專利名稱：用于加固水中樁柱的隔離體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及建筑結(jié)構(gòu)或橋梁水中樁柱身維修加固，不需要打設(shè)圍堰隔離水， 可利用預(yù)制纖維復(fù)合材料板在水下設(shè)置隔離體層進(jìn)行加固的一種方法。
背景技術(shù)：
建筑領(lǐng)域?qū)λ袠吨韨鹘y(tǒng)的加固方法為先打設(shè)圍堰隔離水，圍堰多用鋼護(hù)筒， 并用混凝土進(jìn)行封底；然后抽出護(hù)筒內(nèi)的水，再對樁柱身進(jìn)行修復(fù)加固處理。傳統(tǒng)方法費(fèi) 工、費(fèi)時、費(fèi)錢，且存在一定的難度和安全風(fēng)險。目前，接近本實用新型的加固方法為采用纖維增強(qiáng)復(fù)合材料網(wǎng)格筋加固水下結(jié) 構(gòu)，為北京特希達(dá)技術(shù)研發(fā)有限公司2009年申請的發(fā)明專利。雖然也采用了在待加固水下 結(jié)構(gòu)外部設(shè)置隔離體層的方法，但其缺點是先包裹后設(shè)隔離體，隔離體只是作為輔助措施， 而且隔離體材料沒有明確說明，其強(qiáng)度、抗腐蝕、耐久性等性能仍無法得到有效保障。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型發(fā)明的目的是為了修補(bǔ)橋梁、碼頭等水中建筑物表面有缺陷或受沖 刷腐蝕的水下混凝土樁柱，克服現(xiàn)有加固方法的諸多缺點和工藝上的不足，本實用新型采 用隔離體層對水中樁柱身進(jìn)行包裹，不再采取其他處理措施，即能滿足設(shè)計和使用的要求。為完成上述實用新型目的，本實用新型是這樣實現(xiàn)的第一步派遣專業(yè)潛水員對樁柱身破損處進(jìn)行混凝土敲除、水下打磨機(jī)打磨處 理；第二步用水下環(huán)氧樹脂加石英砂配置成砂漿團(tuán)狀或者水下修補(bǔ)砂漿，潛水員直 接將砂漿涂抹在破損處，并用刮刀刮平直至修復(fù)到原結(jié)構(gòu)尺寸；第三步根據(jù)樁柱身直徑及破損處的高度，確定預(yù)制復(fù)合材料板的環(huán)繞面積及相 應(yīng)尺寸；第四步根據(jù)復(fù)合材料板搭接粘貼面積確定樹脂需求量；第五步用滾筒將配制好的樹脂均勻涂刷在搭接處表面；第六步潛水員將已經(jīng)涂刷好樹脂的復(fù)合材料板搭接粘貼好，確保搭接處板與板 之間粘貼密實；第七步對隔離體層底部用水下環(huán)氧砂漿進(jìn)行封底；第八步在隔離體層與樁柱之間的空隙內(nèi)灌壓水下環(huán)氧樹脂膠。由于傳統(tǒng)的建筑領(lǐng)域?qū)λ袠吨淼募庸谭椒ㄒ却蛟O(shè)圍堰隔離水，并用混凝土 進(jìn)行封底，然后再抽出護(hù)筒內(nèi)的水，才能對樁柱身進(jìn)行修復(fù)加固處理。相比于傳統(tǒng)的方法， 本實用新型就顯得更為省工、省時、省錢，在操作難度系數(shù)上也相對要低，安全風(fēng)險相應(yīng)降 低。一種用于加固水中樁柱的隔離體，所述的隔離體層由纖維復(fù)合材料預(yù)制，隔離體 層附于在水下樁柱表層。所述的纖維復(fù)合材料為水下芳玻韌布纖維復(fù)合材料。所述的隔離體層環(huán)繞在水下樁柱周圍。芳玻韌布是由E玻璃纖維(E-glass)與芳綸纖維(Kevlar)編 織而成的高性能纖維布。強(qiáng)度高一層玻璃纖維芳綸布抗拉強(qiáng)度相當(dāng)于3mm厚鋼板延性好延伸率 ^ 2. 5%，抗震性好耐久抗撞50年裸露不老化不腐蝕，并耐碰撞及沖刷與碳纖維布相比延 伸率大于碳纖維，故設(shè)計拉力應(yīng)變大于碳纖維厚度大于碳纖維，彌補(bǔ)了彈性模量的不足抗 震性能優(yōu)于碳纖維玻璃纖維和芳纖維綸纖維均為絕緣體，且耐腐蝕，適用于有此類要求的 工程項。對上述方案作進(jìn)一步的細(xì)化，芳玻韌布是由特種玻璃纖維及芳綸纖維編織而成的 高性能纖維布。玻纖芳綸布的延伸性能比其它纖維布好，可抵抗側(cè)向沖擊。它的熱膨脹系 數(shù)及彈性模量與鋼筋混凝土接近，不會產(chǎn)生化學(xué)腐蝕，耐高溫且工作年限長。重量輕，施工 后構(gòu)件重量增加相當(dāng)少。產(chǎn)品特點1、強(qiáng)度高一層芳玻韌布抗拉強(qiáng)度相當(dāng)于3MM厚鋼板，同樣粘貼一層纖 維材料，在相同的變形下，芳玻韌布復(fù)合纖維提供的設(shè)計拉力是碳纖維布的1. 3倍，極限拉 力是碳纖維布的1. 9倍。2、不導(dǎo)電更耐久芳玻韌布復(fù)合纖維為絕緣體，不會產(chǎn)生電化學(xué)腐 蝕。耐高溫，抗低溫。其加速老化試驗結(jié)果顯示在正常的環(huán)境下(無紫外線直射)，其工作 壽命至少50年(不腐蝕、不老化)。3、滲透性優(yōu)良施工方便可縮短工期。4、延性好芳玻 韌布復(fù)合纖維的延伸率在2% -4%之間，比碳纖維的延伸率(1. 4% -1. 7% )大得多。芳 玻韌布復(fù)合纖維不僅延伸率大，且可抵抗側(cè)向沖擊。用之包裹橋墩柱及橫梁，不僅提升了承 載能力，而且實踐證明保護(hù)了以前經(jīng)常被過往船只撞壞的部位。5、與混凝土變形協(xié)調(diào)性好 芳玻韌布復(fù)合纖維的熱膨脹系數(shù)及彈性模量均與鋼筋混凝土接近，作為外貼材料與能在野 外溫差變化較大的橋梁混凝土結(jié)構(gòu)變形協(xié)調(diào)。實驗證明芳玻韌布復(fù)合纖維加固的受彎構(gòu) 件呈塑性破壞。6、施工條件要求低施工方便，對混凝土基層要求低，現(xiàn)場卷、捆、彎、壓芳玻 韌布均不會損折纖維。施工過程中可以不影響橋上正常的交通運(yùn)行。

圖1為樁柱身包裹加固立面結(jié)構(gòu)圖。圖2為圖1的A-A斷面圖。圖3為圖1的B-B剖面圖。
具體實施方式
一種用于加固水中樁柱的隔離體，所述的隔離體層由纖維復(fù)合材料預(yù)制，隔離體 層附于在水下樁柱表層。所述的纖維復(fù)合材料為水下芳玻韌布纖維復(fù)合材料。所述的隔離 體層環(huán)繞在水下樁柱周圍。芳玻韌布是由E玻璃纖維(E-glass)與芳綸纖維(Kevlar)編 織而成的高性能纖維布。強(qiáng)度高一層玻璃纖維芳綸布抗拉強(qiáng)度相當(dāng)于3mm厚鋼板延性好 延伸率> 2. 5%，抗震性好耐久抗撞50年裸露不老化不腐蝕，并耐碰撞及沖刷與碳纖維布 相比延伸率大于碳纖維，故設(shè)計拉力應(yīng)變大于碳纖維厚度大于碳纖維，彌補(bǔ)了彈性模量的 不足抗震性能優(yōu)于碳纖維玻璃纖維和芳纖維綸纖維均為絕緣體，且耐腐蝕，適用于有此類 要求的工程項。所述的隔離體層環(huán)繞在水下樁柱周圍，為使讀者更加清楚的了解本實用新型的應(yīng) 用，
以下結(jié)合附圖對本實用新型的應(yīng)用作進(jìn)一步的闡述。[0025]具體實施例為在水位線8以下部分樁柱身3有破損部位5，對其進(jìn)行進(jìn)行修復(fù)。先用水下環(huán)氧 修補(bǔ)砂漿恢復(fù)原問題樁柱截面尺寸；再用預(yù)制纖維復(fù)合材料板作為隔離體層1環(huán)繞在樁柱 周圍，隔離體層1接口可用配套水下樹脂進(jìn)行搭接粘貼，W為隔離體層搭接寬度，隔離體層 與樁柱之間保持一定空隙；對隔離體層與樁柱之間底部先用水下環(huán)氧砂漿4進(jìn)行封底，H為 封底水下環(huán)氧砂漿的厚度；最后在隔離體層1與樁柱身3之間的空隙內(nèi)灌壓水下環(huán)氧樹脂 膠2 ；L為樁柱身加固范圍，D為樁柱直徑。用來彌補(bǔ)樁柱身豎向鋼筋6與樁柱身箍筋7在 在水下因樁柱身受損帶來的損壞。本實用新型按以下步驟進(jìn)行實施的第一步派遣專業(yè)潛水員對樁柱身破損處進(jìn)行混凝土敲除、水下打磨機(jī)打磨處 理；第二步用水下環(huán)氧樹脂加石英砂配置成砂漿團(tuán)狀或者水下修補(bǔ)砂漿，潛水員直 接將砂漿涂抹在破損處，并用刮刀刮平直至修復(fù)到原結(jié)構(gòu)尺寸；第三步根據(jù)樁柱身直徑及破損處的高度，確定預(yù)制復(fù)合材料板的環(huán)繞面積及相 應(yīng)尺寸；第四步根據(jù)復(fù)合材料板搭接粘貼面積確定樹脂需求量；第五步用滾筒將配制好的樹脂均勻涂刷在搭接處表面；第六步潛水員將已經(jīng)涂刷好樹脂的復(fù)合材料板搭接粘貼好，確保搭接處板與板 之間粘貼密實；第七步對隔離體層底部用水下環(huán)氧砂漿進(jìn)行封底；第八步在隔離體層與樁柱之間的空隙內(nèi)灌壓水下環(huán)氧樹脂膠。
權(quán)利要求一種用于加固水中樁柱的隔離體，其特征在于所述的隔離體層由纖維復(fù)合材料預(yù)制，隔離體層附于在水下樁柱表層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于加固水中樁柱的隔離體，其特征在于所述的纖維復(fù)合 材料為水下芳玻韌布纖維復(fù)合材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于加固水中樁柱的隔離體，其特征在于所述的隔離體層 環(huán)繞在水下樁柱周圍。
專利摘要一種用于加固水中樁柱的隔離體層，本實用新型涉及建筑結(jié)構(gòu)或橋梁水中樁柱身維修加固，不需要打設(shè)圍堰隔離水，可利用預(yù)制纖維復(fù)合材料板在水下設(shè)置隔離體層進(jìn)行加固的一種方法。所述的隔離體層由纖維復(fù)合材料預(yù)制。為了修補(bǔ)橋梁、碼頭等水中建筑物表面有缺陷或受沖刷腐蝕的水下混凝土樁柱，克服現(xiàn)有加固方法的諸多缺點和工藝上的不足，本實用新型采用隔離體層對水中樁柱身進(jìn)行包裹，不再采取其他處理措施，即能滿足設(shè)計和使用的要求。
文檔編號E02D37/00GK201771003SQ20102025208
公開日2011年3月23日 申請日期2010年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月8日
發(fā)明者宋志遠(yuǎn) 申請人:上海久堅加固工程有限公司