专利名称：一种新型预应力碳纤维布锚固装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种体外预应力加固桥梁结构的技术领域，具体地讲是一种预应力碳纤维布加固混凝土梁腹板的装置及应用。
背景技术：
近年来，公路交通量不断增加，公路桥负荷日益加重，而公路桥梁本身在施工过程中受到一些难以控制的不利因素影响，在建成运营中又受到环境因素的影响，甚至遭遇到地震、撞击等偶然荷载的作用，使得桥梁承载能力与交通需求的矛盾日益突出。在桥梁检测过程中，发现现役多数普通钢筋混凝土梁及预应力钢筋混凝土梁桥其主梁腹板发生裂缝病害，以下简要的介绍了几种典型截面型式的梁桥病害现象 I)预应力混凝土连续箱梁桥作为公路桥梁体系中的重要桥型之一，在使用中也发现许多病处，其中腹板出现的斜裂缝为典型病害现象，腹板斜裂缝一般主要分布在1/8跨与3/4跨之间，沿跨中左、右两侧对称分布，与水平夹角多为15°飞0°。分析其主要产生原因为腹板最大主拉应力超过砼抗拉强度或斜截面抗剪强度不足；2)T梁腹板裂缝病害主要有两种形式，其成因也不相同(I)整个腹板上呈现的规律性裂缝这种裂缝它的形式一般为上下贯通在整个腹板上呈现出有规律性的裂缝，一般在I. 8^2. 2m 一道，其原因是混凝土在达到一定温度的时候，混凝土的膨胀应力开始消失而混凝土开始收缩而产生；(2)张拉后T梁离端部Im左右腹板上部裂缝其开裂的原因主要是施加预应力时超张拉过大，造成对梁腹板上部拉应力超过混凝土的拉应力而产生；3)预应力空心板其腹板斜裂缝位于梁端靠近支点附近，多与梁板成45°左右夹角，个别斜向延伸至底板，在腹板底部与底板结合处纵向发展，或向上延伸至顶板，与腹板顶板间的纵向裂缝连通，裂缝宽度在0. I I. 0 mm之间。外贴碳纤维的加固方法由于耐腐蚀，施工方便快捷、自重小、不占用使用空间等优点而成为一项新兴加固技术。目前，碳纤维(CFRP)布由于其优异的力学性能，已被广泛用于结构加固领域。针对上述箱梁腹板病害及其产生机理，采用外贴体外预应力碳纤维布能够有效地改善腹板中的应力，提高结构的刚度，防止裂缝进一步开展。预应力碳纤维布加固受弯构件目前已经发展了三种预应力体系I)在粘贴非预应力纤维布之前让受弯构件起反拱，然后粘贴碳纤维布，释放反拱，从而使得纤维布产生预应力。此种方法产生的预应力水平较低；2)通过外部反力架预先张拉纤维布，然后粘贴到加固的构件上，待养护完毕后在构件端部剪断纤维布进行放张，对加固构件施加预应力；3)在加固构件上设置永久锚具，纤维布以加固构件本身作为反力架进行张拉，张拉完毕后粘贴在构件上，锚具保留在原位。
发明内容本实用新型的目的是为了针对混凝土梁腹板的典型裂缝病害，同时为了克服常规碳纤维布粘贴方法只有在二次受力时才能参与工作、承载力提高不明显、材料性能发挥少的缺点，提供了一种新型预应力碳纤维布锚固装置。为实现上述目的，本发 明解决这些技术问题所采用的技术方案是一种新型预应力碳纤维布加固混凝土梁的装置，其特征在于在被加固的箱梁体上架设反力架装置，在箱梁腹板I的磨平处贴有碳纤维布，平锚板2及锚栓3将碳纤维的一端固定在箱梁体两侧，碳纤维布压条4 一端粘贴在平锚板下缘，另一端则粘贴在钢锚板6上，在钢锚板6上焊接推进螺杆7。更进一步，本实用新型技术方案是按以下方法实现a)在箱梁底板处搭设反力架装置；b)对粘贴预应力碳纤维布的梁体表面打磨、清理，要求磨出新鲜面，并保证粘贴平整度达到相应规范要求；c)清理粘贴面应用强力吹风器或吸尘器将表面粉尘清除，再用丙酮擦干净表面；d)经打磨后的混凝土表面，若有凹陷处应用修补胶找平；转角粘贴处要打磨成圆弧状，圆弧半径应不小于20mm;e)将裁剪好的碳纤维布，用碳纤维专用胶，平锚板及锚栓，将碳纤维布一端固定，另一端则粘贴钢锚板，作为张拉端；f)腹板表面涂刷粘结剂，张拉端就位后，安装压力传感器，通过旋转螺栓，带动张拉端前移，从而使碳纤维布获得拉应力；g)张拉中不断滚压碳纤维布，使胶水充分浸溃碳纤维布，待胶水硬化后，拆下反力
>J-U装直。本实用新型与现有技术相比，结构简单、新颖、使用方便、安全、可靠，有效地改善了箱梁腹板受力性能，解决了承载力不足的现象，并充分利用碳纤维材料抗拉强度高地特性,最大程度发挥材料性能,因此节省材料,降低成本。
以下结合附图
和实施例对本实用新型进一步说明图I为本实用新型的结构示意图；图2为本实用新型横断面结构示意图；图3为本实用新型的碳纤维布张拉系统结构示意图。指定图I为摘要附图图I和2中1.箱梁腹板，2.平锚板，3.锚栓，4.碳纤维布压条，5.碳纤维布，6.钢锚板，7.螺杆，8.压力传感器，9.螺栓，10.槽钢反力梁，11.槽钢横梁，12.压力读数仪。
具体实施方式
结合附图对本使用新型做进一步说明。图中包括箱梁腹板1，平锚板2，锚栓3，碳纤维布压条4，碳纤维布5，钢锚板6，螺杆7，压力传感器8，螺栓9，槽钢反力梁10，槽钢横梁11，压力读数仪12。参见图I、图2及图3，一种新型预应力碳纤维布锚固装置，在被加固的箱梁体上架设反力架装置，然后对被加固的箱梁腹板I的磨平处贴有碳纤维布，平锚板2及锚栓3将碳纤维的一端固定在箱梁体两侧，作为固定端。此外，在平锚板下缘粘贴碳纤维布压条4。另一端则粘贴在钢锚板6上，胶水固化后，并在钢锚板6上焊接推进螺杆7，作为张拉端。腹板表面涂上粘结剂，张拉端就位后，安装压力传感器8及推进螺栓9，旋转推进螺栓，带动张拉端前移，从而使碳纤维布5获得拉应力。张拉中不断滚压碳纤维布，使得胶水充分浸溃碳纤维布，张拉完成后，待胶水硬化完成，剪刀去端部碳纤维布，从而使得碳纤维布获 取预应力，直接参与构件的受力。
权利要求1.一种新型预应力碳纤维布锚固装置，其特征在于在被加固的箱梁体上架设反力架装置，在箱梁腹板(I)的磨平处贴有碳纤维布，平锚板(2)及锚栓(3)将碳纤维的一端固定在箱梁体两侧，碳纤维布压条(4) 一端粘贴在平锚板下缘，另一端则粘贴在钢锚板(6)上，在钢锚板(6)上焊接推进螺杆(J)。
专利摘要本实用新型涉及一种预应力碳纤维布加固混凝土梁的装置，首先在梁底横桥向设置两根槽钢反力梁，纵桥向设置一根槽钢，三者形成反力架装置。在进行结构加固时，先使碳纤维布一端锚固在待加固混凝土梁端上作为固定端；张拉前先在混凝土表面刷一层碳纤维专用胶，在碳纤维布张拉端粘贴钢锚板，并安装压力传感器及推进螺栓系统进行张拉；达到控制应力后，持荷待粘结胶体固化完成后裁剪去张拉端布条，最后拆除锚固螺栓体系及反力架系统。该技术所使用的设备简单，操作简便，便于在混凝土梁加固中的大面积推广应用，由于避免了二次受力造成的应力滞后，碳纤维布的抗拉强度可以得到充分利用，从而改善梁的受力性能。
文档编号E01D22/00GK202787050SQ20122033462
公开日2013年3月13日 申请日期2012年7月12日 优先权日2012年7月12日
发明者江祥林, 易汉斌, 俞博, 张冬兵, 曾国良 申请人:江祥林