專利名稱：用于修復病害水工混凝土梁的兩階段免支撐施筑工法的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種病害混凝土梁修復的兩階段免支撐施筑工法，尤 其適用于病害水工結構的修復，屬于土木工程技術領域。
背景技術：
據(jù)申請人了解，混凝土中鋼筋腐蝕引起的結構破損的修復已經(jīng)成 為全世界范圍內的 一大工程難題，而水工混凝土建筑腐蝕破損病害尤 其嚴重，如已建碼頭、水閘、擋潮閘等水工結構出現(xiàn)鋼筋腐蝕、混凝 土保護層開裂露筋，危及工程安全。目前已有大量腐蝕破損水工混凝 土結構面臨修復和處置問題。
實踐證明，水工混凝土結構中梁的腐蝕破損主要為底部受拉主筋 的腐蝕，保護層脹裂。修復中面臨的難題是當維修鑿露腐蝕主筋對其 除銹或更換時，混凝土梁將由于受拉主筋退出工作而不能承受上部的 荷載，甚至不能承受自身的重量。而從外部采用支撐，則由于水工結 構所處的工程環(huán)境和場地條件、結構上的設備布置等限制4艮難實施， 維修甚至無法進行。正是由于這一原因，通常不得不將底部嚴重腐蝕 破損的混凝土梁尤其是簡支梁拆除更換。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提出一種很好體現(xiàn)可靠性和經(jīng)濟性的兩階段 免支撐施筑工法，用于修復病害水工混凝土梁，從而解決腐蝕破損水 工結構的修復難題。
為了達到以上目的，本發(fā)明用于修復病害水工混凝土梁的兩階段 免支撐施筑工法包括如下步驟
第 一步、在梁基體下部沿長度方向按一定間距制作節(jié)點槽孔；第二步、在梁基體節(jié)點槽孔兩側設置沿梁基體長度方向延伸的拉桿鋼
A七
肋；
第三步、在節(jié)點槽孔處澆筑截面成啞鈴狀的節(jié)點構件，所述節(jié)點構 件的截面中部穿過節(jié)點槽孔，兩端為分別緊貼梁基體側面且所述拉 桿鋼筋從中穿過的矩形塊；
第四步、待節(jié)點構件養(yǎng)護到規(guī)定齡期后，鑿掉梁基體底部腐蝕破損 的混凝土；
第五步、去除梁基體底部嚴重腐蝕的鋼筋，并剔除梁基體底部松動、 層裂部分；
第六步、在梁基體底部兩側延梁基體長度方向設置補配鋼筋； 第七步、在梁基體底部澆筑截面呈"凹"字形的混凝土保護層，將 補配鋼筋、拉桿鋼筋以及節(jié)點構件一同包容其中，與梁基體筑成整體。
上述工法在長期工作實踐中經(jīng)過大量分析和實驗形成，實質上分 兩階段實施第一階段，設置拉桿體系，以破損混凝土梁+拉桿體系 承受施工期荷載；第二階段，待拉桿體系的節(jié)點構件養(yǎng)護到規(guī)定齡期 后，維修梁基體底部腐蝕破損，并由保護層混凝土將補配鋼筋、拉桿 鋼筋以及節(jié)點構件與梁基體筑成整體。
采用上述工法修復嚴重腐蝕石皮損的混凝土梁時，以原有石皮損混凝 土梁+拉桿體系承受作用在梁體的施工期荷載，免去了外部支撐。施 工完成后，拉桿鋼筋成為混凝土梁的受力主筋， 一物二用。制造過程 在工程原位進行，省去了通常的新、舊梁體拆安及工藝設備拆安等過 程，因此大幅度節(jié)省了工程造價，并且體現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保的理念，從而 較好地解決了水工混凝土結構的修復難題。


下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。圖1為本發(fā)明一個實施例第一階段完成后的結構示意圖。
圖2為圖1的A-A截面結構示意圖。
圖3為圖1的B-B截面結構示意圖。
圖4本發(fā)明圖1實施例第二階段完成后的結構示意圖。
圖5為圖4的A-A截面結構示意圖。
圖6為圖4的B-B截面結構示意圖。
具體實施方式
實施例一
本實施例以修復位于某地沿海一座海港碼頭51橋的縱梁為例，該 引橋長度147m,寬度7m，采用樁基梁板式結構。全橋共12個排架11 個橋跨，其中的IO個橋跨中采用混凝土簡支縱梁。每橋跨3根，共 計30根簡支梁，梁跨度14m。作為一座油碼頭的引橋，橋上布置了 數(shù)十根輸油管線和其他管線。經(jīng)過現(xiàn)場探摸和檢測，30根梁底部主 筋全面腐蝕，混凝土保護層爆裂，鋼筋截面腐蝕損失率達25%左右， 嚴重威脅工程安全，必須立即進行維修處置。
在方案討論時曾經(jīng)分析比較過一些方案 (1)更換新縱梁將縱梁、橋面板和橋面上的工藝管線等全部 拆除，然后預制安裝縱梁、橋面板，最后重新安裝橋面上的管線和 其他工藝設備。該方案估算費用約480萬元。
(2 )貼著縱梁再澆筑一根新的梁替代原縱梁按照該方案施工， 將增加橫梁和樁基的荷載，形成樁基與橫梁的超載，因此該方案被 否定。
(3)從橋面上支撐維修拆除橋面上的管線和其他工藝設備， 在橋面上制作支撐，維修縱梁，最后恢復橋面上的管線和其他工藝 設備，該方案估算費用約350萬元。
(4 )采用兩階段免支撐施筑工法修復用8根直徑25mm的鋼筋制作拉桿體系，在每根梁上設置了 8個節(jié)點，該方案工程預算費
用為43. 5萬元，因而該方案成為最佳方法被最后采用。
被采納的用于修復病害水工混凝土梁的兩階段免支撐施筑工法 具體步驟如下
第一階段(參見圖1至圖3)
第一步、在梁基體l下部沿長度方向按一定間距制作節(jié)點槽孔2，該
節(jié)點槽孔由二個以上(三或四個為宜)；波此相鄰且連通的圓孔構成，
節(jié)點槽孔的尺寸和間距可以按受力需要確定；
第二步、在梁基體節(jié)點槽孔兩側設置沿梁基體長度方向延伸的四根
呈口字形分布的拉桿鋼筋4 ，在節(jié)點槽孔中按受力需要安裝錨固及構
造箍筋；
第三步、在節(jié)點槽孔兩端制出凹陷，澆筑截面成啞鈴狀的節(jié)點構件3, 該節(jié)點構件的截面中部穿過節(jié)點槽孔2,兩端為分別陷入凹陷并緊貼 梁基體，且拉桿鋼筋4從中穿過的矩形塊； 第二階段(參見圖4至圖6)
第四步、待節(jié)點構件3養(yǎng)護到規(guī)定齡期后，鑿掉梁基體l底部腐蝕 破損的混凝土 6;
第五步、去除梁基體1底部嚴重腐蝕的鋼筋7，并剔除梁基體底部松 動、層裂部分；
第六步、在梁基體1底部兩側延梁基體長度方向設置補配鋼筋8; 第七步、在梁基體l底部澆筑截面呈"凹"字形的混凝土保護層9， 將補配鋼筋8、拉桿鋼筋4以及節(jié)點構件3 —同包容其中，與梁基體
1筑成整體。
如圖1和圖2所示，矩形截面梁基體1的下部設有沿長度方向按 一定間距分布的節(jié)點槽孔2，各節(jié)點槽孔由二個以上(三或四個)彼 此相鄰且連通的圓孔構成，各節(jié)點槽孔處澆筑有截面為啞鈴狀的節(jié)點構件3。由圖2可以看出，節(jié)點構件3的截面中部穿過節(jié)點槽孔，兩 端為分別緊貼梁基體兩側面的矩形塊。各節(jié)點構件的同側矩形塊之間 通過四根拉桿筋4 (鋼筋)固連。節(jié)點構件以下的梁基體包容在截面 為"凹，，字形的混凝土保護層5中。保護層中澆筑有沿梁基體長度方 向延伸的加強筋6 (鋼筋)。
實踐證明，本實施例具有以下顯著優(yōu)點
第一，可以最大限度利用破損梁體的可用部分，大大減少水泥、 鋼材等高能耗高污染材料的浪費，體現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的原則；
第二，拉桿筋既可在澆筑保護層前起到承載拉桿的作用，之后 又可以作為混凝土梁的受力主筋， 一物二用，從而可以大幅度降低成本。
除上述實施例外，本發(fā)明還可以有其他實施方式。凡采用等同 替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發(fā)明要求的保護范圍。
權利要求
1.一種用于修復病害水工混凝土梁的兩階段免支撐施筑工法，包括如下步驟第一步、在梁基體下部沿長度方向按一定間距制作節(jié)點槽孔；第二步、在梁基體節(jié)點槽孔兩側設置沿梁基體長度方向延伸的拉桿鋼筋；第三步、在節(jié)點槽孔處澆筑截面成啞鈴狀的節(jié)點構件，所述節(jié)點構件的截面中部穿過節(jié)點槽孔，兩端為分別緊貼梁基體側面且所述拉桿鋼筋從中穿過的矩形塊；第四步、待節(jié)點構件養(yǎng)護到規(guī)定齡期后，鑿掉梁基體底部腐蝕破損的混凝土；第五步、去除梁基體底部嚴重腐蝕的鋼筋，并剔除梁基體底部松動、層裂部分；第六步、在梁基體底部兩側延梁基體長度方向設置補配鋼筋；第七步、在梁基體底部澆筑截面呈“凹”字形的混凝土保護層，將補配鋼筋、拉桿鋼筋以及節(jié)點構件一同包容其中，與梁基體筑成整體。
2. 根據(jù)權利要求1所述的用于修復病害水工混凝土的兩階段免 支撐施筑梁工法，其特征在于所述節(jié)點槽孔由二個以上彼此相鄰且 連通的圓孔構成。
3. 根據(jù)權利要求2所述的用于修復病害水工結構的免支撐施筑 混凝土梁工法，其特征在于所述節(jié)點槽孔兩端制出凹陷，所述節(jié) 點構件的兩端分別陷入凹陷并緊貼梁基體。
4.根據(jù)權利要求3所述的用于修復病害水工結構的免支撐施筑混凝土梁工法，其特征在于所述梁基體兩側的拉桿鋼筋分別有四才艮，呈口字形分布。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于修復病害水工混凝土梁的兩階段免支撐施筑工法，屬于土木工程技術領域。該工法步驟為在梁基體下部制作節(jié)點槽孔；在梁基體節(jié)點槽孔兩側設置拉桿鋼筋；在節(jié)點槽孔處澆筑節(jié)點構件；鑿掉梁基體底部腐蝕破損的混凝土；去除梁基體底部嚴重腐蝕的鋼筋，并剔除梁基體底部松動、層裂部分；在梁基體底部兩側設置補配鋼筋；在梁基體底部澆筑截面呈“凹”字形的混凝土保護層，將補配鋼筋、拉桿鋼筋以及節(jié)點構件一同包容其中，與梁基體筑成整體。該工法以破損混凝土梁+拉桿體系承受作用在梁體的施工期荷載，免去了外部支撐。施工完成后，拉桿鋼筋成為混凝土梁的受力主筋，一物二用，既解決了水工結構的修復難題，又大幅度節(jié)省了工程造價。
文檔編號E02B3/00GK101550684SQ200910031260
公開日2009年10月7日 申請日期2009年4月28日 優(yōu)先權日2009年4月28日
發(fā)明者曹宏生, 王承強, 陳忠華 申請人:水利部交通部電力工業(yè)部南京水利科學研究院