[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

说明书

本发明提供一种采用钢纤维自应力混凝土加固石拱桥的方法，包括：安装支撑加固单元；安装模板；制备钢纤维自应力混凝土；将钢纤维自应力混凝土浇入模板中，并振捣；在喷水养护结束后，均匀安装多个预应力锚索。本发明提供的一种采用钢纤维自应力混凝土加固石拱桥的方法具有以下优点：本发明采用钢纤维自应力混凝土因其硬化过程中产生膨胀并产生2～10MPa自压应力，使得内衬拱混凝土内部密实、均匀、无空洞，与原石拱圈结合紧密，从而使得新老结构共同受力，加固效果好。

技术领域

本发明属于桥梁工程加固维修技术领域，具体涉及一种采用钢纤维自应力混凝土加固石拱桥的方法。

背景技术

石拱桥是使用非常广泛的桥梁结构形式之一。石拱桥具有以下优点：(1)采用拱式结构，跨越能力较大；(2)能充分做到就地取材，与梁式桥相比可节省大量的钢材和水泥；(3)耐久性好，与梁式桥相比养护和维修费用少；(4)外形美观；(5)构造简单，施工技术容易被掌握，有利于广泛采用。

近年来，随着经济高速发展，以公路为主的交通运输业快速发展，交通流量大，车辆载重增长速度快，原有石拱桥设计荷载等级已不满足现行车辆通行的需求。因此，如何提升石拱桥承载能力，对石拱桥进行加固，是目前需要迫切解决的事情。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种采用钢纤维自应力混凝土加固石拱桥的方法，可有效解决上述问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种采用钢纤维自应力混凝土加固石拱桥的方法，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。

优选的，步骤1中，支撑加固单元具体安装方法为：