专利名称：用于加固水中桩柱的隔离体的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及建筑结构或桥梁水中桩柱身维修加固，不需要打设围堰隔离水， 可利用预制纤维复合材料板在水下设置隔离体层进行加固的一种方法。
背景技术：
建筑领域对水中桩柱身传统的加固方法为先打设围堰隔离水，围堰多用钢护筒， 并用混凝土进行封底；然后抽出护筒内的水，再对桩柱身进行修复加固处理。传统方法费 工、费时、费钱，且存在一定的难度和安全风险。目前，接近本实用新型的加固方法为采用纤维增强复合材料网格筋加固水下结 构，为北京特希达技术研发有限公司2009年申请的发明专利。虽然也采用了在待加固水下 结构外部设置隔离体层的方法，但其缺点是先包裹后设隔离体，隔离体只是作为辅助措施， 而且隔离体材料没有明确说明，其强度、抗腐蚀、耐久性等性能仍无法得到有效保障。
发明内容本实用新型发明的目的是为了修补桥梁、码头等水中建筑物表面有缺陷或受冲 刷腐蚀的水下混凝土桩柱，克服现有加固方法的诸多缺点和工艺上的不足，本实用新型采 用隔离体层对水中桩柱身进行包裹，不再采取其他处理措施，即能满足设计和使用的要求。为完成上述实用新型目的，本实用新型是这样实现的第一步派遣专业潜水员对桩柱身破损处进行混凝土敲除、水下打磨机打磨处 理；第二步用水下环氧树脂加石英砂配置成砂浆团状或者水下修补砂浆，潜水员直 接将砂浆涂抹在破损处，并用刮刀刮平直至修复到原结构尺寸；第三步根据桩柱身直径及破损处的高度，确定预制复合材料板的环绕面积及相 应尺寸；第四步根据复合材料板搭接粘贴面积确定树脂需求量；第五步用滚筒将配制好的树脂均勻涂刷在搭接处表面；第六步潜水员将已经涂刷好树脂的复合材料板搭接粘贴好，确保搭接处板与板 之间粘贴密实；第七步对隔离体层底部用水下环氧砂浆进行封底；第八步在隔离体层与桩柱之间的空隙内灌压水下环氧树脂胶。由于传统的建筑领域对水中桩柱身的加固方法要先打设围堰隔离水，并用混凝土 进行封底，然后再抽出护筒内的水，才能对桩柱身进行修复加固处理。相比于传统的方法， 本实用新型就显得更为省工、省时、省钱，在操作难度系数上也相对要低，安全风险相应降 低。一种用于加固水中桩柱的隔离体，所述的隔离体层由纤维复合材料预制，隔离体 层附于在水下桩柱表层。所述的纤维复合材料为水下芳玻韧布纤维复合材料。所述的隔离体层环绕在水下桩柱周围。芳玻韧布是由E玻璃纤维(E-glass)与芳纶纤维(Kevlar)编 织而成的高性能纤维布。强度高一层玻璃纤维芳纶布抗拉强度相当于3mm厚钢板延性好延伸率 ^ 2. 5%，抗震性好耐久抗撞50年裸露不老化不腐蚀，并耐碰撞及冲刷与碳纤维布相比延 伸率大于碳纤维，故设计拉力应变大于碳纤维厚度大于碳纤维，弥补了弹性模量的不足抗 震性能优于碳纤维玻璃纤维和芳纤维纶纤维均为绝缘体，且耐腐蚀，适用于有此类要求的 工程项。对上述方案作进一步的细化，芳玻韧布是由特种玻璃纤维及芳纶纤维编织而成的 高性能纤维布。玻纤芳纶布的延伸性能比其它纤维布好，可抵抗侧向冲击。它的热膨胀系 数及弹性模量与钢筋混凝土接近，不会产生化学腐蚀，耐高温且工作年限长。重量轻，施工 后构件重量增加相当少。产品特点1、强度高一层芳玻韧布抗拉强度相当于3MM厚钢板，同样粘贴一层纤 维材料，在相同的变形下，芳玻韧布复合纤维提供的设计拉力是碳纤维布的1. 3倍，极限拉 力是碳纤维布的1. 9倍。2、不导电更耐久芳玻韧布复合纤维为绝缘体，不会产生电化学腐 蚀。耐高温，抗低温。其加速老化试验结果显示在正常的环境下(无紫外线直射)，其工作 寿命至少50年(不腐蚀、不老化)。3、渗透性优良施工方便可缩短工期。4、延性好芳玻 韧布复合纤维的延伸率在2% -4%之间，比碳纤维的延伸率(1. 4% -1. 7% )大得多。芳 玻韧布复合纤维不仅延伸率大，且可抵抗侧向冲击。用之包裹桥墩柱及横梁，不仅提升了承 载能力，而且实践证明保护了以前经常被过往船只撞坏的部位。5、与混凝土变形协调性好 芳玻韧布复合纤维的热膨胀系数及弹性模量均与钢筋混凝土接近，作为外贴材料与能在野 外温差变化较大的桥梁混凝土结构变形协调。实验证明芳玻韧布复合纤维加固的受弯构 件呈塑性破坏。6、施工条件要求低施工方便，对混凝土基层要求低，现场卷、捆、弯、压芳玻 韧布均不会损折纤维。施工过程中可以不影响桥上正常的交通运行。
图1为桩柱身包裹加固立面结构图。图2为图1的A-A断面图。图3为图1的B-B剖面图。
具体实施方式
一种用于加固水中桩柱的隔离体，所述的隔离体层由纤维复合材料预制，隔离体 层附于在水下桩柱表层。所述的纤维复合材料为水下芳玻韧布纤维复合材料。所述的隔离 体层环绕在水下桩柱周围。芳玻韧布是由E玻璃纤维(E-glass)与芳纶纤维(Kevlar)编 织而成的高性能纤维布。强度高一层玻璃纤维芳纶布抗拉强度相当于3mm厚钢板延性好 延伸率> 2. 5%，抗震性好耐久抗撞50年裸露不老化不腐蚀，并耐碰撞及冲刷与碳纤维布 相比延伸率大于碳纤维，故设计拉力应变大于碳纤维厚度大于碳纤维，弥补了弹性模量的 不足抗震性能优于碳纤维玻璃纤维和芳纤维纶纤维均为绝缘体，且耐腐蚀，适用于有此类 要求的工程项。所述的隔离体层环绕在水下桩柱周围，为使读者更加清楚的了解本实用新型的应 用，
以下结合附图对本实用新型的应用作进一步的阐述。[0025]具体实施例为在水位线8以下部分桩柱身3有破损部位5，对其进行进行修复。先用水下环氧 修补砂浆恢复原问题桩柱截面尺寸；再用预制纤维复合材料板作为隔离体层1环绕在桩柱 周围，隔离体层1接口可用配套水下树脂进行搭接粘贴，W为隔离体层搭接宽度，隔离体层 与桩柱之间保持一定空隙；对隔离体层与桩柱之间底部先用水下环氧砂浆4进行封底，H为 封底水下环氧砂浆的厚度；最后在隔离体层1与桩柱身3之间的空隙内灌压水下环氧树脂 胶2 ；L为桩柱身加固范围，D为桩柱直径。用来弥补桩柱身竖向钢筋6与桩柱身箍筋7在 在水下因桩柱身受损带来的损坏。本实用新型按以下步骤进行实施的第一步派遣专业潜水员对桩柱身破损处进行混凝土敲除、水下打磨机打磨处 理；第二步用水下环氧树脂加石英砂配置成砂浆团状或者水下修补砂浆，潜水员直 接将砂浆涂抹在破损处，并用刮刀刮平直至修复到原结构尺寸；第三步根据桩柱身直径及破损处的高度，确定预制复合材料板的环绕面积及相 应尺寸；第四步根据复合材料板搭接粘贴面积确定树脂需求量；第五步用滚筒将配制好的树脂均勻涂刷在搭接处表面；第六步潜水员将已经涂刷好树脂的复合材料板搭接粘贴好，确保搭接处板与板 之间粘贴密实；第七步对隔离体层底部用水下环氧砂浆进行封底；第八步在隔离体层与桩柱之间的空隙内灌压水下环氧树脂胶。
权利要求一种用于加固水中桩柱的隔离体，其特征在于所述的隔离体层由纤维复合材料预制，隔离体层附于在水下桩柱表层。
2.根据权利要求1所述的用于加固水中桩柱的隔离体，其特征在于所述的纤维复合 材料为水下芳玻韧布纤维复合材料。
3.根据权利要求1所述的用于加固水中桩柱的隔离体，其特征在于所述的隔离体层 环绕在水下桩柱周围。
专利摘要一种用于加固水中桩柱的隔离体层，本实用新型涉及建筑结构或桥梁水中桩柱身维修加固，不需要打设围堰隔离水，可利用预制纤维复合材料板在水下设置隔离体层进行加固的一种方法。所述的隔离体层由纤维复合材料预制。为了修补桥梁、码头等水中建筑物表面有缺陷或受冲刷腐蚀的水下混凝土桩柱，克服现有加固方法的诸多缺点和工艺上的不足，本实用新型采用隔离体层对水中桩柱身进行包裹，不再采取其他处理措施，即能满足设计和使用的要求。
文档编号E02D37/00GK201771003SQ20102025208
公开日2011年3月23日 申请日期2010年7月8日 优先权日2010年7月8日
发明者宋志远 申请人:上海久坚加固工程有限公司