固方法，包括以下步骤：
[0008]将混凝土梁的锈蚀混凝土层清除，使锈蚀钢筋暴露，对锈蚀钢筋进行除锈；
[0009]在去除锈蚀混凝土面植入化学螺栓，浇筑新混凝土层，化学螺栓贯穿新混凝土层；
[0010]在新混凝土层表面粘贴FRP板，化学螺栓安装锚固钢扣件，通过扭矩扳手对锚固钢扣件施加预压力，完成锈蚀混凝土梁加固。
[0011]作为进一步的技术方案，对锈蚀钢筋除锈后对钢筋进行保护直至浇筑新混凝土层。
[0012]作为进一步的技术方案，化学螺栓的植入过程为：
[0013]在去除锈蚀混凝土面定位化学螺栓植入位置，进行预打孔；清理孔道后通过植筋胶将化学螺栓植入预打孔，养护至强度达标。
[0014]作为进一步的技术方案，在去除锈蚀混凝土层底面处向上进行预打孔，间隔打孔
多个，将化学螺栓植入混凝土梁保留的旧混凝土层内部。
[0015]作为进一步的技术方案，将施加预压力部位的化学螺栓螺纹进行保护。
[0016]作为进一步的技术方案，新混凝土层将外露钢筋覆盖于其中，替代锈蚀混凝土层的位置。
[0017]作为进一步的技术方案，FRP板的粘贴过程为：待新混凝土层养护至强度达标，在新混凝土层表面定位FRP板黏贴位置进行凿毛处理，通过粘结剂将FRP板与混凝土表面结合，养护至强度达标。
[0018]作为进一步的技术方案，FRP板在新混凝土层底部进行粘贴，且化学螺栓穿过FRP板，化学螺栓安装锚固钢扣件后，锚固钢扣件与FRP板贴合，且化学螺栓套设螺母将锚固钢扣件固定。
[0019]第二方面，本专利技术还提供了一种锈蚀混凝土梁加固结构，包括混凝土层，混凝土层中布设多条纵向钢筋，纵向钢筋之间连接箍筋；所述混凝土层底部粘贴设置FRP板，混凝土层中穿设化学螺栓，化学螺栓穿过新混凝土层、FRP板，且化学螺栓安设锚固钢扣件和螺母，锚固钢扣件与FRP板相贴设置，螺母将锚固钢扣件进行锁紧。
[0020]作为进一步的技术方案，所述混凝土层上部为旧混凝土层，混凝土层下部为新混凝土层，位于上部的箍筋和纵向钢筋处于旧混凝土层中，位于下部的箍筋和纵向钢筋处于新混凝土层中；FRP板粘贴于新混凝土层底部，化学螺栓顶端置入旧混凝土层中。
[0021]上述本专利技术的有益效果如下：
[0022]与传统HB
‑
FRP加固机理不同的是，本专利技术的加固方法，在去除锈蚀混凝土层后，植入化学螺栓，且将化学螺栓穿过新混凝土层和FRP板，且化学螺栓锚固钢扣件施加了预压力，不仅通过施加预压力抑制FRP与混凝土界面的过早剥离，还通过螺栓将压力传递至新旧混凝土界面进而抑制界面的分离。
[0023]本专利技术的加固方法，通过化学螺栓连接新旧混凝土层和FRP板，螺栓的销栓作用同样抑制了新旧混凝土界面的剥离，是应对保护层剥离和FRP界面剥离的有效手段，在滨海桥梁加固中具有很好的适用性。
附图说明
[0024]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0025]图1是本专利技术锈蚀混凝土梁加固结构的示意图；
[0026]图2是本专利技术锚固钢扣件俯视示意图；
[0027]图3是本专利技术锚固钢扣件主视示意图；
[0028]图4是本专利技术锈蚀混凝土梁加固方法流程示意图；
[0029]图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用；
[0030]其中，1为箍筋，2为纵向钢筋，3为旧混凝土层，4为新混凝土层，5为化学螺栓，6为FRP板，7为锚固钢扣件，8为施加预压力，9为锈蚀混凝土层。
具体实施方式
[0031]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另
有指明，本专利技术使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0032]正如
技术介绍
所介绍的，对于滨海锈蚀混凝土桥梁，FRP用于锈蚀混凝土梁加固时，氯盐腐蚀及锈胀开裂削弱了FRP与混凝土界面的粘结作用，加速了FRP剥离；同时，锈胀开裂引起的混凝土保护层剥离导致FRP过早失效，显著降低FRP加固的可靠性和耐久性。
[0033]为了解决如上的技术问题，本专利技术提出一种锈蚀混凝土加固方法，基于混合黏贴FRP(hybrid
‑
bonded FRP，简称HB
‑
FRP)加固方法，但又与传统HB
‑
FRP加固不同的是，不仅通过施加预压力抑制FRP与混凝土界面的过早剥离，还通过螺栓将压力传递至新旧混凝土界面进而抑制界面的分离，且螺栓的销栓作用同样抑制了新旧混凝土界面的剥离，从而进一步提高锈蚀梁的加固效果。
[0034]本专利技术的一种典型的实施方式中，如图3所示，提出一种锈蚀混凝土梁加固方法，过程中加固所用构件包括化学螺栓5、化学粘结剂、锚固钢扣件7、螺栓配套螺母。
[0035]锈蚀混凝土梁的混凝土层下部为锈蚀部分，为锈蚀混凝土层9，混凝土层上部为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锈蚀混凝土梁加固方法，其特征是，包括以下步骤：将混凝土梁的锈蚀混凝土层清除，使锈蚀钢筋暴露，对锈蚀钢筋进行除锈；在去除锈蚀混凝土面植入化学螺栓，浇筑新混凝土层，化学螺栓贯穿新混凝土层；在新混凝土层表面粘贴FRP板，化学螺栓安装锚固钢扣件，通过扭矩扳手对锚固钢扣件施加预压力，完成锈蚀混凝土梁加固。2.如权利要求1所述的锈蚀混凝土梁加固方法，其特征是，对锈蚀钢筋除锈后对钢筋进行保护直至浇筑新混凝土层。3.如权利要求1所述的锈蚀混凝土梁加固方法，其特征是，化学螺栓的植入过程为：在去除锈蚀混凝土面定位化学螺栓植入位置，进行预打孔；清理孔道后通过植筋胶将化学螺栓植入预打孔，养护至强度达标。4.如权利要求3所述的锈蚀混凝土梁加固方法，其特征是，在去除锈蚀混凝土层底面处向上进行预打孔，间隔打孔多个，将化学螺栓植入混凝土梁保留的旧混凝土层内部。5.如权利要求1所述的锈蚀混凝土梁加固方法，其特征是，将施加预压力部位的化学螺栓螺纹进行保护。6.如权利要求1所述的锈蚀混凝土梁加固方法，其特征是，新混凝土层将外露钢筋覆盖于其中，替代锈蚀混凝土层的位置。7.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：高磊，高小华，张峰，张璐珂，赵国浩，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：