专利名称：预张拉碳纤维板加固混凝土梁板的装置及施工方法
技术领域：
本发明涉及建筑施工领域，更具体地说是一种预张拉碳纤维板加固混凝土梁板的 装置及施工方法。
背景技术：
为了补强旧建筑的混凝土受弯构件，以杜绝安全隐患，延长使用寿命，现有技术是 在混凝土梁板受拉面粘贴强度高、体积自重小的碳纤维片材。而为了提升碳纤维片材的使 用强度，则需要将片材实施预张拉，使其在预应力碳纤维片材加固混凝土梁板，可有效提升 构件的抗弯承载力和刚度。目前各种预张拉方法当中，以梁上张拉法所需设备较少且轻巧， 但既有的数种设备若非液压设备过于庞大，就是零件数量太多而不适于操作。因此在本申请之前，本申请中的发明人曾提出过“预张拉碳纤维布加固混凝土 梁的施工方法(申请号=200510110733. 1) ”和“碳纤维布加固梁张拉锚固机构(申请号 200520046882. 1) ”的专利申请，其锚具体积小、张拉设备轻巧。但进一步研究发现采用碳纤 维布，其质地柔软、厚度有限，施工时需要采用较宽的布料，且需要将碳纤维布粘贴及缠绕 于锚具底板上，之后再养护一周让胶水达到应有的强度，如此所需施工步骤较多，且时间较 长。再者，原有装置中需要在混凝土梁的两侧安装角钢，体积较大，且对混凝土梁有一定的 破坏作用。
发明内容
本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种更为轻巧、有效、可缩 短工期的预张拉碳纤维板加固混凝土梁板的装置及施工方法。本发明一种预张拉碳纤维板加固混凝土梁板的装置的结构特点是在混凝土梁板的底部表面的两端接近端部位置处，分别形成有固定端嵌槽和张拉 端嵌槽；固定端锚具和张拉端底座钢板分别通过螺栓固定设置在固定端嵌槽和张拉端嵌槽 中；在所述张拉端底座钢板上、沿碳纤维板的走向分别设置张拉端固定锚具、千斤顶支座和 张拉夹具，所述张拉夹具在所述张拉端底座钢板上沿张拉方向可移动；千斤顶沿碳纤维板 的张拉方向顶推在所述张拉夹具上；碳纤维板的固定端持夹在所述固定端锚具中，碳纤维 板的张拉端穿过千斤顶支座夹持在张拉夹具中，并在张拉完成后固定在所述张拉端固定锚 具上。本发明预张拉碳纤维板加固混凝土梁板的装置的结构特点也在于所述固定端嵌槽和张拉端嵌槽的深度使碳纤维板贴于混凝土梁板的底部表面。在所述千斤顶的尾部设置载荷传感器。本发明预张拉碳纤维板加固混凝土梁板的施工方法的特点是按如下方式进行a、在混凝土梁板的底部接近端部位置处，打磨形成固定端嵌槽和张拉端嵌槽；b、将固定端锚具和张拉端底座钢板分别通过螺栓固定设置在固定端嵌槽和张拉 端嵌槽中，在所述张拉端底座钢板上沿碳纤维板的走向分别设置张拉端锚具、千斤顶支座
3和张拉夹具；C、将碳纤维板的固定端固定设置在固定端锚具中，并将碳纤维板的张拉端依次穿 过张拉端锚具和千斤顶支座，夹持在张拉夹具中；d、启动千斤顶即加压顶推张拉夹具进行碳纤维板的张拉作业，当顶推荷载达到设 定值时停止加压；e、将千斤顶的位置锁紧，并将碳纤维板的张拉端夹固在张拉端固定锚具中，卸下 张拉夹具、千斤顶及千斤顶支座，完成张拉施工。与已有技术相比，本发明有益效果体现在1、本发明采用碳纤维板，因板体本身具有一定的厚度，加固过程中不需要太宽的 板条即可达到所需的碳纤维加固量；2、由于碳纤维板的宽度较小，施工时不需要缠绕和长时间粘贴养护，且在固定端 锚具、张拉夹具有效安装后，即可以及进行张拉，省却此前方法中需要粘贴养护时间而大幅 缩短施工日期；3、本发明所采用由两块夹板构成的板式夹具，且位于混凝土梁板同一侧，相对于 此前方法中角钢外露于混凝土梁板两侧的缺点，具有体积小、轻巧的优点；4、本发明中一部分机具可以反复使用，避免了材料的浪费。
图Ia为本发明固定端底面结构示意图。图Ib为本发明张拉端底面结构示意图。图2a为本发明固定端立面结构示意图。图2b为本发明张拉端立面结构示意图。图3为本发明夹具结构示意图。图中标号1固定端锚具，2碳纤维板，3混凝土梁板、5张拉端固定锚具，6张拉端 底座钢板，7千斤顶支座，8千斤顶，9荷载传感器，10张拉夹具。
具体实施例方式参见图la、图lb、图2a图2b和图3，本实施例中的结构设置为在混凝土梁板3的底部表面的两端接近端部位置处，分别形成有固定端嵌槽和张 拉端嵌槽；固定端锚具1和张拉端底座钢板6分别通过螺栓固定设置在固定端嵌槽和张拉 端嵌槽中；在张拉端底座钢板6上、沿碳纤维板2的走向分别设置张拉端固定锚具5、千斤 顶支座7和张拉夹具10，张拉夹具10在张拉端底座钢板6上沿张拉方向可移动；千斤顶8 沿碳纤维板2的张拉方向顶推在张拉夹具10上；碳纤维板2的固定端持夹在固定端锚具1 中，碳纤维板2的张拉端依次穿过张拉端固定锚具5和千斤顶支座7夹持在张拉夹具10中。具体实施中，固定端嵌槽和张拉端嵌槽的深度使碳纤维板贴于混凝土梁的底部表 面，在千斤顶8的尾部设置载荷传感器9。本实施例预张拉碳纤维板加固混凝土梁板的施工方法按如下方式进行a、在混凝土梁板3的底部表面的两端接近端部位置处，打磨形成固定端嵌槽和张 拉端嵌槽；
b、将固定端锚具1和张拉端底座钢板6分别通过螺栓固定设置在固定端嵌槽和张 拉端嵌槽中，在张拉端底座钢板6上沿碳纤维板8的走向分别设置张拉端固定锚具5、千斤 顶支座7和张拉夹具10 ；C、将碳纤维板2的固定端固定设置在固定端锚具1中，并将碳纤维板2的张拉端 依次穿过张拉端固定锚具5和千斤顶支座7，夹持在张拉夹具10中；d、启动千斤顶即加压顶推张拉夹具10进行碳纤维板2的张拉作业，当顶推荷载达 到设定值时停止加压；e、将千斤顶8的位置进行锁紧，并将碳纤维板2的张拉端夹固在张拉端固定锚具 5中，卸下张拉夹具10、千斤顶8及千斤顶支座7，完成张拉施工。参见图3，本实施例中的碳纤维板夹具是由可以相合的两块夹板4形成板式夹持 面，在两块夹板4之间以螺栓锚固。本实施例中的固定端锚、张拉端锚具和张拉夹具都是采 用了这种夹具形式，为了提升锚具的锚固力，避免碳纤维板2在张拉时脱出，将两块夹板4 形成的板式夹持面设置为波纹面。具体实施中，相应的设置也包括为了保证在张拉过程中，碳纤维板的自由滑动，在千斤顶支座7中供碳纤维板穿 过的中空位置应有足够大的尺寸，避免碳纤维板受到较大的摩擦阻力；同时，要保证千斤顶 支座7具有足够的强度和刚度，千斤顶支座7上的空间尺寸可以恰当地摆放千斤顶8，并能 有效提供千斤顶顶升时的所需的反力；千斤顶8尾部设置荷载传感器9，用于准确显示顶升 力的大小；张拉夹具10上的碳纤维板要能被钢板用螺栓有效固定，保证与张拉夹具10协同 伸缩。
权利要求
一种预张拉碳纤维板加固混凝土梁板的装置，其特征是在混凝土梁板(3)的底部表面的两端接近端部位置处，分别形成有固定端嵌槽和张拉端嵌槽；固定端锚具(1)和张拉端底座钢板(6)分别通过螺栓固定设置在固定端嵌槽和张拉端嵌槽中；在所述张拉端底座钢板(6)上、沿碳纤维板(2)的走向分别设置张拉端固定锚具(5)、千斤顶支座(7)和张拉夹具(10)，所述张拉夹具(10)在所述张拉端底座钢板(6)上沿张拉方向可移动；千斤顶(8)沿碳纤维板(2)的张拉方向顶推在所述张拉夹具(10)上；碳纤维板(2)的固定端持夹在所述固定端锚具(1)中，碳纤维板(2)的张拉端穿过千斤顶支座(7)夹持在张拉夹具(10)中，并在张拉完成后固定在所述张拉端固定锚具(5)上。
2.根据权利要求1所述的预张拉碳纤维板加固混凝土梁板的装置，其特征是所述固定 端嵌槽和张拉端嵌槽的深度使碳纤维板(2)贴于混凝土梁板(3)的底部表面。
3.根据权利要求1所述的预拉碳纤维板加固混凝土梁板的装置，其特征是在所述千斤 顶(8)的尾部设置载荷传感器(9)。
4.一种预张拉碳纤维板加固混凝土梁板的施工方法，其特征是按如下方式进行a、在混凝土梁板(3)的底部接近端部位置处，打磨形成固定端嵌槽和张拉端嵌槽；b、将固定端锚具(1)和张拉端底座钢板(6)分别通过螺栓固定设置在固定端嵌槽和 张拉端嵌槽中，在所述张拉端底座钢板(6)上沿碳纤维板(2)的走向分别设置张拉端锚具 (5)、千斤顶支座(7)和张拉夹具(10)；C、将碳纤维板(2)的固定端固定设置在固定端锚具(1)中，并将碳纤维板(2)的张拉 端依次穿过张拉端固定锚具(5)和千斤顶支座(7)，夹持在张拉夹具(10)中；d、启动千斤顶(8)即加压顶推张拉夹具(10)进行碳纤维板(2)的张拉作业，当顶推荷 载达到设定值时停止加压；e、将千斤顶(8)的位置锁紧，并将碳纤维板(2)的张拉端夹固在张拉端固定锚具(5) 中，卸下张拉夹具(10)、千斤顶(8)及千斤顶支座(7)，完成张拉施工。
全文摘要
本发明公开了一种预张拉碳纤维板加固混凝土梁板的装置及施工方法，其特征是在混凝土梁板的底部表面的两端接近端部位置处，分别形成有固定端嵌槽和张拉端嵌槽；固定端锚具和张拉端底座钢板分别通过螺栓固定设置在固定端嵌槽和张拉端嵌槽中；在张拉端底座钢板上、沿碳纤维板的走向分别设置张拉端固定锚具、千斤顶支座和张拉夹具，张拉夹具在张拉端底座钢板上沿张拉方向可移动；千斤顶沿碳纤维板的张拉方向顶推在张拉夹具上；碳纤维板的固定端持夹在固定端锚具中，碳纤维板的张拉端依次穿过张拉端锚具和千斤顶支座夹持在张拉夹具中。本发明装置和方法可有效缩短工期。
文档编号E04G23/02GK101942903SQ20101025931
公开日2011年1月12日 申请日期2010年8月16日 优先权日2010年8月16日
发明者李守继, 殷惠君, 王静峰, 高鹏 申请人:合肥工业大学