[发明专利]一种采用钢纤维自应力混凝土加固石拱桥的方法

权利要求书

1.一种采用钢纤维自应力混凝土加固石拱桥的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，在原石拱圈(1)的下方，安装支撑加固单元；其中，所述支撑加固单元包括第一层纵向钢筋(4.1)、第二层纵向钢筋(4.2)、横向钢筋(5)和植筋(6)；

步骤2，安装模板；

在所述第二层纵向钢筋(4.2)的下面，固定安装所述模板(7)；

步骤3，制备钢纤维自应力混凝土：

步骤3.1，确定各材料配比如下：

步骤3.2，干搅拌混合：

将配方量的钢纤维、砂和碎石进行干搅拌，使钢纤维、砂和碎石混合均匀，得到混合均匀的物料；

步骤3.3，湿搅拌混合：

向步骤3.2得到的混合均匀的物料中，加入配方量的水泥和水进行湿搅拌混合，搅拌时间10min～20min，得到钢纤维自应力混凝土；

步骤4，将步骤3得到的钢纤维自应力混凝土浇入模板(7)中，并采用插入式振动器斜向插入模板(7)中的钢纤维自应力混凝土中进行振捣；

本步骤中，浇入模板(7)中的钢纤维自应力混凝土逐渐硬化；在硬化过程中，钢纤维自应力混凝土产生膨胀，在混凝土内部的钢筋和钢纤维的粘结力和外部界面约束作用限制下，混凝土内部产生一定的预压应力，从而使得现浇的内衬拱混凝土内部密实、均匀、无空洞，与原石拱圈(1)结合紧密，从而使得新旧结构共同受力；

步骤5，待钢纤维自应力混凝土初凝后，在模板(7)外部覆盖塑料布保湿，并每隔固定时间喷水一次，待钢纤维自应力混凝土完全硬化后，拆除模板(7)，再喷水养护固定时间，钢纤维自应力混凝土形成钢纤维自应力混凝土内衬拱(2)；

在喷水养护结束后，均匀安装多个预应力锚索(3)；预应力锚索(3)的安装方式为：预应力锚索(3)的一端位于钢纤维自应力混凝土内衬拱(2)的底部，另一端依次穿过钢纤维自应力混凝土内衬拱(2)和原石拱圈(1)，嵌入到石拱桥的结构内部。

2.根据权利要求1所述的一种采用钢纤维自应力混凝土加固石拱桥的方法，其特征在于，步骤1中，支撑加固单元具体安装方法为：

步骤1.1，在原石拱圈(1)的下表面，铺设若干道平行设置的所述第一层纵向钢筋(4.1)以及若干道平行设置的所述横向钢筋(5)；所述第一层纵向钢筋(4.1)和所述横向钢筋(5)的相交位置进行绑扎固定；

步骤1.2，在所述第一层纵向钢筋(4.1)的下方，距离为d的位置，设置若干道平行设置的所述第二层纵向钢筋(4.2)，并且，每个所述第二层纵向钢筋(4.2)，位于对应的所述第一层纵向钢筋(4.1)的正下方；

步骤1.3，在每个第一层纵向钢筋(4.1)和所述横向钢筋(5)的相交位置，均设置一个所述植筋(6)，所述植筋(6)的底部，与对应的所述第二层纵向钢筋(4.2)绑扎固定，所述植筋(6)的中部，与所述第一层纵向钢筋(4.1)和所述横向钢筋(5)绑扎固定，所述植筋(6)的顶部，钻入到所述原石拱圈(1)的内部；

通过所述植筋(6)，限定了所述第一层纵向钢筋(4.1)和所述第二层纵向钢筋(4.2)的距离d，为现浇混凝土层的厚度。

3.根据权利要求1所述的一种采用钢纤维自应力混凝土加固石拱桥的方法，其特征在于，步骤4中，混凝土内部产生的预压应力为2～10Mpa。

4.根据权利要求1所述的一种采用钢纤维自应力混凝土加固石拱桥的方法，其特征在于，钢纤维自应力混凝土内衬拱(2)和原石拱圈(1)的厚度比为：0.6～1。