[发明专利]矩形截面桥墩采用UHPC的抗震加固构造及施工方法

说明书

矩形截面桥墩采用UHPC条带包裹的抗震加固构造及施工方法，针对抗震性能设计不足的既有桥墩，提出在矩形墩柱底部的潜在塑性铰区范围内，采用UHPC条带状的包裹加固，包括多条带间隔加固与宽条带加固两种构造形式。UHPC条带状包裹加固的具体构造为，对局部需要加固的桥墩墩底一定范围的混凝土保护层进行水平条带状的凿除，在条带范围内植筋、挂钢筋网、立模，浇筑UHPC混凝土，保湿养生后完成加固施工。本发明利用UHPC混凝土强度高、延性好的特点，对墩底进行包裹约束加固，特别是增加了对柱截面上四个角的抗震保护，增强矩形墩柱的柱底刚度和抗震性能，提高矩形墩柱的位移延性，解决了我国早期旧桥抗震性能不足的难题。

技术领域

本发明涉及桥梁工程领域，涉及桥梁抗震加固技术，特别是涉及一种矩形截面桥墩采用UHPC条带包裹的抗震加固构造及施工方法。

背景技术

矩形截面桥墩是我国公路桥梁经常采用的一种下部构造形式，很多早期设计的桥梁，都存在抗震设防等级偏低的问题，需要进行加固改造，增强其抗震性能。在既有的抗震加固方法中，增大截面法存在尺寸增加较大的问题，而FRP包裹法及钢管套箍法存在结构复杂、材料不相容等不足。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明提供一种矩形截面桥墩采用UHPC条带包裹的抗震加固构造及施工方法，与前述加固方法相比，其优点表现为：UHPC与被加固桥墩同为水泥基材料，两种材料之间的相容性好；UHPC套箍包裹可以发挥较好的套箍约束效应，增强抗震性能；UHPC材料的耐久性好，且截面尺寸增加有限。

本发明提供矩形截面桥墩采用UHPC条带包裹的抗震加固构造，承台上为矩形墩柱，所述矩形墩柱内通过矩形墩柱主筋及混凝土进行支撑，所述矩形截面墩柱的抗震加固构造包括条带状槽口、UHPC混凝土、矩形墩柱箍筋、加固区植筋和加固区钢筋网，所述矩形墩柱底部的加固区通过凿除保护层形成条带状槽口，在条带状槽口放置矩形墩柱箍筋并增加加固区植筋、加固区钢筋网通过立模浇筑UHPC混凝土形成条带状的矩形条带包裹构造。

本发明加固结构的进一步改进，所述条带状槽口有1-8道。

本发明加固结构的进一步改进，所述UHPC混凝土形成的条带高度为10-20cm，条带混凝土厚度5-10cm，条带净间距10-20cm。

本发明采用UHPC条带包裹的矩形截面墩柱抗震加固施工方法，包括以下步骤：

（1）对原矩形墩柱底部的加固高度范围内，采用人工凿槽的方式，凿除混凝土保护层形成条带状槽口；

（2）在条带状槽口内植筋，并固定钢筋网，立设侧模；

（3）拌和UHPC混凝土，通过钢筛均匀撒布添加钢纤维；

（4）在条带状槽口内浇筑UHPC混凝土，并插捣密实；

（5）对UHPC混凝土进行保温保湿养护。

本发明加固施工方法的进一步改进，所述步骤（3）中，在UHPC混凝土拌合过程中，通过筛分钢纤维，均匀分散添加于UHPC混凝土之中。

本发明矩形截面桥墩采用UHPC条带包裹的抗震加固构造及施工方法，连接可靠，结构受力明确，原理简单、材料相容、方法有效，是一种先进可靠的可解决旧桥抗震性能不足的加固构造及施工方法。

附图说明

图1 本发明桥墩加固前多条带凿槽构造图；

图2本发明桥墩凿槽后A-A断面图

图3本发明桥墩UHPC多条带包裹加固构造图

图4本发明桥墩条带加固后C-C断面图

图5本发明桥墩加固前单个整体式条带凿槽构造图