專利名稱：鋼筋混凝土板的加固方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種建筑加固方法，特別是一種鋼筋混凝土板的加固方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中使用的給鋼筋混凝土板的加固的方法為高強鋼鉸線_聚合物砂漿加 固技術(shù)。它是將鋼鉸線網(wǎng)片敷設于被加固構(gòu)件的受拉區(qū)域，并在其表面涂抹聚合物砂漿。其 中鋼鉸線是受力的主體，在加固后的結(jié)構(gòu)中發(fā)揮其高于普通鋼筋的抗拉強度；聚合物砂漿 面層厚度一般在25-50mm，它一方面起保護鋼鉸線網(wǎng)片的作用，同時將其粘結(jié)在原結(jié)構(gòu)上形 成整體，使鋼鉸線網(wǎng)片與原結(jié)構(gòu)協(xié)同工作。該技術(shù)的主要缺陷為(1)高強鋼絞線(鋼絲繩)強度高達1500 1600MPa，但彈性模量較低(約為 1. 1 1. 5 X IO5MPa,普通鋼材約為2. 1 X IO5MPa)，作為結(jié)構(gòu)的后加材料，只有在結(jié)構(gòu)進一步 受荷，變形加大以后，材料才發(fā)揮作用，其應力滯后現(xiàn)象嚴重，即便對結(jié)構(gòu)進行卸載，在正常 工作條件下應力水平仍然很低，只有約100 150MPa，材料強度無法得到充分利用，加固效 率偏低；(2)后加材料處于被動受力，無法實現(xiàn)對原有結(jié)構(gòu)的卸載作用，應力水平與原結(jié)構(gòu) 不協(xié)調(diào)，原結(jié)構(gòu)仍可能處于較高的應力狀態(tài)，極限狀態(tài)下容易被各個擊破，對提高結(jié)構(gòu)的抗 震性能不利；(3)該加固方法無法實現(xiàn)對裂縫的主動修復和閉合功能，對于恢復原結(jié)構(gòu)的性能 作用有限；(4)為保證鋼絞線的錨固和防止加固層的剝離，采用的構(gòu)造措施復雜，增加了造 價；(5)高強鋼絞線的傳力主要依靠聚合物砂漿來實現(xiàn)，聚合物砂漿與混凝土構(gòu)件界 面應力以及高強鋼絞線與聚合物砂漿的粘結(jié)應力水平較高，對聚合物砂漿的配比和施工要 求高，不但造價高，且可靠性相對較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種采用機械錨固、利 用橫向張拉技術(shù)實現(xiàn)預應力的鋼筋混凝土板的加固方法。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的。本發(fā)明是一種鋼筋 混凝土板的加固方法，其特點是它通過采用永久性機械錨固裝置，將索材安裝于被加固鋼 筋混凝土板的受拉區(qū)域；錨固后，以被加固鋼筋混凝土板作為反力裝置對索材進行橫向張 拉施加預應力并固定，然后涂抹聚合物砂漿覆蓋整個錨固裝置和索材。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題還可以通過以下的技術(shù)方案來進一步實現(xiàn)。以上所述 的鋼筋混凝土板的加固方法，其特點是，其具體步驟如下(1)清理被加固鋼筋混凝土板表面，露出混凝土結(jié)構(gòu)層；在鋼筋混凝土板上設置 錨固螺栓組和轉(zhuǎn)向螺栓組；每2組錨固螺栓組與1組轉(zhuǎn)向螺栓組配合使用，且轉(zhuǎn)向螺栓組設置在2組錨固螺栓組的中部；在配合使用的每2組錨固螺栓組與1組轉(zhuǎn)向螺栓組中，加固用 索材從一組錨固螺栓組上繞過至另一組錨固螺栓組并初步張緊，然后將底部抹有膠粘材料 的錨固板安裝在錨固螺栓組上并擰緊，最后用鎖扣將索材鎖緊；每1錨固螺栓組至少設有2 個錨固螺栓，每1轉(zhuǎn)向螺栓組設有至少1個轉(zhuǎn)向螺栓；(2)待膠粘材料硬化后，將索材進行橫向張拉至轉(zhuǎn)向螺栓組上；然后在鋼筋混凝 土板面刷界面劑，再抹上聚合物砂漿以覆蓋索材和錨固板，抹平養(yǎng)護，完成加固施工。在上述技術(shù)方案中，所述的錨固板、錨固螺栓組、轉(zhuǎn)向螺栓組、鎖扣等構(gòu)成了本發(fā) 明所述的錨固裝置。在本發(fā)明中，任何具有直接錨固作用與輔助錨固作用的構(gòu)件均可構(gòu)成 本發(fā)明所述的錨固裝置。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題還可以通過以下的技術(shù)方案來進一步實現(xiàn)。以上所述 的鋼筋混凝土板的加固方法，其特點是，所述的索材在安裝時采用連續(xù)繞裝方法，連續(xù)繞過 所有錨固螺栓后切斷。這樣，可以提高安裝效率。本發(fā)明方法主要適用于各類鋼筋混凝土板以及類板式構(gòu)件，如空心板梁及墻體 等。本發(fā)明方法通過采用永久性機械錨固，將高強索材安裝于被加固板的受拉區(qū)域；錨固 后，以被加固構(gòu)件作為反力裝置對高強索材進行橫向張拉施加預應力，并固定，然后在構(gòu)件 表面涂抹聚合物砂漿，覆蓋整個的錨固裝置和高強索材。其中高強索材是受力的主體，通過 施加預應力，使鋼高強索材在加固后的結(jié)構(gòu)中，能夠發(fā)揮其高強的特性；聚合物砂漿有良好 的滲透性、粘結(jié)強度和密實程度，它主要起保護高強索材的作用，同時將其粘結(jié)在原結(jié)構(gòu)上 形成整體，與原結(jié)構(gòu)共同工作。主要適用的索材有鋼絞線、鋼絲繩以及各種高強FRP索。本發(fā)明通過設置永久性的機械錨固，采用橫向張拉方法對高強索材施加預應力， 可同時實現(xiàn)雙向預應力效果。1、橫向張拉原理。如圖1所示，鋼絞線(鋼絲繩)原長為Li，橫向張拉距離為L2，張拉后鋼絞線(鋼 絲繩)長為L3，此時鋼絞線(鋼絲繩)伸長量；因此高強索的應變，張拉預應力，張拉力；力口 固設計時，只需調(diào)整Ll與L2的比例關(guān)系，即可得到設計需要的張拉應力。2、雙向預應力的實現(xiàn)。如圖1所示，張拉后高強夾角為α，張拉力為，此時索材的縱向分力為，豎向分力 為，其中兩個方向的預應力的比例可通過調(diào)整α角來加以控制，而張拉應力的大小則可通 過調(diào)整下料長度加以控制，索材安裝時可不必繃緊。與原有技術(shù)相比，本發(fā)明方法的優(yōu)點是本發(fā)明方法在保持原有技術(shù)優(yōu)點的前提下，還具有以下幾方面的優(yōu)勢1. 一般的高強索材直徑在2 6mm之間，較為柔軟，易彎折。本發(fā)明方法充分利用 此特點，采用繞裝方法，利用鎖扣與錨固板實現(xiàn)索材錨固；采用橫向張拉方法對索材施加預 應力，即克服了高強材料應力滯后的問題，又便于在加固現(xiàn)場實現(xiàn)，其操作簡便，成本低廉。2.通過對索材施加預應力，使后加材料主動參與結(jié)構(gòu)受力，實現(xiàn)對原結(jié)構(gòu)的卸載， 降低原結(jié)構(gòu)中鋼筋的應力水平，實現(xiàn)原結(jié)構(gòu)與后加部分的同步受力，提高結(jié)構(gòu)的安全性和 抗震性能；無需額外采取對結(jié)構(gòu)的卸載措施，充分發(fā)揮索材的特點，提高共同工作性能，減 少加固材料用量。3.采用簡易的永久性機械錨固，張拉預應力后索材處于張緊狀態(tài)，結(jié)實牢固，無需各類輔助的錨固件，以及復雜的構(gòu)造，提高加固的可靠性和經(jīng)濟性。4.采用橫向張拉方式，以被加固構(gòu)件為反力裝置，實際張拉錨固的方式多樣、靈 活，無需復雜的機械設備，采用普通的撬棍即可，施工方便可靠；需要時，可實現(xiàn)雙向預應力 的效果，工程造價低。5.通過施加預應力，可實現(xiàn)主動閉合或減小被加固構(gòu)件裂縫，實現(xiàn)對構(gòu)件的主動 修復，恢復構(gòu)件性能。6.索材的傳力主要依靠永久錨固，聚合物砂漿與混凝土構(gòu)件界面應力 以及索材與 聚合物砂漿的粘結(jié)應力水平較低，對聚合物砂漿的性能要求較低，且加固的可靠性高，不易 出現(xiàn)加固層的剝離問題。7.本發(fā)明方法的雙向預應力效果，特別適用于加固橋梁結(jié)構(gòu)中的預應力空心板， 出現(xiàn)縱向裂縫的情況。本發(fā)明方法一方面可以提高預應力空心板的承載能力，另一方面可 減小預應力空心板縱向裂縫的寬度并抑制其發(fā)展，可有效解決橋梁工程界關(guān)于預應力空心 板縱向裂縫加固的難題。


圖1為本發(fā)明方法的張拉應力原理示意圖。圖2-3為錨固螺栓組和轉(zhuǎn)向螺栓組的二種安裝示意圖。圖4-5為二種張拉后的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式以下參照附圖，進一步描述本發(fā)明的具體技術(shù)方案，以便于本領域的技術(shù)人員進 一步地理解本發(fā)明，而不構(gòu)成對其權(quán)利的限制。實施例1。參照圖2-5。一種鋼筋混凝土板的加固方法，它通過采用永久性機械錨 固裝置，將索材1安裝于被加固鋼筋混凝土板的受拉區(qū)域；錨固后，以被加固鋼筋混凝土板 作為反力裝置對索材1進行橫向張拉施加預應力并固定，然后涂抹聚合物砂漿覆蓋整個錨 固裝置和索材1。實施例2。實施例1所述的鋼筋混凝土板的加固方法，其具體步驟如下(1)清理 被加固鋼筋混凝土板表面，露出混凝土結(jié)構(gòu)層；在被加固鋼筋混凝土板上設置錨固螺栓組 和轉(zhuǎn)向螺栓組；每2組錨固螺栓組與1組轉(zhuǎn)向螺栓組配合使用，且轉(zhuǎn)向螺栓組設置在2組錨 固螺栓組的中部；在配合使用的每2組錨固螺栓組與1組轉(zhuǎn)向螺栓組中，加固用索材1從一 組錨固螺栓組上繞過至另一組錨固螺栓組并初步張緊，然后將底部抹有膠粘材料的錨固板 4安裝在錨固螺栓組上并擰緊，最后用鎖扣將索材1鎖緊；每1錨固螺栓組至少設有2個錨 固螺栓3，每1轉(zhuǎn)向螺栓組設有至少1個轉(zhuǎn)向螺栓2 ；(2)待膠粘材料硬化后，將索材1進行橫向張拉至轉(zhuǎn)向螺栓組上；然后在鋼筋混凝 土板面刷界面劑，再抹上聚合物砂漿以覆蓋索材1和錨固板4，抹平養(yǎng)護，完成加固施工。實施例3。實施例2所述的鋼筋混凝土板的加固方法，所述的索材1在安裝時采 用連續(xù)繞裝方法，連續(xù)繞過所有錨固螺栓3后切斷。實施例4。參照圖2-5。采用鋼筋混凝土板的加固方法進行現(xiàn)場加固操作實驗。施工具體操作步驟如下
1.按照設計要求，清除被加固鋼筋混凝土板表面疏松部分，至露出混凝土結(jié)構(gòu)層， 并將浮塵清刷干凈。2.按設計要求在板相應的位置設置錨固螺栓組和轉(zhuǎn)向螺栓組；本方法可根據(jù)被 加固鋼筋混凝土板的跨度以及張拉預應力等不同的要求，設置如圖2-3的2種形式的轉(zhuǎn)向 螺栓組。每2組錨固螺栓組與1組轉(zhuǎn)向螺栓組配合使用，且轉(zhuǎn)向螺栓組設置在2組錨固螺 栓組的中部；在配合使用的每2組錨固螺栓組與1組轉(zhuǎn)向螺栓組中，加固用索材1從一組錨 固螺栓組上繞過至另一組錨固螺栓組并初步張緊，然后將底部抹有膠粘材料的錨固板4安 裝在錨固螺栓組上并擰緊，最后用鎖扣將索材1鎖緊；每1錨固螺栓組至少設有2個錨固螺 栓3，每1轉(zhuǎn)向螺栓組設有至少1個轉(zhuǎn)向螺栓2。3.待膠粘材料硬化后，將索材1進行橫向張拉至轉(zhuǎn)向螺栓組上，如圖4-5所示；然 后在鋼筋混凝土板面刷界面劑，再抹上聚合物砂漿以覆蓋索材和錨固板，抹平養(yǎng)護，完成加 固施工。一般抹30mm厚聚合物砂漿即可滿足正常的耐久性和防火要求，如有更高的防護 要求，適當加大砂漿層厚度即可。
權(quán)利要求
一種鋼筋混凝土板的加固方法，其特征在于，它通過采用永久性機械錨固裝置，將索材安裝于被加固鋼筋混凝土板的受拉區(qū)域；錨固后，以被加固鋼筋混凝土板作為反力裝置對索材進行橫向張拉施加預應力并固定，然后涂抹聚合物砂漿覆蓋整個錨固裝置和索材。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼筋混凝土板的加固方法，其特征在于，其具體步驟如下(1)清理被加固鋼筋混凝土板表面，露出混凝土結(jié)構(gòu)層；在被加固鋼筋混凝土板上設 置錨固螺栓組和轉(zhuǎn)向螺栓組；每2組錨固螺栓組與1組轉(zhuǎn)向螺栓組配合使用，且轉(zhuǎn)向螺栓組 設置在2組錨固螺栓組的中部；在配合使用的每2組錨固螺栓組與1組轉(zhuǎn)向螺栓組中，加固 用索材從一組錨固螺栓組上繞過至另一組錨固螺栓組并初步張緊，然后將底部抹有膠粘材 料的錨固板安裝在錨固螺栓組上并擰緊，最后用鎖扣將索材鎖緊；每1錨固螺栓組至少設 有2個錨固螺栓，每1轉(zhuǎn)向螺栓組設有至少1個轉(zhuǎn)向螺栓；(2)待膠粘材料硬化后，將索材進行橫向張拉至轉(zhuǎn)向螺栓組上；然后在鋼筋混凝土板 面刷界面劑，再抹上聚合物砂漿以覆蓋索材和錨固板，抹平養(yǎng)護，完成加固施工。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼筋混凝土板的加固方法，其特征在于，所述的索材在安裝 時采用連續(xù)繞裝方法，連續(xù)繞過所有錨固螺栓后切斷。
全文摘要
本發(fā)明是一種鋼筋混凝土板的加固方法，其特征在于，它通過采用永久性機械錨固裝置，將索材安裝于被加固鋼筋混凝土板的受拉區(qū)域；錨固后，以被加固鋼筋混凝土板作為反力裝置對索材進行橫向張拉施加預應力并固定，然后涂抹聚合物砂漿覆蓋整個錨固裝置和索材。本發(fā)明方法采用簡易的永久性機械錨固，張拉預應力后索材處于張緊狀態(tài)，結(jié)實牢固，無需各類輔助的錨固件與復雜的構(gòu)造；采用橫向張拉方法對索材施加預應力，既克服了高強材料應力滯后的問題，又便于在加固現(xiàn)場實現(xiàn)，其操作簡便，成本低廉；其具有雙向預應力效果，特別適用于加固橋梁結(jié)構(gòu)中的預應力空心板出現(xiàn)縱向裂縫的情況，可有效解決橋梁工程界關(guān)于預應力空心板縱向裂縫加固的難題。
文檔編號E04G23/02GK101832033SQ201010141140
公開日2010年9月15日 申請日期2010年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月8日
發(fā)明者姚錦文, 李青松, 楊善金, 蔣應柏, 蔣德穩(wěn) 申請人:李青松