[发明专利]基于严酷环境的水下桥墩复合材料重防腐加固结构

说明书

本发明涉及一种基于严酷环境的水下桥墩复合材料重防腐加固结构，包括护筒以及填充在护筒、桥墩之间的UHPC层，所述护筒自上而下分成若干护筒段，相邻的两个护筒段之间通过第一连接件固接；所述护筒段由至少两块弧形拼接板拼接而成，所述弧形拼接板采用PETG材料制成，相邻的两块弧形拼接板之间通过第二连接件固接。因为弧形拼接板具有很好的抗腐蚀性能和抗水冲击的性能，UHPC层具有超高的强度，因此本发明能够保证桥墩在加固后的强度和质量。

技术领域

本发明涉及一种基于严酷环境的水下桥墩复合材料重防腐加固结构，属于桥墩修复技术领域。

背景技术

桥墩是指支撑桥梁的柱形结构，用于支承桥跨结构。水下桥墩因为长时间浸泡在水里，在水流冲刷以及环境腐蚀等原因易造成桥墩产生混凝土脱落、钢筋露筋等病害，使得桥墩承载力不足，影响桥梁的结构安全。因此，在监测到水下桥墩产生病害时，需要及时进行修复。

传统的水下桥墩修复方法是通过钢护筒将桥墩包围起来，然后从护筒顶部向下填充灌浆料，灌浆料通常采用环氧灌浆料。但是，该方法具有至少以下两个缺陷：一是钢护筒在修复完成后需要拆除，在水下拆除钢护筒费时费力，因此造成施工时间较长；二是从护筒顶部向下填充灌浆料时，灌浆料内可能会夹杂部分空气，当灌浆料受重力作用向下沉时，需要从护筒上方排出灌浆料挤压出的水分，因此在空气和水分的共同作用下，填充的灌浆料在凝固后留有空隙，造成凝固后的灌浆料不密实，影响桥墩的修复效果；三是环氧灌浆料对施工温度要求较高，一般要求环境温度控制在15-32°C，而修复桥墩多在枯水季施工，此时一般温度较低，对施工带来困难。

发明内容

本发明要解决技术问题是：提供一种可以缩短施工周期且桥墩修复效果好的加固结构。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种基于严酷环境的水下桥墩复合材料重防腐加固结构，包括护筒以及填充在护筒、桥墩之间的UHPC层，所述护筒自上而下分成若干护筒段，相邻的两个护筒段之间通过第一连接件固接；所述护筒段由至少两块弧形拼接板拼接而成，所述弧形拼接板采用PETG材料制成，相邻的两块弧形拼接板之间通过第二连接件固接。

本发明的加固结构通常是在桥墩现场，先将护筒分段安装好，使护筒围住待修复的桥墩，然后在护筒和桥墩之间注入UHPC浆料制得。

本发明采用PETG材料制成护筒，与传统的护筒相比，具有以下几个优点：1）护筒可以不再拆除，直接作为UHPC层的外保护层，这样不但提高了施工效率，而且提高了桥墩加固结构的寿命。2）PETG材料韧性特别好，比通用压克力坚韧15至20倍，比抗冲改性的压克力坚韧5至10倍，抗冲击性能优异，而且具有优秀的耐候性，并含有紫外线吸收剂，可保护UHPC层免受紫外线的有害影响；而玻纤板则脆性较大，而且抗冲击性能较差，容易损坏。3）PETG材料为透明材料，在护筒和桥墩之间灌注UHPC浆料时，可以透过护筒直观地监测UHPC层的浇筑情况。4）本发明的结构对施工温度没有特别要求，四季均可施工。

本发明采用UHPC作为修复桥墩的材料，通过提高组织成分的细度与活性，不使用粗骨料，使材料内部的孔隙与微裂缝减到最少，以获得超高强度与高耐久性。相比现有技术中使用的环氧灌浆料，耐久性极高，即使在冻融、海洋、硫铝酸盐、弱酸和碳化等特殊条件下，也能阻止各种有害物质的渗透，因此能够有效地防护受到伤害的桥墩；而且UHPC因具有超高的强度，因此也能够保证桥墩在加固后的强度和质量。