一种热塑性FRP筋护轮坎结构的制作方法

技术领域

本申请属于热塑性纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer，FRP)筋技术领域，具体涉及一种热塑性FRP筋护轮坎结构的制作方法。

背景技术

传统的钢筋混凝土结构在海洋环境下易受到腐蚀导致结构性能退化，复材筋开始逐步应用于海洋工程中以解决腐蚀问题；然而传统的复材筋基本为热固性树脂及纤维组成，无法进行现场弯折，此外，热固性树脂基体也存在吸湿率高、韧性较差、环境和服役荷载耦合下易加剧耐久性退化等问题，大大的限制了复材筋的应用及推广。

相对而言，热塑性树脂基复材筋具有可多次重复成型、韧性高、耐久性好等优势，更满足海洋工程应用需求。然而，热塑性树脂基复材筋经现场弯折后，会出现弯折处性能折减问题，为此，提出一种新型节点加固技术并应用于码头护轮坎结构进行应用，形成一种热塑性FRP筋护轮坎结构的制作方法。

发明内容

针对上述现有技术的缺点或不足，本申请要解决的技术问题是提供一种热塑性FRP筋护轮坎结构的制作方法。

为解决上述技术问题，本申请通过以下技术方案来实现：

本申请提出一种热塑性FRP筋护轮坎结构的制作方法，包括如下步骤：

现场对多根所述热塑性FRP筋进行弯折，形成多根U字形筋；

在所述U字形筋折弯处涂抹固化剂；

将预制好的模具套设于所述U字形筋的折弯处；

将所述模具进行连接固定；

将所述U字形筋连接于待安装护轮坎结构的面板的筋上；

在多根所述U字形筋的折弯处分别插入第一纵向筋，且所述第一纵向筋穿过所述模具的第一通孔；

将所述模具的孔与所述U字形筋、第一纵向筋之间的缝隙通过密封剂进行封堵；

经模具的开放端向模具内进行灌浆；

利用钢模板搭建护轮坎结构的外表面结构，并浇筑混凝土。

可选地，上述的一种热塑性FRP筋护轮坎结构的制作方法，其中，所述模具包括：相互匹配的四面结构和板结构；所述四面结构包括：第一侧面、第二侧面、第三侧面和底面，所述第一侧面、所述第二侧面和所述第三侧面依次连接并分别与所述底面连接；所述板结构与所述第二侧面相匹配设置；所述第一侧面和所述第三侧面上具有用于所述第一纵向筋穿过的第一通孔；所述底面与所述板结构上具有用于所述U字形筋穿过的第二通孔。

可选地，上述的一种热塑性FRP筋护轮坎结构的制作方法，其中，所述模具采用聚氯乙烯制成。

可选地，上述的一种热塑性FRP筋护轮坎结构的制作方法，其中，所述固化剂和/或所述密封剂包括环氧树脂类材料。

可选地，上述的一种热塑性FRP筋护轮坎结构的制作方法，其中，向所述模具内灌浆所采用浆料的1d抗压强度≥50MPa，28d抗压强度≥150MPa。

可选地，上述的一种热塑性FRP筋护轮坎结构的制作方法，其中，所述模具内灌浆后需要养护1天以上的时间。

可选地，上述的一种热塑性FRP筋护轮坎结构的制作方法，其中，所述U字形筋的开放端还设有用于与第二纵向筋连接的弯钩部。

可选地，上述的一种热塑性FRP筋护轮坎结构的制作方法，其中，所述第二纵向筋与所述U字形筋和/或所述U字形筋与所述面板的筋通过绑扎的方式进行固定连接。

可选地，上述的一种热塑性FRP筋护轮坎结构的制作方法，其中，相邻所述U字形筋的间距为15-30cm。

可选地，上述的一种热塑性FRP筋护轮坎结构的制作方法，其中，还包括：对拆卸掉钢模板的护轮坎结构进行养护。

与现有技术相比，本申请具有如下技术效果：

本申请充分利用了热塑性FRP筋的材质特点，即具有轻质、高强、耐腐蚀的特性，替代了钢筋用于海洋工程建设可有效解决腐蚀问题，能够大幅提升海洋工程结构的服役性能与服役寿命，经济效益十分显著。同时，热塑性FRP筋可现场加工及弯折，可大幅提高施工效率。本申请通过向U字形筋的折弯处的模具内灌浆并插入纵向筋，起到了节点连接加固作用，可大幅补偿热塑性FRP筋因弯折而出现的强度损失，显著提高节点的抗剪性能，提升结构的整体刚度和耐久性。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1：本申请一实施例护轮坎结构的剖面示意图；

图2：本申请一实施例中U字形筋的折弯处示意图；

图3：本申请一实施例中四面结构的示意图；

图4：本申请一实施例中板结构的示意图；

图中：U字形筋1、第一纵向筋2、第二纵向筋3、四面结构4、第一侧面5、第二侧面6、第三侧面7、底面8、板结构9、开放端10、面板11、第一通孔12、第二通孔13、弯钩部14。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1和图2所示，本申请的其中一个实施例，一种热塑性FRP筋护轮坎结构的制作方法，包括以下步骤：

现场对多根所述热塑性FRP筋进行弯折，形成多根U字形筋1；

在所述U字形筋1折弯处涂抹固化剂；

将预制好的模具套设于所述U字形筋1的折弯处；

将所述模具进行连接固定；

将所述U字形筋1连接于待安装护轮坎结构的面板11的筋上；

在多根所述U字形筋1的折弯处分别插入第一纵向筋2，且所述第一纵向筋2穿过所述模具的第一通孔12；

将所述模具的孔与所述U字形筋1、第一纵向筋2之间的缝隙通过密封剂进行封堵；

经模具的开放端10向模具内进行灌浆；

利用钢模板搭建护轮坎结构的外表面结构，并浇筑混凝土。

本实施例充分利用了热塑性FRP筋的材质特点，具有轻质、高强、耐腐蚀的特性，替代钢筋用于海洋工程建设可有效解决腐蚀问题，能够大幅提升海洋工程结构的服役性能与服役寿命，经济效益十分显著。同时，热塑性FRP筋可现场加工及弯折，可大幅提高施工效率。本实施例通过向U字形筋的折弯处的模具内灌浆并插入纵向筋，起到了节点连接加固作用，可大幅补偿热塑性FRP筋因弯折而出现的强度损失，显著提高节点的抗剪性能，提升结构的整体刚度和耐久性。

可选地，利用E

可选地，所述模具采用聚氯乙烯制成，可以直接作为内部构件进行应用，提高结构整体刚度，且减少了模具拆除的时间，提高施工效率。

具体地，所述模具包括：相互匹配的四面结构4和板结构9；所述四面结构4包括：第一侧面5、第二侧面6、第三侧面7和底面8，所述第一侧面5、所述第二侧面6和所述第三侧面7依次连接并分别与所述底面8连接；所述板结构9与所述第二侧面6相匹配设置；所述第一侧面5和所述第三侧面7上具有用于所述第一纵向筋2穿过的第一通孔12；所述底面8与所述板结构9上具有用于所述U字形筋1穿过的第二通孔13。

在本实施例中，U字形筋1穿过两组底面8和板结构9的第二通孔13，两组底面8和板结构9分别位于U字形筋1的两个折弯处。由于在套设模具前，U字形筋1上已存在有固化剂，使得套设后的模具相较于U字形筋1的相对位置固定，同时固化剂的作用也能够填补第二通孔13与U字形筋1之间的空隙。

具体地，所述模具进行连接固定是将四面结构4与板结构9进行固定，在四面结构4与板结构9相连的边缘处涂抹固化剂，使得四面结构4与板结构9形成一具有开放端10的五面结构。

具体地，所述U字形筋1的开放端10还设有用于与第二纵向筋3连接的弯钩部14，以便于与第二纵向筋3稳固连接。U字形筋1通过第二纵向筋3与面板11的筋连接，具体可通过绑扎的方式进行连接。

可选地，相邻所述U字形筋1的间距设置为15-30cm，以确保护轮坎结构的强度。在本实施例中，将U字形筋1的间距设置为20cm。

具体地，在固定好U字形筋1后，将第一纵向筋2插入模具的第一通孔12，对U字形筋1的折弯处进行加固补强。利用密封剂对第一纵向筋2与第一通孔12之间的间隙进行封堵。

可选地，固化剂和/或密封剂包括但不限于环氧树脂类材料。

在本实施例中，固化剂、密封剂均采用环氧树脂类材料，对模具在U字形筋1上的相对位置固定、四面结构4与板结构9的连接、第一纵向筋2与第一通孔12之间间隙的封堵及U字形筋1与第二通孔13之间间隙的封堵均采用环氧树脂类材料完成，各工作完成后需要等待6～12小时，确保固结。

具体地，向模具内灌浆，所采用的浆料为能够满足1d抗压强度≥50MPa，28d抗压强度≥150MPa的条件。

在本实施例中，浆料采用的是优固特的UHPG120型号灌浆料，具体为DSP改性水泥基灌浆材料，能够进一步为U字形筋1的弯折处进行补强。当然，本领域技术人员还可采用其他符合条件的灌浆料。本实例所用灌浆料需要养护1天以上的时间。

具体地，利用钢模板在U字形筋1及第一纵向筋2和第二纵向筋3的外侧搭建护轮坎的外表面结构，并浇筑混凝土，待3天～7天后拆除钢模板，形成护轮坎结构，并对其进行养护，养护28天即可。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限定，参照较佳实施例对本申请进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本申请技术方案的精神和范围，均应涵盖在本申请的权利要求范围内。