基于超高性能混凝土的桥墩加固修复结构及其施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于超高性能混凝土的桥墩加固修复结构及其施工方法，属于土木工程领域。
【背景技术】
[0002]随着经济的发展，桥梁的交通通行量迅猛增长，加上桥梁的长期服役，许多桥梁的桥墩出现了病害或者承载力不足的情况，特别是位于易受到冲撞、水流冲刷、腐蚀等特殊地理位置的桥墩，还有在地震灾害中，桥梁受损的部位往往是桥墩。桥墩产生病害后或者承载力不足，都会严重影响桥梁的结构安全。
[0003]针对桥梁桥墩产生的病害或者承载力不足的情况，目前国内外工程界采用了一些加固方法对其进行维修补强，如粘贴钢板(或钢筋)加固法、粘贴纤维片材加固法、体外预应力加固法、改变结构体系加固法等。其中粘贴钢板、钢筋、纤维片材加固法常受到环境与荷载的影响导致其耐久性能有所降低，进而影响到其长期的加固性能，具有一定的局限性；而体外预应力加固法和改变结构体系加固法对施工技术要求高，且需要大型施工设备，也具有一定的局限性。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于超高性能混凝土的桥墩加固修复结构，加固修复受损桥壤，提尚桥壤的承载力和耐久性；同时本发明还提供一种基于超尚性能混凝土的桥墩加固修复结构的施工方法。
[0005]本发明的第一具体实施方案是:一种基于超高性能混凝土的桥墩加固修复结构，包括桥墩本体，所述桥墩本体外周设有超高性能混凝土加固层，所述加固层内设置有围合成一周的钢筋笼。
[0006]进一步的，所述钢筋笼与所述加固层外侧壁之间的距离为20~30mm。
[0007]进一步的，所述桥墩本体与加固层之间还连接有沿径向设置并间隔排列的剪力钉。
[0008]超尚性能混凝土具有尚强度、尚耐久性、尚初性、密实的特性，超尚性能混凝土加固层养护成型后与受损或者承载力不足桥墩本体形成组合桥墩，提高桥墩的承载力及耐久性，具有良好的力学性能和经济效益。
[0009]本发明的第二具体实施方案是:一种基于超高性能混凝土的桥墩加固修复结构的施工方法，包括以下步骤:
步骤1:清除待加固修复的桥墩本体外壁上受损或者承载力不足的混凝土；
步骤2:在桥墩本体外周壁凿开间隔排列的槽孔，并将槽孔内部及其周边的混凝土碎肩清除干净；
步骤3:在槽孔内安装剪力钉，并且剪力钉长出桥墩本体外周壁；
步骤4:在桥墩本体外围安装围合成一周的钢筋笼； 步骤5:外钢筋笼外围安装围合成一周的模板；
步骤6:在模板与桥墩本体之间的环形腔内浇筑超高性能混凝土形成加固层，并养护成型；
步骤7:拆除模板。
[0010]进一步的，步骤5中钢筋笼与模板内壁之间的距离为20~30mm。
[0011]进一步的，步骤6中所述超高性能混凝土中掺合有微细钢纤维。
[0012]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:本发明基于超高性能混凝土的桥墩加固修复结构，构造新颖且力学性能良好，提高加固修复后桥墩的耐久性和承载力，具有良好的力学性能和经济效益，具有很好的工程应用前景。
[0013]为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本发明作进一步详细说明。
【附图说明】
[0014]图1是本发明实施例构造剖面图；
图2是本发明实施例施工过程中构造剖面图；
图中标号说明:1_桥墩本体、2-加固层、3-钢筋笼、4-剪力钉。
【具体实施方式】
[0015]如图1所示，一种基于超高性能混凝土的桥墩加固修复结构，包括圆柱状桥墩本体1，所述桥墩本体I外周设有超高性能混凝土加固层2，所述加固层2内设置有围合成一周的钢筋笼3，加固层2采用超高性能混凝土浇筑而成，超高性能混凝土中掺合有微细钢纤维，超高性能混凝土是一种高强度、高耐久性、高韧性、密实的混凝土材料，与普通混凝土相比在同等强度下可以大大减小截面尺寸，防止出现再次损坏、形成胖墩等问题，加固层2养护成型后与有受损或者承载力不足的桥墩本体形成组合桥墩，很大程度上提高桥墩承载力，具有良好的力学性能和经济效益。
[0016]在本实施例中，所述钢筋笼3与所述加固层2外侧壁之间的距离为20~30mm。
[0017]在本实施例中，为了加大了超高性能混凝土与桥墩本体上原有普通混凝土的粘结，提高抗剪承载能力，所述桥墩本体I与加固层2之间还连接有沿径向设置并间隔排列的剪力钉4。
[0018]一种基于超高性能混凝土的桥墩加固修复结构的施工方法，包括以下步骤:
步骤1:清除待加固修复的桥墩本体外壁上受损或者承载力不足的混凝土；
步骤2:在桥墩本体外周壁凿开间隔排列的槽孔，并将槽孔内部及其周边的混凝土碎肩清除干净；
步骤3:在槽孔内安装剪力钉，并且剪力钉长出桥墩本体外周壁；
步骤4:在桥墩本体外围安装围合成一周的钢筋笼；
步骤5:外钢筋笼外围安装围合成一周的模板(如图2);
步骤6:在模板与桥墩本体之间的环形腔内浇筑超高性能混凝土形成加固层，并养护成型；
步骤7:拆除模板。
[0019]在本实施例中，步骤5中钢筋笼与模板内壁之间的距离为20~30mm。
[0020]在本实施例中，步骤6中超高性能混凝土中掺合有微细钢纤维。
[0021]在本实施例中，在施工之前，需要根据桥墩本体的受损情况计算出所需加固层的厚度。
[0022]上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于超高性能混凝土的桥墩加固修复结构，其特征在于:包括桥墩本体，所述桥墩本体外周设有超高性能混凝土加固层，所述加固层内设置有围合成一周的钢筋笼。
2.根据权利要求1所述的基于超高性能混凝土的桥墩加固修复结构，其特征在于:所述钢筋笼与所述加固层外侧壁之间的距离为20~30mm。
3.根据权利要求2所述的基于超高性能混凝土的桥墩加固修复结构，其特征在于:所述桥墩本体与加固层之间还连接有沿径向设置并间隔排列的剪力钉。
4.一种基于超高性能混凝土的桥墩加固修复结构的施工方法，其特征在于:包括以下步骤: 步骤1:清除待加固修复的桥墩本体外壁上受损或者承载力不足的混凝土； 步骤2:在桥墩本体外周壁凿开间隔排列的槽孔，并将槽孔内部及其周边的混凝土碎肩清除干净； 步骤3:在槽孔内安装剪力钉，并且剪力钉长出桥墩本体外周壁； 步骤4:在桥墩本体外围安装围合成一周的钢筋笼； 步骤5:外钢筋笼外围安装围合成一周的模板； 步骤6:在模板与桥墩本体之间的环形腔内浇筑超高性能混凝土形成加固层，并养护成型； 步骤7:拆除模板。
5.根据权利要求4所述的基于超高性能混凝土的桥墩加固修复结构的施工方法，其特征在于:步骤5中钢筋笼与模板内壁之间的距离为20~30mm。
6.根据权利要求4所述的基于超高性能混凝土的桥墩加固修复结构的施工方法，其特征在于:步骤6中所述超高性能混凝土中掺合有微细钢纤维。
【专利摘要】发明涉及一种基于超高性能混凝土的桥墩加固修复结构，包括桥墩本体，所述桥墩本体外周设有超高性能混凝土加固层，所述加固层内设置有围合成一周的钢筋笼。本发明还提供一种基于超高性能混凝土的桥墩加固修复结构的施工方法。本发明构造新颖，工艺简单可行，提高加固修复后桥墩的耐久性和承载力，具有良好的力学性能和经济效益，具有很好的工程应用前景。
【IPC分类】E01D22-00, E01D19-02
【公开号】CN104831641
【申请号】CN201510252358
【发明人】刘君平, 陈宝春, 刘欣昊, 徐帅
【申请人】福州大学
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年5月19日