CN105862574A - 桥梁用玻璃钢桥墩 - Google Patents

Abstract

一种桥梁用玻璃钢桥墩，包括桥墩本体，在桥墩本体外包裹有玻璃钢外衣，所述玻璃钢外衣与桥墩本体之间的间隙设为填充环氧基树脂浆料的填料腔，在玻璃钢外衣上沿桥墩本体轴向设有调节填料腔厚度的若干***，在玻璃钢外衣的下部设有向填料腔注射浆料的注浆嘴，所述玻璃钢外衣与填料腔内的环氧基树脂浆料形成了套装在桥墩本体外的玻璃钢套筒，在玻璃钢套筒的下方设有套筒底部支撑架。本发明利用套装在桥墩本体外的玻璃钢套筒，使需保护的桥墩具有很好的耐腐蚀作用，能很好起到对桥墩的外保护作用；同时，玻璃钢套筒可以长期承受海水的冲刷和砂粒的磨损。

Description

桥梁用玻璃钢桥墩

技术领域

本发明涉及一种桥墩，特别是一种桥梁用玻璃钢桥墩。

背景技术

目前，国内、外拥有众多的桥梁、大坝、码头、海上平台等关键性建筑，这些建筑大多采用钢筋混凝土结构，由于长期浸泡在海水及河水中，长期受到冲刷、化学腐蚀、海洋生物腐蚀、风蚀以及紫外线等复杂环境的影响，很受易产生外表面的混凝土腐蚀残损，甚至造成内部钢筋裸露，进而引发因腐蚀导致桥梁、水坝等承重力下降的安全事故，严重影响了建筑物的安全和使用寿命。因此，对桥柱、桥墩等进行专业有效的防腐修复处理，是非常关键的一项技术。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出一种耐腐蚀，可长期承受海水的冲刷磨损，避免发生安全事故，提高建筑物使用寿命的桥梁用玻璃钢桥墩。

本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的，一种桥梁用玻璃钢桥墩，其特点是：包括支承桥梁桥面的桥墩本体，在桥墩本体外包裹有玻璃钢外衣，所述玻璃钢外衣与桥墩本体之间的间隙设为填充环氧基树脂浆料的填料腔，在玻璃钢外衣上沿桥墩本体轴向设有调节填料腔厚度的若干***，在玻璃钢外衣的下部设有向填料腔注射浆料的注浆嘴，在注浆嘴的外端安装有双组份浆料混合器，双组份浆料混合器通过注浆管分别与双组份浆料混合搅拌器的两个浆料输出口相连，所述玻璃钢外衣与填料腔内的环氧基树脂浆料形成了套装在桥墩本体外的玻璃钢套筒，在玻璃钢套筒的下方设有与桥墩本体固定相接的套筒底部支撑架，在套筒底部支撑架与玻璃钢套筒之间设有安装在填料腔内的下密封装置，在填料腔的顶部设有与下密封装置配合的上密封装置；其施工步骤为：（1）表面处理：对桥墩本体表面水上部分和水下部分均进行附着物去除处理；（2）玻璃钢套筒的安装：将玻璃钢外衣加工成与桥墩本体外形一致的敞开式片状结构，在玻璃钢外衣上打孔并在打孔处固定安装用于定位***的定位螺母，然后将玻璃钢外衣放置在套筒底部支撑架上，同时对桥墩本体进行包裹，并在玻璃钢外衣的接缝处固定密封处理，再用***调节填料腔的厚度为80-120mm，最后通过下密封装置对填料腔的底部进行密封处理；（3）配制灌注浆料、注浆：将环氧基树脂与石英砂骨料以重量比3.0-4.5：1混合，配置得到环氧基树脂砂浆料；将固化剂与石英砂骨料以重量比1.2-1.8：1混合，配置得到固化剂砂浆料；然后将环氧基树脂砂浆料与固化剂砂浆料分别加入双组份灌浆机的两个料筒中按比例混合，充分搅拌后，按环氧基树脂砂浆料与固化剂砂浆料重量比1：2.5-3.5，控制注浆速度0.8-1.5m³/h向注浆嘴注浆；当浆料到达玻璃钢套筒的上端后，停止注浆；（4）整理工作：停止注浆后，待浆料固化后，通过上密封装置对玻璃钢套筒的上端进行密封处理。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述双组份浆料混合器包括壳体，在壳体内设有混合双组份浆料的混合腔，所述混合腔的一端设有与注浆嘴相接的混合浆料出口，在混合腔的一端设有两个对称设置的浆料进入口。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述的***为尼龙棒***。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，在玻璃钢外衣上沿桥墩本体轴向安装有若干固定玻璃钢外衣用的固定卡具。

与现有技术相比，本发明利用玻璃钢产品的易加工成型特性，可以按照需保护桥墩、柱等部件的特殊形状制作出形状与桥墩一致；利用套装在桥墩本体外的玻璃钢套筒，使需保护的桥墩具有很好的耐腐蚀作用，能很好起到对桥墩的外保护作用；同时，玻璃钢套筒强度高、韧性强，可以长期承受海水的冲刷和砂粒的磨损。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中Ⅰ处的放大结构示意图。

具体实施方式

一种桥梁用玻璃钢桥墩，包括支承桥梁桥面1的桥墩本体2，在桥墩本体2外包裹有玻璃钢外衣5，所述玻璃钢外衣5与桥墩本体2之间的间隙设为填充环氧基树脂浆料4的填料腔，在玻璃钢外衣上沿桥墩本体轴向设有调节填料腔厚度的若干***3，在玻璃钢外衣的下部设有向填料腔注射浆料的注浆嘴7，在注浆嘴7的外端安装有双组份浆料混合器11，双组份浆料混合器11通过注浆管9分别与双组份浆料混合搅拌器10的两个浆料输出口相连，所述玻璃钢外衣与填料腔内的环氧基树脂浆料4形成了套装在桥墩本体外的玻璃钢套筒，在玻璃钢套筒的下方设有与桥墩本体2固定相接的套筒底部支撑架12，在套筒底部支撑架12与玻璃钢套筒之间设有安装在填料腔内的下密封装置8，在填料腔的顶部设有与下密封装置8配合的上密封装置；其施工步骤为：（1）表面处理：对桥墩本体表面水上部分和水下部分均进行附着物去除处理；（2）玻璃钢套筒的安装：将玻璃钢外衣加工成与桥墩本体外形一致的敞开式片状结构，在玻璃钢外衣上打孔并在打孔处固定安装用于定位***的定位螺母，然后将玻璃钢外衣放置在套筒底部支撑架上，同时对桥墩本体进行包裹，并在玻璃钢外衣的接缝处固定密封处理，再用***调节填料腔的厚度为80-120mm，最后通过下密封装置对填料腔的底部进行密封处理；（3）配制灌注浆料、注浆：将环氧基树脂与石英砂骨料以重量比3.0-4.5：1混合，配置得到环氧基树脂砂浆料；将固化剂与石英砂骨料以重量比1.2-1.8：1混合，配置得到固化剂砂浆料；然后将环氧基树脂砂浆料与固化剂砂浆料分别加入双组份灌浆机的两个料筒中按比例混合，充分搅拌后，按环氧基树脂砂浆料与固化剂砂浆料重量比1：2.5-3.5，控制注浆速度0.8-1.5m³/h向注浆嘴注浆；当浆料到达玻璃钢套筒的上端后，停止注浆；（4）整理工作：停止注浆后，待浆料固化后，通过上密封装置对玻璃钢套筒的上端进行密封处理。所述玻璃钢外衣采用两片拼接的结构，对于面积超大的桥墩、柱，可设计成多片拼接的结构；其形状可以依照桥墩形状制作成方形、圆形或其它需要的形状，安装形式为将玻璃钢外衣外包在桥墩、柱表面，与桥墩、柱间保留一定间隙，在桥墩、柱底部设置套筒底部支撑架，以支撑玻璃钢套筒可以稳定的放置在固定位置。玻璃钢外衣在现场拼接时，接缝采用高强度的密封胶粘接，并结合铆钉铆固，该密封胶具有常温固化、高强、密封性能好的特点。在安装玻璃钢外衣之前，需在玻璃钢外衣上合适的位置打孔并安装间隙定位螺母（螺母与玻璃钢外衣间需密封处理），以便在安装玻璃钢外衣就位后，将***穿过螺母并用***的长度来调节玻璃钢外衣与桥墩本体间的间隙。在玻璃钢外衣定位牢固，并与桥墩间隙满足要求后，需对玻璃钢外衣与桥墩间隙底部进行密封处理，下密封装置8的密封材料采用圆形橡胶棒材，该材料具有密封性好、易压缩、回弹性好、耐腐性好的特性，密封的方法是将橡胶棒剪成与底部间隙一致的长度，并在密封棒上涂抹密封胶，涂抹均匀后，将密封棒从底部以压缩的方式塞入玻璃钢外衣与桥墩本体中的间隙，胶棒回弹并粘接，最终达到对间隙底部密封的目的。

所述双组份浆料混合器11包括壳体，在壳体内设有混合双组份浆料的混合腔，所述混合腔的一端设有与注浆嘴相接的混合浆料出口，在混合腔的一端设有两个对称设置的浆料进入口。在玻璃钢外衣的底部、下密封装置的上方，需设置注浆嘴，注浆嘴的作用是通过注浆管9与外部双组份浆料混合搅拌器连接，使得环氧浆料从注浆嘴由底部注入玻璃钢外衣与桥墩间的间隙，同时间隙中的水会逐渐从玻璃钢套筒上端溢出，最终玻璃钢套筒与桥墩间完全被环氧基浆料填充，待环氧浆料固化后形成坚固的桥墩外防腐层，注浆管9应与玻璃钢外衣牢固粘接并密封。

所述的***3为尼龙棒***。在玻璃钢外衣上沿桥墩本体轴向安装有若干固定玻璃钢外衣用的固定卡具6。玻璃钢外衣固定后，在玻璃钢外衣外部从上至下每隔一定距离，加设外部固定卡具6，固定卡具6的作用在于注浆时对玻璃钢外衣进行外部加强，对于方形和异形桥墩，卡具可采用钢制形材，卡具用螺栓连接，用后可拆卸；对于圆形桥墩，卡具则可采用有强度的软性带绳等，用卡扣等方式连接。

本发明现场施工视不同难度，并涉及水下作业，其主要施工步骤详述如下，（1）对桥墩本体等需要防护的筑物表面进行处理，采用抛、磨、喷砂等方式去除表面的风化层、锈蚀层、以及微生物等，处理部位包括水上和水下部分；所用工具为喷砂设备及气动研磨设备等，处理效果需达到露出桥墩原有的混凝土表面或钢制桥梁的金属部分等；（2）根据不同桥墩、柱修复部位，制定不同的产品方案，充分考虑易于施工、强度安全的因素进行产品结构设计，设计原则上为敞开式片状结构，厚度根据产品大小在3-6mm之间，外形与桥墩外形一致并形成比桥墩外形轮廓尺寸大100mm左右，采用两瓣或多瓣的设计方式，同时考虑留出瓣与瓣之间的粘接宽度；如有需要也可考虑玻璃钢外衣运至现场后根据桥墩、柱的具体形状进行现场裁切，将玻璃钢外衣运至现场，在玻璃钢外衣上打孔并安装间隙定位螺母（螺母与玻璃钢外衣间需密封处理），同时在两片玻璃钢外衣的接缝处涂抹密封胶，采用起重设备配合人工的方法，将玻璃钢外衣放置在事先安置在桥墩表面的套筒底部支撑架上（套筒底部支撑架为非永久性支撑，可采用膨胀螺栓的形式设置），并将玻璃钢外衣在桥墩外包裹就位，两片玻璃钢外衣的接缝采用铆钉结合密封胶进行固定，然后将***穿过螺母，并用改变***长度的方法来调节玻璃钢外衣与桥墩本体间的间隙，上述间隙为80-120mm；最后在玻璃钢外衣外部从上至下每隔一定距离，加设外部固定卡具，固定卡具的作用在于注浆时对玻璃钢外衣进行外部加强，对于方形和异形桥墩，卡具可采用钢制形材，卡具用螺栓连接，用后可拆卸；对于圆形桥墩，卡具则可采用有强度的软性带绳等，用卡扣等方式连接；（3）玻璃钢外衣就位后，底部完全浸泡在水中，需蛙人潜入水下对玻璃钢外衣和桥墩间的空腔底部进行密封处理，以便于封闭下一步空腔中注入的环氧基浆料；下密封装置采用圆形橡胶棒材，该材料具有密封性好、易压缩、回弹性好、耐腐性好的特性，密封的方法是将橡胶棒剪成与底部间隙一致的长度，并在密封棒上涂抹密封胶，涂抹均匀后，将密封棒从底部以压缩的方式塞入玻璃钢外衣与桥墩中的间隙，胶棒回弹并粘接，最终达到对间隙底部密封的目的。（4）在玻璃钢外衣与桥墩本体之间填充环氧基树脂浆料，起到对桥墩进行防腐保护作用所采用的灌浆料，利用专门研制的双组分海洋级环氧灌浆料，该料分为A（环氧基树脂砂浆料）和B（固化剂砂浆料）两种组份。其中A组份的主要成分为：环氧基树脂与石英砂骨料以重量比：3.0-4.5：1混合,优选比例为4：1；B组份中主要成分为：固化剂与石英砂骨料以重量比：1.2-1.8：1混合,优选比例为1.5：1；然后A、B组份混合比例约1：2.5-3.5混合,优选比例为1：3，配料时需考虑到桥墩直径和注入量的大小，适当调整各组份比例和控制注浆速度0.8-1.5m³/h，来控制浆料固化的速度。该浆料具备活性强、固化及粘接强度高、耐腐蚀性强、可常温水环境下固化、流动性好、韧性强以及无污染的特性，正常使用寿命可达到50年以上。将A组份和B组份分别与砂骨料加入双组份灌浆机的两个料筒中按比例混合，充分搅拌后等待使用；（5）注浆设备采用专用的双组份灌浆设备，该设备作业时放置在桥面、船上或岸边等较高的位置，以便依靠浆液重力及泵的压力注入浆料；同时浆料是从玻璃钢外衣和桥墩间隙的底部开始注入的，这样操作可确保浆料完全填充间隙并将间隙中原有的水从玻璃钢套筒上部挤出。设备有两个料筒，由料筒分别引两根输送管道至双组份浆料混合器，双组份浆料混合器的作用是将两料筒中的浆料按一定比例均匀混合，双组份浆料混合器一端与玻璃钢套筒底部的注浆嘴连接，注浆嘴应设置在玻璃钢套筒上尽量靠近底部的位置。整个过程需全程监控，蛙人可在水下通过半透明的玻璃钢外衣观测到浆料在的整个填充过程，同时玻璃钢外衣与桥墩间隙中的水会从间隙上端溢出，在注浆过程中如有任何异常情况均可及时停机观察处理；整个注浆过程可以一次完成，也可以根据实际情况分段完成；最终所有浆料完全将玻璃钢外衣与桥墩本体间隙填满后，浆料水平面到达玻璃钢套筒上端后，停止灌注；（6）待浆料固化并有一定的强度后，将玻璃钢套筒上端进行密封，密封的方法，可与采用玻璃钢套筒底部的密封方法，用涂有密封胶的泡沫棒将间隙上口进行密封；待浆料完全固化并达到强度后，对外观及所有的接缝处进行仔细检查，同时钻孔取样检测，并重新封好取样口，主要检测浆料的固化强度，以及浆料固化后与桥墩混凝土及玻璃钢套筒的粘接性；最后撤除外部固定卡具，施工完毕。

Claims (4)

1.一种桥梁用玻璃钢桥墩，其特征在于：包括支承桥梁桥面的桥墩本体，在桥墩本体外包裹有玻璃钢外衣，所述玻璃钢外衣与桥墩本体之间的间隙设为填充环氧基树脂浆料的填料腔，在玻璃钢外衣上沿桥墩本体轴向设有调节填料腔厚度的若干***，在玻璃钢外衣的下部设有向填料腔注射浆料的注浆嘴，在注浆嘴的外端安装有双组份浆料混合器，双组份浆料混合器通过注浆管分别与双组份浆料混合搅拌器的两个浆料输出口相连，所述玻璃钢外衣与填料腔内的环氧基树脂浆料形成了套装在桥墩本体外的玻璃钢套筒，在玻璃钢套筒的下方设有与桥墩本体固定相接的套筒底部支撑架，在套筒底部支撑架与玻璃钢套筒之间设有安装在填料腔内的下密封装置，在填料腔的顶部设有与下密封装置配合的上密封装置；

其施工步骤为：

（1）表面处理：对桥墩本体表面水上部分和水下部分均进行附着物去除处理；

（2）玻璃钢套筒的安装：将玻璃钢外衣加工成与桥墩本体外形一致的敞开式片状结构，在玻璃钢外衣上打孔并在打孔处固定安装用于定位***的定位螺母，然后将玻璃钢外衣放置在套筒底部支撑架上，同时对桥墩本体进行包裹，并在玻璃钢外衣的接缝处固定密封处理，再用***调节填料腔的厚度为80-120mm，最后通过下密封装置对填料腔的底部进行密封处理；

（3）配制灌注浆料、注浆：将环氧基树脂与石英砂骨料以重量比3.0-4.5：1混合，配置得到环氧基树脂砂浆料；将固化剂与石英砂骨料以重量比1.2-1.8：1混合，配置得到固化剂砂浆料；然后将环氧基树脂砂浆料与固化剂砂浆料分别加入双组份灌浆机的两个料筒中按比例混合，充分搅拌后，按环氧基树脂砂浆料与固化剂砂浆料重量比1：2.5-3.5，控制注浆速度0.8-1.5m³/h向注浆嘴注浆；当浆料到达玻璃钢套筒的上端后，停止注浆；

（4）整理工作：停止注浆后，待浆料固化后，通过上密封装置对玻璃钢套筒的上端进行密封处理。

2.根据权利要求1所述的桥梁用玻璃钢桥墩，其特征在于：所述双组份浆料混合器包括壳体，在壳体内设有混合双组份浆料的混合腔，所述混合腔的一端设有与注浆嘴相接的混合浆料出口，在混合腔的一端设有两个对称设置的浆料进入口。

3.根据权利要求1所述的桥梁用玻璃钢桥墩，其特征在于：所述的***为尼龙棒***。

4.根据权利要求1所述的桥梁用玻璃钢桥墩，其特征在于：在玻璃钢外衣上沿桥墩本体轴向安装有若干固定玻璃钢外衣用的固定卡具。