[发明专利]一种预应力纤维编织网张拉装置及其加固混凝土梁施工方法

说明书

本发明属于结构施工技术领域，具体涉及一种简便快捷的预应力纤维编织网张拉装置及其加固混凝土梁施工方法。本发明是在普通钢筋混凝土结构的基础上，引入具有优良的抵抗裂缝变形的能力，裂缝较小，抗拉/压能力、抗腐蚀能力强和良好的环保性能的活性粉末混凝土RPC和纤维编织网，并对纤维编织网施加预应力以改变原结构内力分布，消除加固部分的应力滞后现象，使后加部分与原构件能较好地协调工作，提高原结构的承载力，减小挠曲变形，缩小裂缝宽度。

技术领域

本发明属于结构施工技术领域，具体涉及一种简便快捷的预应力纤维编织网张拉装置及其加固混凝土梁施工方法。

背景技术

钢筋混凝土结构当其使用功能发生变化导致荷载增大时，结构承载力能力会不满足要求，或在各种侵蚀（氯盐、硫酸盐、干湿循环、冻融、碳化等及其耦合作用）环境作用下长期服役后，材料基本性能会逐渐劣化，进而对结构整体性能也逐渐表现出劣化和损伤。为了充分保证人民群众生命财产安全，需要通过对构件的加固以满足承载力，稳定性的要求。

常用的梁加固方法有：增大截面加固法、预应力加固法、粘贴钢板（外包型钢）加固法、粘贴纤维复合材加固法等。这些方法在一定程度上都可以使梁满足承载力，耐久性的要求，但也存在着很多缺点有待研究解决。比如增大截面加固法，周期长，造价相对较大，对现场生产和生活有一定影响，且加固后的建筑物净空间有一定的减小；新、旧混凝土结合、新旧纵筋、箍筋的焊接等节点处理比较烦琐，完成质量跟施工队伍自身素质影响较大；增加了结构本身的自重和截面大小，也有可能改变了结构本身的刚度分配，造成相邻其他构件的连锁加固。预应力加固法会减小建筑净空、影响建筑外立面，影响上层楼盖结构或屋面防水构造。粘贴钢板（外包型钢）加固法加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平，这就对施工队伍素质要求比较高。粘贴纤维复合材加固法其不足之处是完成质量很大程度依赖碳素纤维布和专用结构胶的选取，而现在市场上纤维材料和结构胶质量参差不齐，价格相差比较大，这样也就有些自身要求不严格的施工单位没有严格按照设计要求选择材料，而材料是决定此加固方法效果的关键；还有就是本身方法的缺陷，两种不同材料的共同工作问题，规范虽然作了滞后效应的考虑，但实际当中加上施工的误差，材料本身的差异，理论跟现实是有较大出入的；另现场施工时还要注意防火问题。

20世纪90年代，研究人员开发出一种新型材料——活性粉末混凝土（ReactivePowder Concrete，简称 RPC），其有效地克服了普通混凝土的结构脆性大、强度低、自重大、耐久性低、容易开裂等缺点，表现出超高强度、超高体积稳定性，尤其是在韧性方面表现优异。由于活性粉末混凝土是通过将各原材料以高密度结合在一起，减少了结构内部的孔隙和缺陷，与传统的混凝土材料相比，具有很大的优越性。活性粉末混凝土具有高抗压能力，应用到土木工程的建设中能够提高结构的抗压能力，并且具有足够的承载能力，能够满足日益提高的载重要求。因此，活性粉末混凝土将会是未来混凝土材料发展的必然方向。

纤维编织网增强混凝土 ( Textile Reinforced Concrete，简称TRC)，是一种新型复合加固材料，它使用纤维编织网作为主要增强材料，以细粒混凝土作为黏结材料。TRC与原结构间具有良好的协调性和相容性，还具有限裂效果好，抗拉强度高等优点。此外，细粒混凝土在抗渗性、抗碳化能力及抗冻融性能等方面表现较为良好，所以应用TRC对结构进行加固将使结构的耐久性得到很大的提高。且保护层仅需满足粘结锚固需求，可以做的较薄。

梁粘贴纤维编织网加固技术现在也越来越广泛地被应用在梁结构加固中。其优点有：（1）纤维复合材的抗拉强度高，是同等截面钢材的7-10倍；（2）重量轻，密度只有普通钢材的1/4；（3）纤维复合材加固的耐久性好，可阻抗化学腐蚀和恶劣环境、气候变化的破坏；（4）纤维加固的施工方便快捷、省力节时、施工质量易于保证；（5）加固后对原结构外观和原有净空无显著影响，维护费用低。