預(yù)應(yīng)力碳纖維布雙層同時張拉加固裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于土木工程橋梁結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，特別涉及預(yù)應(yīng)力碳纖維布雙層同時張拉加固裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)階段前期所建設(shè)的橋梁長期受自然環(huán)境、荷載作用等影響，不可避免要產(chǎn)生各種各樣的病害，甚至劣化，從而降低橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性和承載力。其中一些橋梁也存在由于設(shè)計荷載偏低、承載能力不足，同時缺乏必要的養(yǎng)護措施，在上述環(huán)境因素及載荷作用下，相當(dāng)數(shù)量的橋梁已出現(xiàn)嚴(yán)重的病害，公路交通安全與暢通受到嚴(yán)重影響。
[0003]碳纖維布具有高強度、質(zhì)輕、耐腐蝕等特點，是加固混凝土受彎構(gòu)件理想的材料，可以應(yīng)用于橋梁工程及一些結(jié)構(gòu)工程中。碳纖維布通過粘結(jié)強度較高的粘結(jié)膠將碳纖維布粘貼在被加固的構(gòu)件上，使碳纖維布和被加固構(gòu)件同時工作，通過粘貼碳纖維布可以提高被加固構(gòu)件的承載力和抗彎剛度。在此基礎(chǔ)上，進一步使用預(yù)應(yīng)力碳纖維布加固技術(shù)，即對碳纖維布提前施加一定的預(yù)應(yīng)力，這樣可以充分發(fā)揮碳纖維布超強的抗拉能力，提高碳纖維布的利用率。但是上述加固方式存在以下不足:
[0004]1.僅僅把碳纖維布直接粘貼在被加固構(gòu)件上上，通過試驗研究和其他學(xué)者所得出的結(jié)論，對于把碳纖維布粘貼在被加固構(gòu)件上的情況，碳纖維布僅在被加固構(gòu)件屈服后才明顯發(fā)揮作用，在屈服前發(fā)揮作用較少，而被加固構(gòu)件達(dá)到屈服后不久便會破壞，因此無法實現(xiàn)碳纖維布與被加固構(gòu)件的協(xié)同加固作用，導(dǎo)致碳纖維布較高的抗拉能力不能得到很好的發(fā)揮。
[0005]2.為了保證碳纖維布與被加固構(gòu)件之間有足夠的粘結(jié)強度，需要使用足夠的粘結(jié)膠。由于在進行涂刷粘結(jié)膠過程中，不可避免的會出現(xiàn)個別部位涂膠量過多，并且在加載過程中由于隨著加載力的增大，碳纖維布伸長，在涂膠量不均勻部位便會出現(xiàn)滑移與過早剝離現(xiàn)象，從而降低碳纖維布的利用率。
[0006]3.由于碳纖維布所特有的物理特性以及現(xiàn)有的張拉設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作繁瑣，施工時間長，不能夠很好的對碳纖維布施加一定的預(yù)應(yīng)力，也不能夠滿足現(xiàn)場施工的要求。
[0007]4.對于一般預(yù)應(yīng)力碳纖維布加固設(shè)備，只能實現(xiàn)單層碳纖維布的張拉，而通過試驗表明，僅粘貼一層碳纖維布對提高被加固構(gòu)件的性能很小，不能滿足加固要求。
[0008]5.在對預(yù)應(yīng)力碳纖維布的張拉過程中，往往出現(xiàn)預(yù)應(yīng)力損失現(xiàn)象，雖然預(yù)應(yīng)力損失的絕對值較小，但預(yù)應(yīng)力碳纖維布的加固性能對預(yù)應(yīng)力損失值的敏感性極高。傳統(tǒng)的加固設(shè)備通過千斤頂上的油壓表顯示應(yīng)力大小，由于油壓表的精度很低，只能粗略的確定預(yù)應(yīng)力大小，而無法測出預(yù)應(yīng)力損失值的情況，導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力碳纖維布的加固質(zhì)量得不到保障。
【實用新型內(nèi)容】
[0009]為解決上述問題，本實用新型提供一種方便張拉、施工快捷的預(yù)應(yīng)力碳纖維布雙層同時張拉加固裝置，可以很好的適用于預(yù)應(yīng)力碳纖維布張拉加固施工，充分發(fā)揮碳纖維布的性能，提高工作效率。
[0010]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0011]—種預(yù)應(yīng)力碳纖維布雙層同時張拉加固裝置，包括:
[0012]設(shè)置在被加固構(gòu)件一側(cè)用于固定碳纖維布起始位置的第一錨固鋼板；
[0013]位于被加固構(gòu)件另一側(cè)與第一錨固鋼板對應(yīng)的滾動裝置；
[0014]與第一錨固鋼板處于同一位置的張拉裝置；
[0015]碳纖維布起始端與第一錨固鋼板連接后，另一端繞過滾動裝置與張拉裝置連接，由張拉裝置施以拉力；
[0016]在所述張拉裝置和靠近滾動裝置位置上分別設(shè)有碳纖維布下壓裝置，以將達(dá)到設(shè)定拉力并浸膠的碳纖維布壓附在被加固構(gòu)件上；同時采用多個第二錨固鋼板將兩層碳纖維布固定在被加固構(gòu)件上，實現(xiàn)雙層碳纖維布的同時張拉加固。
[0017]所述張拉裝置依次包括千斤頂、拉力傳感器、轉(zhuǎn)動鎖定裝置和第一下壓裝置，所述拉力傳感器一端與所述千斤頂?shù)幕钊麠U通過螺栓連接，另一端通過螺栓與所述轉(zhuǎn)動鎖定裝置連接，所述千斤頂?shù)牡撞亢退龅谝幌聣貉b置的底部均與張拉固定支架固定連接，所述張拉裝置通過所述固定支架可拆卸的固定在被加固構(gòu)件上。
[0018]在張拉裝置的近端，將碳纖維布的一端通過所述第一錨固鋼板固定在所述被加固構(gòu)件上，另一端繞過所述滾動軸后，拉緊固定在所述轉(zhuǎn)動鎖定裝置上，通過千斤頂?shù)氖湛s拉動實現(xiàn)對所述碳纖維布的雙層同時張拉，通過所述下壓裝置對涂刷浸漬膠后的雙層碳纖維布進行下壓，將處于張拉狀態(tài)的所述雙層碳纖維布粘貼在所述被加固構(gòu)件上，并在所述雙層碳纖維布的相應(yīng)位置施做一個或多個第二錨固鋼板，實現(xiàn)所述雙層碳纖維布對構(gòu)件的加固。
[0019]通過滾動裝置的設(shè)置，不僅解決了遠(yuǎn)端錨固的難題，也可以實現(xiàn)碳纖維布的雙層同時張拉，由于滾軸的存在，雙層碳纖維布的受力大小一致，可以實現(xiàn)雙層纖維布同等預(yù)應(yīng)力大小的張拉，大大提高了施工進度，增加了工作效率，保證施工質(zhì)量。
[0020]設(shè)置拉力傳感器不僅可以方便精確的觀察施加的預(yù)應(yīng)力，同時也能夠監(jiān)測在張拉過程中碳纖維由于收縮等原因造成的預(yù)應(yīng)力損失的大小，并在粘貼之前將預(yù)應(yīng)力損失添加上去，彌補了千斤頂上油壓表不能監(jiān)測的缺陷。
[0021]所述第一下壓裝置與所述轉(zhuǎn)動鎖定裝置之間存在一定間距，所述張拉固定支架為矩形鋼板支架，所述矩形鋼板支架上設(shè)有若干個用以固定于所述被加固構(gòu)件上的螺栓孔。
[0022]第一下壓裝置與轉(zhuǎn)動鎖定裝置之間存在一定間距，可以方便對碳纖維布進行纏繞固定等相應(yīng)操作。通過螺栓孔將張拉裝置與被加固構(gòu)件固定連接，簡單方便快捷，并增加了張拉裝置的穩(wěn)定性。
[0023]所述第一錨固鋼板的中間設(shè)有供所述碳纖維布穿過的縫隙，兩端設(shè)有用以固定在所述被加固構(gòu)件上的的螺栓孔。
[0024]所述轉(zhuǎn)動鎖定裝置包括四邊形橫向支架，所述四邊形橫向支架的一端通過螺栓和所述拉力傳感器相連接，另一端固定著碳纖維布鎖軸，所述碳纖維布鎖軸上設(shè)有允許碳纖維布穿過的縫隙，所述碳纖維布鎖軸的兩端設(shè)有咬軸齒輪，所述咬軸齒輪側(cè)面設(shè)有齒輪卡板，所述碳纖維布鎖軸的兩端端頭內(nèi)設(shè)轉(zhuǎn)動卡帽；所述拉力傳感器通過螺栓與所述千斤頂?shù)幕钊麠U固定連接。
[0025]所述滾動裝置包括第二下壓裝置、滾動軸和遠(yuǎn)端固定支架，所述第二下壓裝置和所述滾動軸相隔一定間距的固定在所述遠(yuǎn)端固定支架上，所述遠(yuǎn)端固定支架可拆卸的固定在所述被加固構(gòu)件的相應(yīng)位置上。
[0026]通過滾動裝置的設(shè)置，可以實現(xiàn)碳纖維布的雙層同時張拉，大大增加了碳纖維布的受力性能，提尚了工作效率。
[0027]所述下壓裝置包括:位于兩側(cè)的支架豎板，兩個所述支架豎板的頂端由支架橫板固定連接，所述支架橫板上設(shè)有豎直的內(nèi)螺紋通孔，調(diào)節(jié)螺栓穿過所述通孔配合工作，所述調(diào)節(jié)螺栓的底部與調(diào)節(jié)鋼塊固定連接，通過調(diào)整所述調(diào)節(jié)螺栓的位置改變所述調(diào)節(jié)鋼塊的位置；所述支架豎板的內(nèi)側(cè)設(shè)有與所述調(diào)節(jié)鋼塊的兩端相適應(yīng)的軌道槽；所述調(diào)節(jié)鋼塊的下端為光滑圓弧狀。
[0028]設(shè)置下壓裝置，可以更方便的將碳纖維布固定在被加固構(gòu)件上，也方便涂刷浸漬膠，從而使雙層碳纖維布的受力性能得到充分保證。
[0029]—種預(yù)應(yīng)力碳纖維布雙層同時張拉加固方法，包括以下步驟:
[0030]步驟1:在被加固構(gòu)件表面的設(shè)定位置預(yù)埋螺栓，將碳纖維布的一端通過第一錨固鋼板固定在被加固構(gòu)件上，將張拉裝置和滾動裝置固定在所述被加固構(gòu)件上；
[0031]步驟2:在被加固構(gòu)件表面涂刷浸漬膠，將所述碳纖維布的另一端繞過滾動軸，并通過遠(yuǎn)端和第一下壓裝置的內(nèi)部，拉緊固定在轉(zhuǎn)動鎖定裝置上，通過千斤頂?shù)氖湛s對所述碳纖維布進行張拉；
[0032]步驟3:張拉力達(dá)到預(yù)定的應(yīng)力時停止張拉，在兩層所述碳纖維布的中間涂抹浸漬膠，涂抹完畢后，調(diào)節(jié)遠(yuǎn)端和近端的下壓裝置，將兩端的所述碳纖維布同時下壓，在所述碳纖維布上再次涂刷所述浸漬膠；
[0033]步驟4:待到所述浸漬膠達(dá)到設(shè)定狀態(tài)時，將中間和遠(yuǎn)端的第二錨固鋼板粘在所述碳纖維布的相應(yīng)位置，所述第二錨固鋼板通過所述預(yù)埋螺栓進行固定；
[0034]步驟5:當(dāng)所述浸漬膠達(dá)到設(shè)計強度時，拆除所述張拉裝置和所述滾動裝置，對所述碳纖維布進行放張。
[0035]利用上述工藝方法可以實現(xiàn)對碳纖維布的雙層同時加固。各個涂抹浸漬膠的步驟可以保證兩層碳纖維布的粘結(jié)強度。利用第二錨固鋼板，可以提前對碳纖維布進行放張，縮短施工時間。第一錨固鋼板的作用主要是用于在近端固定碳纖維布，其鋼板中間有可以使碳纖維布穿過的縫隙，通過纏繞可以起到自緊的作用。第二錨固鋼板的作用是在粘貼完碳纖維布后按照一定間距錨固壓緊碳纖維布，可以防止碳纖維布在受力情況下發(fā)生滑移以及提前剝離。
[0036]其中，步驟I中，將所述張拉裝置的后端的兩個螺栓孔放置在穿過所述第一錨固鋼板兩端螺栓孔的螺栓上。
[0037]將張拉裝置置于第一錨固鋼板上，可以確保碳纖維布端部的固定，避免出現(xiàn)張拉過程中碳纖維布的滑動。
[0038]步驟3中，通過拉力傳感器的顯示確定所述張拉力的應(yīng)力值；在完成所述再次涂刷浸漬膠后，用刮板將所述浸漬膠涂抹均勻。
[0039]通過拉力傳感器顯示張拉力的應(yīng)力值，精確度更高。再次涂刷浸漬膠后，用刮板均勻，保證碳纖維布粘結(jié)性的均勻性。
[0040]步驟4中，所述設(shè)定狀態(tài)為浸漬膠達(dá)到接觸不粘手狀態(tài)。
[0041]步驟5中，當(dāng)完成對所述碳纖維的放張后，將剩余未進行鋼