一种利用预应力FRP布加固钢筋混凝土墩柱的装置的制作方法

本发明属于桥梁工程、建筑工程等结构加固领域，特别涉及一种利用预应力frp布加固钢筋混凝土墩柱的装置。

背景技术：

纤维增强复合材料frp（fiberreinforcedplastic）力学性能优良，化学性能稳定，具有高强、轻质、耐腐蚀、弹模高、比重小等特性，其热膨胀系数与混凝土相近，被广泛应用于混凝土结构的加固。普通frp材料对混凝土构件的约束属于“被动约束”，只有在混凝土充分膨胀下，frp材料才开始发挥约束作用，存在一定程度的应力滞后，frp材料的高强性能得不到充分发挥。预应力frp布加固技术是一种主动加固方法，利用frp的高强度特性，使得环向约束的混凝土柱处于主动三向受压状态，提高了混凝土墩柱的承载能力、抗震能力、耗能能力、延性性能。

目前，预应力frp布加固混凝土墩柱的张拉锚固装置多为永久性的，锚具不可重复利用，成本较高。且锚具外露在墩柱表面，不仅影响建筑外观，又易引起人们注意该结构加固过，从而在心理上对结构的安全产生怀疑。另外，常用的张拉锚具中frp布缠绕在夹片或者滚轴上，通过拧紧两端的张拉螺杆施加预应力，当frp布较宽或者预应力较大时，夹片或滚轴弯曲变形较大，使得frp布受力不均匀以及预应力施加不足。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种利用预应力frp布加固钢筋混凝土墩柱的装置。

为了实现上述的目的，本发明的技术方案是这样的：一种利用预应力frp布加固钢筋混凝土墩柱的装置，包括两个底板、两个张拉锚具、张拉螺杆和frp布。

底板沿frp布包裹方向两端倒弧角，以免其划破frp布；底板垂直于frp布包裹方向两端分别开设底板锚栓孔和安装锚栓孔。

张拉锚具上下两端垂直于frp布方向各开设两个张拉锚具锚栓孔；张拉锚具沿平行于frp布包裹方向分别开设两个螺孔。

加固前将被加固钢筋混凝土墩柱的加固位置表面进行打磨、补洞，然后对被加固钢筋混凝土墩柱表面的frp布包裹范围均匀涂刷一层环氧胶层。

底板表面均匀涂胶，frp布两端涂胶后在底板上缠绕2~3圈，使frp布两端固定粘贴在底板上。待胶体固化后，frp布环绕钢筋混凝土墩柱加固位置处一周。张拉锚具两端的张拉锚具锚栓孔对准底板两端的安装锚栓孔，锚栓穿过张拉锚具锚栓孔和安装锚栓孔，使底板和张拉锚具固定连接。张拉螺杆分别穿设于张拉锚具的螺孔内。同步拧紧张拉螺杆对frp布施加预应力。当施加于frp布的预应力达到预定水平后。将粘贴胶涂满frp布表面，并使其充分浸润，等待粘贴胶固化。在底板两端的底板锚栓孔处向钢筋混凝土墩柱钻孔，然后将塑料膨胀塞用胶锤敲入孔内，再插入膨胀螺丝并拧入钢筋混凝土墩柱内，将底板固定于所加固钢筋混凝土墩柱上。当frp布上所涂的粘贴胶固化后，拧松张拉锚具与底板之间的锚栓，卸下张拉锚具和张拉螺杆。在安装锚栓孔处向钢筋混凝土墩柱钻孔，其后将塑料膨胀塞用胶锤敲入孔内，插入膨胀螺丝并拧入钢筋混凝土墩柱内，最后在两个底板上粘结锚固用frp布，保证施加预应力的frp布的粘结锚固长度。

所述底板根据被加固钢筋混凝土墩柱为方柱或圆柱而分别选取与方柱表面紧贴的平板或与圆柱表面紧贴的弧板；当被加固钢筋混凝土墩柱为方柱时，在加固位置表面进行打磨、补洞后，还需对其四个角部打磨倒角，最后对方柱表面的frp布包裹范围均匀涂刷一层环氧胶层。

本发明与现有技术方案对比，优点为：（1）本发明装置对frp布张拉锚固后，张拉锚具可方便拆除，重复使用，节省材料，节约成本，环保节能。（2）加固后的墩柱外观变化不大，不影响加固后建筑的观瞻和使用功能。（3）该张拉锚固装置构造简单，操作方便，节约成本，可适用于frp布较宽和预应力较大的加固工况。

附图说明

图1为本发明实施例中利用预应力frp布加固钢筋混凝土方柱的装置进行张拉锚固的总体安装图。

图2为本发明实施例中利用预应力frp布加固钢筋混凝土方柱的装置的最终使用状态示意图。

图3为本发明实施例中利用预应力frp布加固钢筋混凝土方柱的装置进行张拉锚固的平面图。

图4为本发明实施例中利用预应力frp布加固钢筋混凝土方柱的装置的最终使用状态平面图。

图5为本发明实施例中使用的底板的结构示意图。

图6为本发明实施例中使用的张拉锚具的结构示意图。

图7为本发明实施例中连接好底板和张拉锚具的frp布的结构示意图。

图中标记：1-底板；11-底板锚栓孔；12-安装锚栓孔；13-锚栓；2-张拉锚具；21-张拉锚具锚栓孔；22-螺孔；3-张拉螺杆；4-frp布；5-钢筋混凝土方柱；6-锚固用frp布。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

实施例：

如图1~7所示，本实施例以钢筋混凝土方柱为加固对象，利用预应力frp布对钢筋混凝土方柱进行加固，frp布宽度为150mm。具体如下：

一种利用预应力frp布加固钢筋混凝土方柱的装置，包括两个底板1、两个张拉锚具2、张拉螺杆3和frp布4。

底板1沿frp布4包裹方向两端倒弧角，以免其划破frp布4。底板1垂直于frp布4包裹方向两端分别开设底板锚栓孔11和安装锚栓孔12。

张拉锚具2上下两端垂直于frp布4方向各开设两个张拉锚具锚栓孔21。张拉锚具2沿平行于frp布4包裹方向分别开设两个螺孔22。

底板1表面均匀涂粘贴胶，frp布4两端涂粘贴胶后在底板上缠绕2圈，使frp布4两端固定粘贴在底板1上。待胶体固化后，frp布4环绕钢筋混凝土方柱5加固位置处一周。张拉锚具2两端的张拉锚具锚栓孔21对准底板1两端的安装锚栓孔12，锚栓13穿过张拉锚具锚栓孔21和安装锚栓孔12，使底板1和张拉锚具2固定连接。张拉螺杆3分别穿设于张拉锚具2的螺孔22内。

所述底板1选取与钢筋混凝土方柱表面紧贴的平板。

具体加固步骤如下：

（1）确定被加固钢筋混凝土方柱5上的加固位置；用墨线在其表面弹出需进行预应力frp布包裹的位置范围，对表面进行打磨、补洞，再用打磨机将被加固钢筋混凝土方柱5的四个角部进行打磨倒角，最后对被加固钢筋混凝土方柱5表面的frp布包裹范围均匀涂刷一层环氧胶层。

（2）确定frp布4的下料长度并裁剪。frp布4的下料长度=包裹位置处钢筋混凝土方柱5的周长加底板1的周长的2倍。

（3）底板1表面均匀涂粘贴胶，frp布4两端涂胶后在底板1上缠绕2圈。使frp布4两端固定粘贴在底板1上。胶体固化后，张拉锚具2两端的张拉锚具锚栓孔21对准底板1两端的安装锚栓孔12，锚栓13穿过张拉锚具锚栓孔21和安装锚栓孔12，使底板1和张拉锚具2固定连接。

（4）将步骤(3)得到的连接好底板1和张拉锚具2的frp布4环绕在钢筋混凝土方柱5的加固位置处一周，同步拧紧张拉螺杆3，对frp布4施加预应力。

（5）当施加于frp布4的预应力达到预定水平后。将粘贴胶涂满frp布4表面，并使其充分浸润，等待粘贴胶固化。

（6）在底板1两端的底板锚栓孔11处向钢筋混凝土方柱5钻孔，其后将塑料膨胀塞用胶锤敲入孔内。插入膨胀螺丝且拧入钢筋混凝土方柱5内。将底板1固定于所加固钢筋混凝土方柱5上。

（7）当frp布4上所涂的粘贴胶固化后，拧松张拉锚具2与底板1之间的锚栓13，卸下张拉锚具2和张拉螺杆3。在安装锚栓孔12处向钢筋混凝土方柱5钻孔，其后将塑料膨胀塞用胶锤敲入孔内，插入膨胀螺丝且拧入钢筋混凝土方柱5内。

（8）在两个底板1上粘结锚固用frp布4，保证施加预应力的frp布4的粘结锚固长度。

注：如果本实施例加固的对象是钢筋混凝土圆柱，底板选取与圆柱表面紧贴的弧板，并省略步骤（1）中对方柱四个角部进行打磨倒角的操作，其余步骤均相同。

本文中所描述的具体实施例仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可对所描述的具体实施例做某些修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。