本发明涉及一种桥梁水下结构加固结构，具体涉及一种钢筋网片加固桥梁水下墩柱结构及施工方法，属于土木工程技术领域。
背景技术
我国已建桥梁数量巨大，这其中相当数量的桥梁基础、墩柱位于水下，桥梁水下结构的使用环境恶劣，长期受河水冲刷、磨损、腐蚀、严寒地区的冻融破坏和化学侵蚀、船舶碰撞等，这些因素均导致桥梁水下结构形式形成各类严重破损，比如桥墩表面混凝土出现剥落、钢筋外露锈蚀，应力损失或完全缺失、出现竖向或环向裂缝，从而降低桥梁的寿命和耐久性。因此，对桥梁水下结构进行及时的维修加固，保证桥梁的正常使用及安全性能尤为重要。
目前，对于水下结构维修加固的方法主要是水中围堰加扩大截面法，水中围堰隔离水，采用混凝土进行封底，施工前要先安装围堰，在无水的情况下进行加固，该方法施工难度大，成本高，时间长，占用资源大，对航道有影响，存在安全风险，有些水中结构受到周围环境条件的限制，无法得到有效及时的修复；如中国专利cn101503881a，公开了一种“纤维增强复合材料网格筋加固水下结构的方法”，即对待加固结构表面处理后，将纤维增强复合材料网格筋包裹，并在待加固结构外部设置隔离体，紧接着灌注水下固化材料，最后拆除隔离体。该方法虽然解决了水下不排水加固的问题，但是纤维增强复合材料成本高，且隔离体的设置和拆除需要增加时间成本，大大降低了隔离体的周转使用效率，影响整个工程进度。再如中国专利cn203891088u，公开了一种“可用于潮湿及水下部位混凝土桩柱的维修加固用钢筋笼”，即整个装置由笼体和若干长条形锚接板组成，锚接板沿轴向预固定在桩柱外壁，锚接板上设有多条环向凹槽，钢筋笼的环向钢筋末端有螺纹，贯穿过锚接板，在锚接板两侧用螺母固定。该方法对钢筋笼固定工艺较为复杂，在水下操作时耗时较长，且由于水下环境影响及被维修桩柱的破损不确定性，锚接板安装达不到完全竖直的状态，就会导致钢筋笼体安装的效果不佳，从而延长整个维修加固工程的工期，增加成本。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种钢筋网片加固桥梁水下墩柱结构及施工方法，结构简单可靠，钢筋网片拼装工艺简单，材料成本低，采取二次灌注，防止了灌注冲击力破坏桥梁水下墩柱底部结构，加固效果好，无需大型的模板，降低了工人的劳动强度，可以在不排水的情况下进行加固，减小了对航道的影响，尤其是减小了水下的工作量，实现了快捷、廉价、安全、可靠的水下结构加固。
本发明的技术方案为：一种钢筋网片加固桥梁水下墩柱结构，包括钢筋网片、销栓筋、定位件、柔性塑形膜、钢丝网、待加固结构、封闭条，钢筋网片具有多条纵向钢筋和环向钢筋正交组成，根据待加固结构轮廓的外径、高度预制成形状、规格完全相同的两个半环形，钢筋网片的高度等同于待加固结构的待加固高度，环向钢筋的末端设置有弯钩，两个半环形的钢筋网片沿着环向对拼合成整环，弯钩的弧形端头上下错位搭接，搭接长度大于销栓筋直径的2倍，1根以上销栓筋沿着纵向同时穿过两个对拼的半环形的钢筋网片的弯钩的弧形端头内部，使得两个对拼的半环形的钢筋网片沿着待加固结构四周通过销栓筋的销固而围合成闭合的环形的钢筋笼，底部的纵向钢筋部分或全部插入待加固结构的承台的锚接孔内固定，定位件穿心固定于环向钢筋，其在环向钢筋中心内、外的厚度决定于加固层与钢筋保护层的厚度，一层以上的柔性塑形膜沿着钢筋笼外侧的定位件的外表面包裹并环向封闭，一层以上的钢丝网缠绕于柔性塑形膜的外表面，形成对柔性塑形膜的约束增强，封闭条环向一周填充于柔性塑形膜与待加固结构外表面之间的空腔的底端，封堵材料封堵封闭条与待加固结构外表面之间的缝隙，加固材料灌注于柔性塑形膜与待加固结构外表面之间的空腔，包裹钢筋笼。
所述的销栓筋穿过钢筋网片的弯钩，承插在待加固结构的承台的锚接孔内，销栓筋为钢筋；所述的纵向钢筋位于环向钢筋的内侧，环向钢筋的弯钩折角大于等于180°。
所述的定位件的材料为水泥基材料、塑料、复合材料、金属材料中的一种，定位件在纵、横向呈间隔离散分布。
所述的柔性塑形膜为聚乙烯膜、聚氯乙烯膜、聚丙烯膜中的一种，其包裹高度大于等于钢筋笼的高度；所述的钢丝网材料为不锈钢、镀锌钢，其包裹高度与柔性塑形膜包裹高度一致，搭接处采用钢丝绳扣扣接。
所述的加固材料和封堵材料分别为水下环氧树脂、水下不分散砂浆、水下环氧砂浆、水下不分散混凝土和水下不分散混凝土中的一种，封堵材料的填充高度为50～500mm。
一种钢筋网片加固桥梁水下墩柱结构的施工方法，其特征在于采用预制两个半环形环向设置有弯钩的钢筋网片，以插入销栓筋的方式实现钢筋网片的水下快速拼装，并以包裹柔性塑形膜和钢丝网为灌注加固材料的模板，采用二次灌注法实现水下灌注施工，其施工步骤如下：
1)待加固结构表面处理：搭设施工平台，派遣专业潜水人员对待加固结构表面疏松物、附着的淤泥及其他杂质进行清理；
2)预制钢筋网片：根据待加固结构轮廓的外径和高度预制形状、规格完全相同的两个半环形钢筋网片，钢筋网片具有多条纵向钢筋和环向钢筋正交组成，钢筋网片的高度等同于待加固结构的待加固高度，环向钢筋的末端设置有弯钩，钢筋网片的直径大于待加固结构轮廓的外径，钢筋网片的纵向钢筋和环向钢筋的数量及间距根据加固要求计算布置；
3)安装定位件：在预制好的钢筋网片的环向钢筋上间隔安装若干定位件，定位件穿心固定于环向钢筋，其在环向钢筋中心内、外的厚度决定于加固层与钢筋保护层的厚度；
4)钻锚接孔：在待加固结构的底部承台上钻取若干锚接孔，锚接孔的数量和位置根据钢筋笼的纵向钢筋及销栓筋的数量及位置确定，锚接孔的深度不小于5倍纵向钢筋的直径；
5)水下拼装钢筋网片：通过人员和专用设备将两个半环形的钢筋网片送入水下预定位置，进一步将钢筋网片沿着待加固结构的环向对拼合成整环，弯钩的弧形端头上下错位搭接，搭接长度大于销栓筋直径的2倍，底部的纵向钢筋部分或全部插入待加固结构的承台的锚接孔内固定；
6)插入销栓筋：1根以上销栓筋沿着纵向同时穿过两个对拼的半环形的钢筋网片的弯钩的弧形端头内部，销栓筋末端插入承台的锚接孔内固定，锚接孔内提前灌注水下环氧树脂，使得两个对拼的半环形的钢筋网片沿着待加固结构四周通过销栓筋的销固而围合成闭合的环形的钢筋笼；
7)设置封闭条：在待加固结构外表面底端环向一周缠绕封闭条，且封闭条填充在柔性塑形膜与待加固结构外表面之间的空腔底端；
8)包裹柔性塑形膜和钢丝网：一层以上的柔性塑形膜沿着钢筋笼外侧的定位件的外表面包裹并环向封闭，一层以上的钢丝网缠绕于柔性塑形膜的外表面，形成对柔性塑形膜的约束增强；
9)灌注封堵材料：向柔性塑形膜与待加固结构外表面之间的空腔灌注封堵材料，封堵材料填充于封闭条上部，填充高度为50～500mm。
10)灌注加固材料：在灌注封堵材料之后，间隔8小时以上，向柔性塑形膜与待加固结构外表面之间的空腔灌注加固材料，包裹钢筋笼，灌注过程均匀稳定连续，保证填充密实度。
11)拆除钢丝网：待灌注的加固材料达到强度后，拆除钢丝网。
12)拆除柔性塑形膜：进一步拆除柔性塑形膜，完成对桥梁水下结构的加固。
所述的柔性塑形膜为聚乙烯膜、聚氯乙烯膜、聚丙烯膜中的一种，其包裹高度大于等于钢筋笼的高度；所述的钢丝网材料为不锈钢、镀锌钢，其包裹高度与柔性塑形膜包裹高度一致，搭接处采用钢丝绳扣扣接。
所述的加固材料和封堵材料分别为水下环氧树脂、水下不分散砂浆、水下环氧砂浆、水下不分散混凝土和水下不分散混凝土中的一种。
本发明结构中，实现了在不排水的情况下完成对桥梁水下结构的维修加固，且钢筋网片采用预制拼装式，拼装工艺简单，通过销栓筋和钢筋网片上的弯钩串联，简单固定，只需水下人工配合即可完成，最大程度地减小水下的工作内容；采取二次灌注方式，先灌注封堵材料，待封堵材料达到规定强度后灌注加固材料，可有效地防止较大灌注冲击力对柔性塑形膜和钢丝网产生冲压破坏，以及可能的底部漏浆，在灌注过程中，不需要大型的钢模板，所采用的柔性塑形膜和钢丝网均成本低廉，使用方便，安装快捷，安全可靠，大大地降低了工作人员的工作强度，缩短工期，节省投入成本。
本发明优点显著，具有以下有益效果：
(1)钢筋网片采用预制拼装式，环向钢筋末端设置有弯钩，钢筋网片拼装完成后，通过在弯钩内插入销栓筋，简单构造绑扎，可以快速可靠地将钢筋网片在水下安装在待加固结构的外围，无需螺栓拧紧、焊接等复杂操作，降低了工作人员水下的工作强度，保障了工作人员的安全。
(2)采取二次灌注的方式，先灌注封堵材料，待封堵材料达到规定强度后灌注加固材料，可有效地防止较大灌注冲击力对柔性塑形膜和钢丝网产生冲压破坏，保证了加固质量。
(3)柔性塑形膜和钢丝网包裹在钢筋网片组成的钢筋笼外侧，起到了灌注加固材料时的外侧模板作用，较传统的钢模板比较，柔性塑形膜和钢丝网的质量轻，价格低廉，而且此加固过程不需要做排水、防水处理，无须围堰等辅助设施，大大缩短了工期，节约成本。
(4)工艺简单，实现了不排水的水下加固，施工过程对航道影响较小，加固后不需要回收模板，不需要考虑模板的周转使用等问题，保障了整个工程的进度。
(5)适用性广，且使用的材料均适用于水下环境。
附图说明：
图1是一种钢筋网片加固桥梁水下墩柱结构立面示意图；
图2是一种钢筋网片加固桥梁水下墩柱结构的一对钢筋网片的结构示意图；
图3是一种钢筋网片加固桥梁水下墩柱结构的插入销栓筋固定后的完整钢筋笼结构示意图；
图4是一种钢筋网片加固桥梁水下墩柱结构的插入销栓筋固定后的完整钢筋笼的横截面示意图；
图5是一种钢筋网片加固桥梁水下墩柱结构的加固完成后的桥梁水下墩柱结构横截面示意图；
图6是一种钢筋网片加固桥梁水下墩柱结构施工方法的工艺流程图；
图7是待加固结构的底部承台上钻锚接孔立面示意图；
图8是水下拼装钢筋网片的立面示意图；
图9是销栓筋固定钢筋网片形成闭合钢筋笼的立面示意图；
图10是设置封闭条的立面示意图；
图11是包裹柔性塑形膜的立面示意图；
图12是包裹钢丝网的立面示意图；
图13是灌注封堵材料的立面示意图；
图14是灌注加固材料的立面示意图；
图15是拆除钢丝网的立面示意图；
图16是拆除柔性塑形膜的立面示意图；
图17是加固完成的桥梁水下墩柱结构立面示意图；
在附图中，1为钢筋网片；10为钢筋笼；11为纵向钢筋；12为环向钢筋；121为弯钩；13为定位件；2为销栓筋；3为柔性塑形膜；4为钢丝网；5为待加固结构；51为锚接孔；6为封闭条；7为加固材料；71为封堵材料。
具体实施方式：
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。本发明提供一种钢筋网片加固桥梁水下墩柱结构，包括钢筋网片1、销栓筋2、定位件13、柔性塑形膜3、钢丝网4、待加固结构5、封闭条6，其特征在于：钢筋网片1具有多条纵向钢筋11和环向钢筋12正交组成，根据待加固结构5轮廓的外径、高度预制成形状、规格完全相同的两个半环形，钢筋网片1的高度等同于待加固结构5的待加固高度，环向钢筋12的末端设置有弯钩121，两个半环形的钢筋网片1沿着环向对拼合成整环，弯钩121的弧形端头上下错位搭接，搭接长度大于销栓筋2直径的2倍，1根以上销栓筋2沿着纵向同时穿过两个对拼的半环形的钢筋网片1的弯钩121的弧形端头内部，使得两个对拼的半环形的钢筋网片1沿着待加固结构5四周通过销栓筋2的销固而围合成闭合的环形的钢筋笼10，底部的纵向钢筋11部分或全部插入待加固结构5的承台的锚接孔51内固定，定位件13穿心固定于环向钢筋12，其在环向钢筋12中心内、外的厚度决定于加固层与钢筋保护层的厚度，一层以上的柔性塑形膜3沿着钢筋笼10外侧的定位件13的外表面包裹并环向封闭，一层以上的钢丝网4缠绕于柔性塑形膜3的外表面，形成对柔性塑形膜3的约束增强，封闭条6环向一周填充于柔性塑形膜3与待加固结构5外表面之间的空腔的底端，封堵材料71封堵封闭条6与待加固结构5外表面之间的缝隙，加固材料7灌注于柔性塑形膜3与待加固结构5外表面之间的空腔，包裹钢筋笼10。
所述的销栓筋2穿过钢筋网片1的弯钩121，承插在待加固结构5的承台的锚接孔51内，销栓筋2为钢筋；所述的纵向钢筋11位于环向钢筋12的内侧，环向钢筋12的弯钩121折角大于等于180°。
所述的定位件13的材料为水泥基材料、塑料、复合材料、金属材料中的一种，定位件13在纵、横向呈间隔离散分布。
所述的柔性塑形膜3为聚乙烯膜、聚氯乙烯膜、聚丙烯膜中的一种，其包裹高度大于等于钢筋笼10的高度；所述的钢丝网4材料为不锈钢、镀锌钢，其包裹高度与柔性塑形膜3包裹高度一致，搭接处采用钢丝绳扣扣接。
所述的加固材料7和封堵材料71分别为水下环氧树脂、水下不分散砂浆、水下环氧砂浆、水下不分散混凝土和水下不分散混凝土中的一种，封堵材料71的填充高度为50～500mm。
一种钢筋网片加固桥梁水下墩柱结构的施工方法，其特征在于采用预制两个半环形环向设置有弯钩的钢筋网片，以插入销栓筋的方式实现钢筋网片的水下快速拼装，并以包裹柔性塑形膜和钢丝网为灌注加固材料的模板，采用二次灌注法实现水下灌注施工，其施工步骤如下：
1)待加固结构表面处理：搭设施工平台，派遣专业潜水人员对待加固结构5表面疏松物、附着的淤泥及其他杂质进行清理；
2)预制钢筋网片：根据待加固结构5轮廓的外径和高度预制形状、规格完全相同的两个半环形钢筋网片1，钢筋网片1具有多条纵向钢筋11和环向钢筋12正交组成，钢筋网片1的高度等同于待加固结构5的待加固高度，环向钢筋12的末端设置有弯钩121，钢筋网片1的直径大于待加固结构5轮廓的外径，钢筋网片1的纵向钢筋11和环向钢筋12的数量及间距根据加固要求计算布置；
3)安装定位件：在预制好的钢筋网片1的环向钢筋12上安装若干定位件13，定位件13穿心固定于环向钢筋12，其在环向钢筋12中心内、外的厚度决定于加固层与钢筋保护层的厚度；
4)钻锚接孔：在待加固结构5的底部承台上钻取若干锚接孔51，锚接孔51的数量和位置根据钢筋笼10的纵向钢筋11及销栓筋2的数量及位置确定，锚接孔51的深度不小于5倍纵向钢筋11的直径；
5)水下拼装钢筋网片：通过人员和专用设备将两个半环形的钢筋网片1送入水下预定位置，进一步将钢筋网片1沿着待加固结构5的环向对拼合成整环，弯钩121的弧形端头上下错位搭接，搭接长度大于销栓筋2直径的2倍，底部的纵向钢筋11部分或全部插入待加固结构5的承台的锚接孔51内固定；
6)插入销栓筋：1根以上销栓筋2沿着纵向同时穿过两个对拼的半环形的钢筋网片1的弯钩121的弧形端头内部，销栓筋2末端插入承台的锚接孔51内固定，锚接孔51内提前灌注水下环氧树脂，使得两个对拼的半环形的钢筋网片1沿着待加固结构5四周通过销栓筋2的销固而围合成闭合的环形的钢筋笼10；
7)设置封闭条：在待加固结构5外表面底端环向一周缠绕封闭条6，封闭条6填充在柔性塑形膜3与待加固结构5外表面之间的空腔底端；
8)包裹柔性塑形膜和钢丝网：一层以上的柔性塑形膜3沿着钢筋笼10外侧的定位件13的外表面包裹并环向封闭，一层以上的钢丝网4缠绕于柔性塑形膜3的外表面，形成对柔性塑形膜3的约束增强；
9)灌注封堵材料：向柔性塑形膜3与待加固结构5外表面之间的空腔灌注封堵材料71，封堵材料71填充于封闭条上部，填充高度为50～500mm。
10)灌注加固材料：在灌注封堵材料71之后，间隔8小时以上，向柔性塑形膜3与待加固结构5外表面之间的空腔灌注加固材料7，包裹钢筋笼10，灌注过程均匀稳定连续，保证填充密实度。
11)拆除钢丝网：待灌注的加固材料7达到强度后，拆除钢丝网4。
12)拆除柔性塑形膜：进一步拆除柔性塑形膜3，完成对桥梁水下结构的加固。
所述的柔性塑形膜3为聚乙烯膜、聚氯乙烯膜、聚丙烯膜中的一种，其包裹高度大于等于钢筋笼10的高度；所述的钢丝网4材料为不锈钢、镀锌钢，其包裹高度与柔性塑形膜3包裹高度一致，搭接处采用钢丝绳扣扣接。
所述的加固材料7和封堵材料71分别为水下环氧树脂、水下不分散砂浆、水下环氧砂浆、水下不分散混凝土和水下不分散混凝土中的一种。