預應力碳纖維布雙層同時張拉加固裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于土木工程橋梁結構領域，特別涉及預應力碳纖維布雙層同時張拉加固裝置。
【背景技術】
[0002]現階段前期所建設的橋梁長期受自然環境、荷載作用等影響，不可避免要產生各種各樣的病害，甚至劣化，從而降低橋梁結構的耐久性和承載力。其中一些橋梁也存在由于設計荷載偏低、承載能力不足，同時缺乏必要的養護措施，在上述環境因素及載荷作用下，相當數量的橋梁已出現嚴重的病害，公路交通安全與暢通受到嚴重影響。
[0003]碳纖維布具有高強度、質輕、耐腐蝕等特點，是加固混凝土受彎構件理想的材料，可以應用于橋梁工程及一些結構工程中。碳纖維布通過粘結強度較高的粘結膠將碳纖維布粘貼在被加固的構件上，使碳纖維布和被加固構件同時工作，通過粘貼碳纖維布可以提高被加固構件的承載力和抗彎剛度。在此基礎上，進一步使用預應力碳纖維布加固技術，即對碳纖維布提前施加一定的預應力，這樣可以充分發揮碳纖維布超強的抗拉能力，提高碳纖維布的利用率。但是上述加固方式存在以下不足:
[0004]1.僅僅把碳纖維布直接粘貼在被加固構件上上，通過試驗研究和其他學者所得出的結論，對于把碳纖維布粘貼在被加固構件上的情況，碳纖維布僅在被加固構件屈服后才明顯發揮作用，在屈服前發揮作用較少，而被加固構件達到屈服后不久便會破壞，因此無法實現碳纖維布與被加固構件的協同加固作用，導致碳纖維布較高的抗拉能力不能得到很好的發揮。
[0005]2.為了保證碳纖維布與被加固構件之間有足夠的粘結強度，需要使用足夠的粘結膠。由于在進行涂刷粘結膠過程中，不可避免的會出現個別部位涂膠量過多，并且在加載過程中由于隨著加載力的增大，碳纖維布伸長，在涂膠量不均勻部位便會出現滑移與過早剝離現象，從而降低碳纖維布的利用率。
[0006]3.由于碳纖維布所特有的物理特性以及現有的張拉設備結構復雜，操作繁瑣，施工時間長，不能夠很好的對碳纖維布施加一定的預應力，也不能夠滿足現場施工的要求。
[0007]4.對于一般預應力碳纖維布加固設備，只能實現單層碳纖維布的張拉，而通過試驗表明，僅粘貼一層碳纖維布對提高被加固構件的性能很小，不能滿足加固要求。
[0008]5.在對預應力碳纖維布的張拉過程中，往往出現預應力損失現象，雖然預應力損失的絕對值較小，但預應力碳纖維布的加固性能對預應力損失值的敏感性極高。傳統的加固設備通過千斤頂上的油壓表顯示應力大小，由于油壓表的精度很低，只能粗略的確定預應力大小，而無法測出預應力損失值的情況，導致預應力碳纖維布的加固質量得不到保障。
【實用新型內容】
[0009]為解決上述問題，本實用新型提供一種方便張拉、施工快捷的預應力碳纖維布雙層同時張拉加固裝置，可以很好的適用于預應力碳纖維布張拉加固施工，充分發揮碳纖維布的性能，提高工作效率。
[0010]為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0011]—種預應力碳纖維布雙層同時張拉加固裝置，包括:
[0012]設置在被加固構件一側用于固定碳纖維布起始位置的第一錨固鋼板；
[0013]位于被加固構件另一側與第一錨固鋼板對應的滾動裝置；
[0014]與第一錨固鋼板處于同一位置的張拉裝置；
[0015]碳纖維布起始端與第一錨固鋼板連接后，另一端繞過滾動裝置與張拉裝置連接，由張拉裝置施以拉力；
[0016]在所述張拉裝置和靠近滾動裝置位置上分別設有碳纖維布下壓裝置，以將達到設定拉力并浸膠的碳纖維布壓附在被加固構件上；同時采用多個第二錨固鋼板將兩層碳纖維布固定在被加固構件上，實現雙層碳纖維布的同時張拉加固。
[0017]所述張拉裝置依次包括千斤頂、拉力傳感器、轉動鎖定裝置和第一下壓裝置，所述拉力傳感器一端與所述千斤頂的活塞桿通過螺栓連接，另一端通過螺栓與所述轉動鎖定裝置連接，所述千斤頂的底部和所述第一下壓裝置的底部均與張拉固定支架固定連接，所述張拉裝置通過所述固定支架可拆卸的固定在被加固構件上。
[0018]在張拉裝置的近端，將碳纖維布的一端通過所述第一錨固鋼板固定在所述被加固構件上，另一端繞過所述滾動軸后，拉緊固定在所述轉動鎖定裝置上，通過千斤頂的收縮拉動實現對所述碳纖維布的雙層同時張拉，通過所述下壓裝置對涂刷浸漬膠后的雙層碳纖維布進行下壓，將處于張拉狀態的所述雙層碳纖維布粘貼在所述被加固構件上，并在所述雙層碳纖維布的相應位置施做一個或多個第二錨固鋼板，實現所述雙層碳纖維布對構件的加固。
[0019]通過滾動裝置的設置，不僅解決了遠端錨固的難題，也可以實現碳纖維布的雙層同時張拉，由于滾軸的存在，雙層碳纖維布的受力大小一致，可以實現雙層纖維布同等預應力大小的張拉，大大提高了施工進度，增加了工作效率，保證施工質量。
[0020]設置拉力傳感器不僅可以方便精確的觀察施加的預應力，同時也能夠監測在張拉過程中碳纖維由于收縮等原因造成的預應力損失的大小，并在粘貼之前將預應力損失添加上去，彌補了千斤頂上油壓表不能監測的缺陷。
[0021]所述第一下壓裝置與所述轉動鎖定裝置之間存在一定間距，所述張拉固定支架為矩形鋼板支架，所述矩形鋼板支架上設有若干個用以固定于所述被加固構件上的螺栓孔。
[0022]第一下壓裝置與轉動鎖定裝置之間存在一定間距，可以方便對碳纖維布進行纏繞固定等相應操作。通過螺栓孔將張拉裝置與被加固構件固定連接，簡單方便快捷，并增加了張拉裝置的穩定性。
[0023]所述第一錨固鋼板的中間設有供所述碳纖維布穿過的縫隙，兩端設有用以固定在所述被加固構件上的的螺栓孔。
[0024]所述轉動鎖定裝置包括四邊形橫向支架，所述四邊形橫向支架的一端通過螺栓和所述拉力傳感器相連接，另一端固定著碳纖維布鎖軸，所述碳纖維布鎖軸上設有允許碳纖維布穿過的縫隙，所述碳纖維布鎖軸的兩端設有咬軸齒輪，所述咬軸齒輪側面設有齒輪卡板，所述碳纖維布鎖軸的兩端端頭內設轉動卡帽；所述拉力傳感器通過螺栓與所述千斤頂的活塞桿固定連接。
[0025]所述滾動裝置包括第二下壓裝置、滾動軸和遠端固定支架，所述第二下壓裝置和所述滾動軸相隔一定間距的固定在所述遠端固定支架上，所述遠端固定支架可拆卸的固定在所述被加固構件的相應位置上。
[0026]通過滾動裝置的設置，可以實現碳纖維布的雙層同時張拉，大大增加了碳纖維布的受力性能，提尚了工作效率。
[0027]所述下壓裝置包括:位于兩側的支架豎板，兩個所述支架豎板的頂端由支架橫板固定連接，所述支架橫板上設有豎直的內螺紋通孔，調節螺栓穿過所述通孔配合工作，所述調節螺栓的底部與調節鋼塊固定連接，通過調整所述調節螺栓的位置改變所述調節鋼塊的位置；所述支架豎板的內側設有與所述調節鋼塊的兩端相適應的軌道槽；所述調節鋼塊的下端為光滑圓弧狀。
[0028]設置下壓裝置，可以更方便的將碳纖維布固定在被加固構件上，也方便涂刷浸漬膠，從而使雙層碳纖維布的受力性能得到充分保證。
[0029]—種預應力碳纖維布雙層同時張拉加固方法，包括以下步驟:
[0030]步驟1:在被加固構件表面的設定位置預埋螺栓，將碳纖維布的一端通過第一錨固鋼板固定在被加固構件上，將張拉裝置和滾動裝置固定在所述被加固構件上；
[0031]步驟2:在被加固構件表面涂刷浸漬膠，將所述碳纖維布的另一端繞過滾動軸，并通過遠端和第一下壓裝置的內部，拉緊固定在轉動鎖定裝置上，通過千斤頂的收縮對所述碳纖維布進行張拉；
[0032]步驟3:張拉力達到預定的應力時停止張拉，在兩層所述碳纖維布的中間涂抹浸漬膠，涂抹完畢后，調節遠端和近端的下壓裝置，將兩端的所述碳纖維布同時下壓，在所述碳纖維布上再次涂刷所述浸漬膠；
[0033]步驟4:待到所述浸漬膠達到設定狀態時，將中間和遠端的第二錨固鋼板粘在所述碳纖維布的相應位置，所述第二錨固鋼板通過所述預埋螺栓進行固定；
[0034]步驟5:當所述浸漬膠達到設計強度時，拆除所述張拉裝置和所述滾動裝置，對所述碳纖維布進行放張。
[0035]利用上述工藝方法可以實現對碳纖維布的雙層同時加固。各個涂抹浸漬膠的步驟可以保證兩層碳纖維布的粘結強度。利用第二錨固鋼板，可以提前對碳纖維布進行放張，縮短施工時間。第一錨固鋼板的作用主要是用于在近端固定碳纖維布，其鋼板中間有可以使碳纖維布穿過的縫隙，通過纏繞可以起到自緊的作用。第二錨固鋼板的作用是在粘貼完碳纖維布后按照一定間距錨固壓緊碳纖維布，可以防止碳纖維布在受力情況下發生滑移以及提前剝離。
[0036]其中，步驟I中，將所述張拉裝置的后端的兩個螺栓孔放置在穿過所述第一錨固鋼板兩端螺栓孔的螺栓上。
[0037]將張拉裝置置于第一錨固鋼板上，可以確保碳纖維布端部的固定，避免出現張拉過程中碳纖維布的滑動。
[0038]步驟3中，通過拉力傳感器的顯示確定所述張拉力的應力值；在完成所述再次涂刷浸漬膠后，用刮板將所述浸漬膠涂抹均勻。
[0039]通過拉力傳感器顯示張拉力的應力值，精確度更高。再次涂刷浸漬膠后，用刮板均勻，保證碳纖維布粘結性的均勻性。
[0040]步驟4中，所述設定狀態為浸漬膠達到接觸不粘手狀態。
[0041]步驟5中，當完成對所述碳纖維的放張后，將剩余未進行鋼