[发明专利]一种TRC预应力实施装置及其加固RC构件施工方法

说明书

本发明公开了一种TRC预应力实施装置及其加固RC构件施工方法，包括锚固机构、张拉机构、分层定位机构和纤维网夹具；锚固机构包括锚固横档一、对中机构一和自锁盒一；张拉机构包括锚固横档二、对中机构二、自锁盒二和张拉驱动组件；纤维网夹具呈楔形，包括可拆卸连接的夹具盖板和夹具底板；分层定位机构有多个，均匀布设在锚固机构和张拉机构之间，用于将多层纤维网中的每层纤维网形成等距分布。本发明能在施工现场不借助大型复杂设备完成对多层纤维网的预应力施加，实现预应力TRC加固RC构件，整个实施装置简单、工序流程简洁、施工便利且易于推广，在工程加固领域具有较好的应用前景和经济价值。

技术领域

本发明涉及结构加固施工技术领域，特别是一种TRC预应力实施装置及其加固RC构件施工方法。

背景技术

FRP加固修补结构技术是继加大混凝土截面、粘钢之后的又一种新型的结构加固技术。通过在构件表面、包裹、粘贴FRP，从而实现对结构的加固。与传统的加大混凝土截面或粘钢混凝土补强相比，FRP加固技术具有节省空间，施工简便，不需要现场固定设施，施工质量易保证，基本不增加结构尺寸及自重，耐腐蚀、耐久性能好等特点。因此，FRP加固技术备受青睐和关注。但FRP加固通常需要使用有机树脂胶作为黏结剂，而树脂胶的抗老化、耐高温及潮湿环境下的适应性都较差，这限制了该加固方法的应用范围。而织物增强混凝土(Textile Reinforced Concrete，简称TRC)是在碳纤维加固技术基础上研究出来的一种新型复合加固材料，由高性能细骨料混凝土与多轴耐碱纤维网，如碳纤维、耐碱玻璃纤维等结合而成的新型复合材料组成。TRC具有以下特点：TRC薄壁轻质高强，由于其采用的纤维束直径很小且耐腐蚀，没有混凝土保护层厚度的要求，只需满足黏结锚固要求即可，因此整个单元可以做成10～20mm很薄的一层。TRC与待加固结构间具有良好的相容性，修复时可以填补构件表面的裂缝，减少构件表面的缺陷；其所采用的水泥基材料具有耐火耐高温、抗老化及适宜用于潮湿混凝土表面等特点，使得TRC材料具有良好加固效果和适用性。

然而，现有的已有形变构件上粘贴碳纤维布(网)以及TRC加固技术，存在着加固层与被加固构件间具有应变差的现象，从而造成应力滞后的问题。以加固钢筋混凝土板为例，由于被加固RC板的钢筋与纤维复合材料加固层存在应力滞后，导致加固板破坏时纤维复合材料加固层的应变发展不大，纤维复合材料的抗拉强度没有得到充分发挥。

针对此问题，一些学者研究并公开了一些发明专利或实用新型。

中国专利CN205476518U公开了一种预应力碳纤维张拉装置，包括锚固机架、张拉机构和施力装置，碳纤维布固定设置在张拉机构上，施力装置通过张拉机构对碳纤维布施加预应力，并在张拉完毕后的碳纤维布表面涂上胶层。

不足的是，碳纤维布进行预应力张拉后通常不能紧贴待加固构件的表面，尽管通过涂抹有机树脂胶可以固定纤维布，但树脂胶的抗高温、抗老化及潮湿混凝土表面的适应性均较差，而且树脂胶层的厚度和均匀性会导致二者界面处的应力分布不均匀，影响加固效果；此外，碳纤维布的预应力施加装置在完成加固后必须始终保持有效且不能拆除，否则会因界面粘结问题导致纤维布的出现严重的预应力损失严重，影响加固效果。

专利CN105350790A公开了一种预制预应力TRC板加固钢筋混凝土板的方法，将预制预应力TRC薄板贴于钢筋混凝土表面，目的在于充分发挥TRC材料的抗拉性能，但该方法存在以下两点不足：(1)预应力施加在预制TRC板上，只有当待加固构件产生较大的变形时，加固层才可发挥其加固作用，并不能恢复原构件服役过程产生的形变，加固效果不明显；(2)预制TRC板厚度较小，无法进行凿糙处理，因此实施过程中难以保证加固层与原构件间的粘结质量，二者的协同受力无法保证，易在二者粘结面处发生破坏。

因此，有必要发明一种构造简洁、操作简单且能有效地给纤维网施加预应力的预应力TRC实施装置。

发明内容