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基于波形錨的

     預(yù)應(yīng)力碳纖維板快速加固技術(shù)及工程應(yīng)用簡況

一、 波形錨的性能和優(yōu)勢

1． 波形錨夾持和錨固碳纖維板的原理

如上圖，波形錨是利用上、下波形齒板對 FRP 片材形成的粘結(jié)力、摩擦力對FRP 片材進(jìn)行夾持和錨固的，特別是呈曲面的波形齒，能對 FRP 片材形成較大的附加壓力，提高其摩擦自鎖定能力。（詳見土木工程學(xué)報(bào) 2005 年 10 期）

2． 已完成的波形錨的靜力和疲勞性能試驗(yàn)

（1） 已經(jīng)進(jìn)行的直接張拉試驗(yàn)表明單個(gè)波形錨能提供 120 噸的錨固力。

用 300 噸千斤頂進(jìn)行的波形錨－碳纖維板的靜載性能試驗(yàn)照片

（2） 已經(jīng)進(jìn)行了波形錨錨固 4 層預(yù)應(yīng)力碳纖維板的試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果證明波

形錨能對多層碳纖維板提供可靠錨固。

（3） 波形錨－碳纖維板組裝件的疲勞試驗(yàn)

已經(jīng)進(jìn)行了多組單層碳纖維板、雙層碳纖維板的疲勞試驗(yàn)，試驗(yàn)在中國鐵道

科學(xué)研究院（北京）內(nèi)進(jìn)行。試驗(yàn)應(yīng)力上、下限（1600Mpa～1750MPa），疲勞次

數(shù) 400 萬次，試驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng) 400 萬次疲勞后碳纖維板強(qiáng)度并無明顯下降，波

形錨錨固良好。

在中國鐵科院（北京）進(jìn)行波形錨－碳纖維板組裝件疲勞性能試驗(yàn)

3． 波形錨的優(yōu)勢

波形錨具有結(jié)構(gòu)簡單、錨固可靠，能實(shí)現(xiàn) FRP 片材的錨具的高可靠性和低成

本制造。現(xiàn)有的波形錨規(guī)格多樣，可按工程需要選擇預(yù)拉力在 100kN～2000kN 的

產(chǎn)品，基本滿足絕大部分橋梁加固的實(shí)際需要。

波形錨相對于平板類的碳纖維板錨具（如 OVM、Sika 等公司產(chǎn)品），具有錨

固可靠、錨固噸位大、錨具尺寸小等優(yōu)勢。

二、 預(yù)應(yīng)力碳纖維板快速加固技術(shù)與工程應(yīng)用實(shí)例

1． 基于波形錨的預(yù)應(yīng)力碳纖維板快速加固技術(shù)簡介

如上圖，采用發(fā)明專利“鉸式錨及高強(qiáng)度纖維復(fù)合材料片材的預(yù)應(yīng)力張拉方

法” （申請?zhí)?201010183803.7），碳纖維板的快速預(yù)應(yīng)力張拉工藝如下：

采用特制的快速固化粘結(jié)劑，碳纖維板在波形錨中夾持固定 5 分鐘后就可以

進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉，保證了加固施工可以在現(xiàn)場快速進(jìn)行。

2．      已完成預(yù)應(yīng)力碳纖維板快速加固試驗(yàn)及疲勞試驗(yàn)

已經(jīng)進(jìn)行 22 片混凝土梁得預(yù)應(yīng)力碳纖維板快速試驗(yàn)（靜載加固試驗(yàn)，重慶），

進(jìn)行了 1 片預(yù)應(yīng)力碳纖維板加固混凝土梁的疲勞試驗(yàn)（中國鐵科院），進(jìn)行了 1

片 32 米鐵路實(shí)橋 T 梁加固試驗(yàn)。

在中國鐵科院（北京）進(jìn)行的預(yù)應(yīng)力碳纖維板加固混凝土梁的疲勞性能試驗(yàn)

在中國鐵科院（北京）主持下進(jìn)行 32 米鐵路實(shí)橋 T 梁預(yù)應(yīng)力碳纖維板加固試驗(yàn)

3．     預(yù)應(yīng)力碳纖維板快速加固技術(shù)的優(yōu)勢

預(yù)應(yīng)力碳纖維板快速加固技術(shù)綜合了預(yù)應(yīng)力技術(shù)和碳纖維加固技術(shù)的優(yōu)勢，

相對于傳統(tǒng)體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)，材料耐久性更好、施工更方便；相對于碳纖維

布加固技術(shù)，預(yù)應(yīng)力的施加變被動加固為主動加固，加固效果得到大幅提高。

基于波形錨的快速加固技術(shù)，還具有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1） 簡單：直接的縱向張拉，采用張拉力和伸長量雙控，預(yù)應(yīng)力明確。

（2） 快速：碳纖維板的現(xiàn)場下料、夾持、張拉可在 10 分鐘內(nèi)完成。

（3） 可靠：錨固區(qū)的多螺栓設(shè)計(jì)，使得錨固區(qū)更安全、可靠。

（4） 均勻：鉸式錨自動調(diào)整偏心誤差，使碳纖維板受拉更均勻。

（5） 規(guī)格多：提供錨固能力 10 噸～120 噸的波形錨，及 10 噸～500 噸的碳

纖維板及配套錨具產(chǎn)品。

（6） 造價(jià)低：具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，實(shí)現(xiàn)全部國產(chǎn)化、標(biāo)準(zhǔn)化。

4．      預(yù)應(yīng)力碳纖維板快速加固技術(shù)工程應(yīng)用簡況

（1） 廈門大嶝大橋火災(zāi)后加固（跨徑 35 米的連續(xù)箱梁橋）（網(wǎng)上可以查到）

（2） 重慶蓮花河橋加固（跨徑 40 米的連續(xù)箱梁）

（3） 山東德州減河大橋加固（跨徑 40 米的 T 梁）

（4） 河北某橋車撞事故后預(yù)應(yīng)力碳纖維板加固

（5）重慶永川大澗口大橋（跨徑 25 米的空心板梁）

（6） 甘肅某高速預(yù)應(yīng)力碳纖維板加固 5×40 米小箱梁橋

（7） 重慶石柱跳蹬河橋加固（跨徑 30 米的小箱梁橋）

（8） 貴陽中曹司大橋（60 米拱圈拱肋、橫強(qiáng)預(yù)應(yīng)力加固）

（9） 重慶肖家河橋加固（跨徑 12 米的 T 型梁）

（10）重慶永川 127 橋（跨徑 16 米的空心板梁）

（11）江蘇汾灌高速繡針河橋加固（跨徑 30 米的小箱梁橋）

（12）江蘇汾灌高速薔薇河橋加固（跨徑 25 米的小箱梁橋）

（13）廣東臺山市新源大橋（跨徑 100 米拱橋）

（14）山東濟(jì)南平陰縣劉家河橋加固（跨徑 23 米的空心板梁）

（15）江蘇新河橋加固（跨徑 40 米的小箱梁）

（16）廣東佛開吉利河橋加固（跨徑 40 米的工字梁）

（17）河南沁河大橋加固（跨徑 30 米的小箱梁橋）

（18）河南云陽河大橋加固（跨徑 16 米的小箱梁橋）

（19）貴州四方井橋加固（跨徑 10 米的空心板橋）

（20）重慶芭蕉灣橋（跨徑 10 米的空心板橋）

（21）重慶某部隊(duì)彈藥庫房大梁加固

（22）（22）南疆鐵路K1294+365、K1299+441兩處的16米鐵路T梁（設(shè)計(jì)已通過，明年施工）