水中鋼樁防腐補(bǔ)強(qiáng)加固方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及橋梁或碼頭等水中鋼構(gòu)建筑物水下鋼樁防腐補(bǔ)強(qiáng)加固，采用纖維復(fù)合材料補(bǔ)足鋼樁因銹蝕引起強(qiáng)度損失，可直接潛水作業(yè)水下加固的一種方法。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于碼頭、橋梁等海上建筑，常采用鋼管樁、槽鋼、工字鋼等構(gòu)建基礎(chǔ)。舊鋼樁在使用多年后，以及新鋼樁在施工過程中，防腐層的腐蝕、破損不可避免，如何進(jìn)行維修是個(gè)大難題，迄今成功的工程案例不多。鋼樁防腐涂層使用年限長，然而腐蝕環(huán)境惡劣，加上機(jī)械損傷等，涂層的破損失效難以避免，但維修起來卻相當(dāng)困難，其難度體現(xiàn)在防腐材料的選擇和如何進(jìn)行施工兩方面。問題的關(guān)鍵在于部分修補(bǔ)區(qū)域在水下，部分在水上但受海浪的沖擊。另外隨著潮漲潮落，新做的涂層可能尚未固化就會(huì)被海水浸泡或海浪沖擊走。要做好鋼管樁的維修涂裝，采用能夠水下涂裝、水下固化的高性能涂料當(dāng)是最佳之選。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有防腐加固方法的諸多缺點(diǎn)和工藝上的不足，本發(fā)明專利采用增強(qiáng)纖維復(fù)合材料布對(duì)水中鋼樁直接進(jìn)行包裹，不再采取其它處理措施，即能滿足設(shè)計(jì)和使用要求。該復(fù)合纖維系統(tǒng)等代鋼筋截面積計(jì)算A g缺=d復(fù)*b復(fù)* σ復(fù)/ σ鋼(例如:某復(fù)合材料，d復(fù)=復(fù)合纖維材料厚度1.3mm，b復(fù)=復(fù)合纖維材料寬度mm，σ復(fù)=復(fù)合纖維材料抗拉強(qiáng)度235N/mm2，σ鋼=300N/mm2)，根據(jù)鋼樁損失截面積，最終計(jì)算出滿足設(shè)計(jì)要求的復(fù)合纖維布寬度及層數(shù)。該復(fù)合材料是由增強(qiáng)纖維布與憎水配套樹脂膠濕合形成的。憎水配套樹脂膠能在水下不擴(kuò)散，24小時(shí)基本凝固，且抗壓強(qiáng)度不低于45MPA，抗拉強(qiáng)度不低于235MPA。增強(qiáng)纖維布可為玻璃纖維布、芳綸纖維布或玻璃與芳綸纖維混合編織布，每平方米纖維布需要樹脂為0.85-1.2KG。
[0004]本發(fā)明專利采用的技術(shù)方案是:先對(duì)水中銹蝕鋼樁除銹和清潔，尤其是水下部分和受海浪沖擊的部位；然后用增強(qiáng)纖維復(fù)合材料布包裹，以補(bǔ)足鋼樁因銹蝕可能的強(qiáng)度下降；這種復(fù)合纖維材料布在施工時(shí)為柔韌的編織布，在水中固化后就成了強(qiáng)硬的板狀材料，具有良好的抗沖刷及抗腐蝕的性能。增強(qiáng)復(fù)合材料布包裹形式和數(shù)量均依據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工，包裹高度須超出鋼樁缺陷范圍50cm。水中的施工可由專業(yè)的潛水員完成。
[0005]本發(fā)明專利的有益效果是，施工簡(jiǎn)便、易行、高效。
【附圖說明】
[0006]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0007]圖1為樁柱身包裹加固立面結(jié)構(gòu)圖。
[0008]圖2為樁柱身包裹加固斷面結(jié)構(gòu)圖。
[0009]圖3為樁柱身表面缺陷狀況示意圖圖中1.環(huán)包復(fù)合材料布；2.圍束復(fù)合材料布；3.樁柱身；4.水位線；5.缺陷部位；D.樁柱直徑；L.樁柱身缺陷長度。
【具體實(shí)施方式】
[0010]本發(fā)明按以下步驟進(jìn)行實(shí)施:
第一步:派遣專業(yè)潛水員對(duì)鋼樁用磨料水射流技術(shù)，對(duì)鋼管樁進(jìn)行除銹和清潔，同時(shí)可去除海生物及表面積鹽；
第二步:根據(jù)鋼樁身直徑及缺陷的高度確定復(fù)合材料布的包裹面積，確定相應(yīng)裁復(fù)合材料布的長度；
第三步:根據(jù)纖維布包裹面積確定樹脂需求量；
第四步:用滾筒將配制好的樹脂均勻涂刷在纖維布表面，雙面涂刷；
第五步:潛水員將已經(jīng)涂刷好樹脂的纖維布包裹在鋼樁身上，確保復(fù)合材料布與樁柱身包裹緊密；
第六步:如果需多層圍束復(fù)合材料布，按同樣方法包裹圍束復(fù)合材料布。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水中鋼樁防腐補(bǔ)強(qiáng)加固方法，適用于橋梁、碼頭水中鋼構(gòu)建筑物，對(duì)受腐蝕的水中鋼樁，用增強(qiáng)纖維復(fù)合材料布進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固，其特征是:將由增強(qiáng)纖維布與憎水配套樹脂膠濕合形成的纖維復(fù)合材料布，按設(shè)計(jì)形式和數(shù)量包裹在水中待加固的鋼樁上，以達(dá)到對(duì)受腐蝕鋼樁防腐加固的目的。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水中鋼樁防腐補(bǔ)強(qiáng)加固方法，其特征是:將增強(qiáng)纖維布與憎水配套樹脂膠濕合形成的復(fù)合材料包裹在樁柱身上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水中鋼樁防腐補(bǔ)強(qiáng)加固方法，其特征是:該復(fù)合材料是由增強(qiáng)纖維布與憎水配套樹脂膠濕合形成的。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水中鋼樁防腐補(bǔ)強(qiáng)加固方法，其特征是:由潛水員水中進(jìn)行包裹增強(qiáng)復(fù)合材料布作業(yè)。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水中鋼樁防腐補(bǔ)強(qiáng)加固方法，其特征是:增強(qiáng)纖維布可為玻璃纖維布、芳綸纖維布或玻璃與芳綸纖維混合編織布。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水中鋼樁防腐補(bǔ)強(qiáng)加固方法，其特征是:復(fù)合材料在施工時(shí)為柔軟的編織布，在水中固化后形成強(qiáng)硬的板狀材料。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水中鋼樁防腐補(bǔ)強(qiáng)加固方法，其特征是:圍束復(fù)合材料布為寬度較寬的長條形式，主纖維方向豎向或橫向包裹。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水中鋼樁防腐補(bǔ)強(qiáng)加固方法，其特征是:增強(qiáng)纖維復(fù)合材料布采取環(huán)向搭接方式。9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水中鋼樁防腐補(bǔ)強(qiáng)加固方法，其特征是:包裹的方式和數(shù)量均依據(jù)設(shè)計(jì)要求。
【專利摘要】一種水中鋼樁防腐補(bǔ)強(qiáng)加固方法。適用于橋梁、碼頭等水中鋼構(gòu)建筑物，在鋼樁銹蝕、強(qiáng)度缺失的情況下，將由增強(qiáng)纖維布與憎水配套樹脂膠濕合形成的纖維復(fù)合材料布，按設(shè)計(jì)形式和數(shù)量包裹在水中待防腐加固的鋼樁上，在樁身表面形成具有足夠強(qiáng)度的復(fù)合材料。該復(fù)合纖維系統(tǒng)等代鋼樁缺失截面積，計(jì)算Ａg缺=d布*b布*σ布/σ鋼(d布=1.3mm,b布=布寬度mm,σ布=235N/mm2,σ鋼=300N/mm2)，根據(jù)鋼樁截面損失率計(jì)算鋼樁損失截面積，最終計(jì)算出滿足設(shè)計(jì)要求布寬度及層數(shù)。按計(jì)算數(shù)量加固能補(bǔ)足樁身的強(qiáng)度下降，并具有良好的抗沖刷及抗腐蝕的性能，不再需要其它處理措施，即能滿足設(shè)計(jì)和使用要求，從而達(dá)到防腐加固的目的。
【IPC分類】E02D37/00, E02D31/06
【公開號(hào)】CN105386475
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410444647
【發(fā)明人】張豐, 宋志遠(yuǎn)
【申請(qǐng)人】上海久堅(jiān)加固科技有限公司
【公開日】2016年3月9日
【申請(qǐng)日】2014年9月3日