本发明公开一种镍钛铌记忆合金纤维线外贴预制预应力板及施工方法，其包括板体和镍钛铌记忆合金纤维线，所述板体由高强度灌浆料成型，镍钛铌记忆合金纤维线呈迂回曲折状置于板体内部，所述镍钛铌记忆合金纤维线包括多个直线形的预应力施加段，相邻两个预应力施加段之间通过圆弧形的锚固段连接，在各锚固段的内侧分别设有预埋钢套筒。本发明设计镍钛铌记忆合金纤维线预制预应力板不同需求的复位范围，实现在不同阶段的荷载范围内，该板能实现复位功能，使得裂缝恢复到规范规定的正常使用状态下的0.20 mm以内，避免了路桥结构体检修、养护困难且须费巨量的人力、物力的问题；该板的预应力方向可根据镍钛铌记忆合金纤维线的方向改变。
1.一种镍钛铌记忆合金纤维线外贴预制预应力板的施工方法，其特征在于：所述预应力板包括板体和镍钛铌记忆合金纤维线，所述板体由高强度灌浆料成型，镍钛铌记忆合金纤维线呈迂回曲折状置于板体内部，所述镍钛铌记忆合金纤维线包括多个直线形的预应力施加段，相邻两个预应力施加段之间通过圆弧形的锚固段连接，在各锚固段的内侧分别设有预埋钢套筒；所述预应力板的施工方法包括以下步骤：①计算镍钛铌记忆合金纤维线的预应力施加段和锚固段的长度；
③计算好锚固段和预应力施加段后，进行常温下拉伸镍钛铌记忆合金纤维线，然后常温静置24小时，待其收缩稳定，进行复测调整，然后再将锚固段弯曲，将镍钛铌记忆合金纤维线按照不同的锚固段和预应力，将预应力施加段调直，锚固段弯曲备用；
④在制作成型的镍钛铌记忆合金纤维线锚固段下部采用细铁线固定混凝土垫块，并预留一端铁线，混凝土垫块用于保持镍钛铌记忆合金纤维线形状以及保证保护层厚度；
⑤按照设计成型镍钛铌记忆合金纤维线样式，制作木模板，并在弯曲的中心位置，采用钉子将采用同预制钢套筒内径大小的圆木块固定在木模板上；
⑥然后将预埋钢套筒套在圆木块上，并将混凝土块上预留的铁线缠绕在预埋钢套筒上，进行二次固定镍钛铌记忆合金纤维线，并浇筑高强度灌浆料，并按照规范养护形成预应力板；
⑦使用前，将预应力板加热到镍钛铌记忆合金纤维线能恢复到原状的最低温度，施加预应力；
⑧在待加固的结构体上预埋端部刻丝的锚杆，然后将预应力板上的预埋孔穿过锚杆，最后在锚杆上用螺母锁紧。
2.根据权利要求1所述的一种镍钛铌记忆合金纤维线外贴预制预应力板的施工方法，其特征在于：所述镍钛铌记忆合金纤维线表面带有横向的肋。
3.根据权利要求1所述的一种镍钛铌记忆合金纤维线外贴预制预应力板的施工方法，其特征在于：板体在浇筑前，所述镍钛铌记忆合金纤维线先进行常温下的拉伸，拉伸后至少放置24小时，待其收缩稳定，再根据其长度进行二次张拉以达到目标长度。
4.根据权利要求1所述的一种镍钛铌记忆合金纤维线外贴预制预应力板的施工方法，其特征在于：浇筑高强度灌浆料成型后，在使用前加热使镍钛铌记忆合金纤维线恢复到原状，温度为镍钛铌记忆合金纤维线恢复到原状的最低温度，利用镍钛铌记忆合金纤维线形状恢复特性在高强度水泥基质中形成均匀的预应力。
5.根据权利要求1所述的一种镍钛铌记忆合金纤维线外贴预制预应力板的施工方法，其特征在于：浇筑高强度灌浆料成型后，镍钛铌记忆合金纤维线锚固段的锚固力应大于或等于预应力施加段的预应力。
6.根据权利要求1所述的一种镍钛铌记忆合金纤维线外贴预制预应力板的施工方法，其特征在于：所述镍钛铌记忆合金纤维线按照待加固的结构体的受力的方向制定缠绕方向，即通过控制镍钛铌记忆合金纤维放置方向控制板预应力的方向。
7.根据权利要求1所述的一种镍钛铌记忆合金纤维线外贴预制预应力板的施工方法，其特征在于：所述预埋钢套筒与镍钛铌记忆合金纤维线弯曲处混凝土处于受压状态。
一种镍钛铌记忆合金纤维线外贴预制预应力板及施工方法
技术领域
[0001] 本发明涉及预应力板技术领域，特别涉及一种镍钛铌记忆合金纤维线外贴预制预应力板及施工方法。
背景技术
[0002] 伴随着我国交通强国建设进程的加快，近年来我国路桥发展迅猛。桥梁总量进一步增加，一方面进一步加剧了桥梁检测养护加固的任务；另一方面日益增加的各类重载、强
交通流对运营公路桥梁造成的各类损伤、以及施工和设计方面的先天不足、后期养护过程
中检修不力、维护保养不及时、决策不当等因素导致桥梁发生不可逆转的损害，导致我国恶
性、大、特大型桥梁垮塌事故频发，造成大量人员伤亡及经济损失。此外，我国的桥梁养护管
理决策系统落后，导致桥梁养护耗费巨量的人力、物力。
发明内容
[0003] 为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种镍钛铌记忆合金纤维线外贴预制预应力板及施工方法。
[0004] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
[0005] 一种镍钛铌记忆合金纤维线外贴预制预应力板，其包括板体和镍钛铌记忆合金纤维线，所述板体由高强度灌浆料成型，镍钛铌记忆合金纤维线呈迂回曲折状置于板体内部，
所述镍钛铌记忆合金纤维线包括多个直线形的预应力施加段，相邻两个预应力施加段之间
通过圆弧形的锚固段连接，在各锚固段的内侧分别设有预埋钢套筒。
[0006] 进一步的，所述镍钛铌记忆合金纤维线表面带有横向的肋。
[0007] 进一步的，所述镍钛铌记忆合金纤维线先进行常温下的拉伸，拉伸后至少放置24小时，待其收缩稳定，再根据其长度进行二次张拉以达到目标长度。
[0008] 进一步的，浇筑高强度灌浆料成型后，在使用前加热使镍钛铌记忆合金纤维线恢复到原状，温度为镍钛铌记忆合金纤维线恢复到原状的最低温度，利用镍钛铌记忆合金纤
维线形状恢复特性在高强度水泥基质中形成均匀的预应力。
[0009] 进一步的，浇筑高强度灌浆料成型后，镍钛铌记忆合金纤维线锚固段的锚固力应大于或等于预应力施加段的预应力。
[0010] 进一步的，所述镍钛铌记忆合金纤维线按照待加固的结构体的受力的方向制定缠绕方向，即通过控制镍钛铌记忆合金纤维放置方向控制板预应力的方向。
[0011] 进一步的，所述预埋钢套筒与镍钛铌记忆合金纤维线弯曲处混凝土处于受压状态。
[0012] 本发明一种镍钛铌记忆合金纤维线外贴预制预应力板的施工方法，其包括以下步骤：
[0013] ①计算镍钛铌记忆合金纤维线的预应力施加段和锚固段的长度；
[0014] ③计算好锚固段和预应力施加段后，进行常温下拉伸镍钛铌记忆合金纤维线，然后常温静置24小时，待其收缩稳定，进行复测调整，然后再将锚固段弯曲，将镍钛铌记忆合
金纤维线按照不同的锚固段和预应力，将预应力施加段调直，锚固段弯曲备用；
[0015] ④在制作成型的镍钛铌记忆合金纤维线锚固段下部采用细铁线固定混凝土垫块，并预留一端铁线，混凝土垫块用于保持镍钛铌记忆合金纤维线形状以及保证保护层厚度；
[0016] ⑤按照设计成型镍钛铌记忆合金纤维线样式，制作木模板，并在弯曲的中心位置，采用钉子将采用同预制钢套筒内径大小的圆木块固定在木模板上；
[0017] ⑥然后将预埋钢套筒套在圆木块上，并将混凝土块上预留的铁线缠绕在预埋钢套筒上，进行二次固定镍钛铌记忆合金纤维线，并浇筑高强度灌浆料，并按照规范养护形成预
应力板；
[0018] ⑦使用前，将预应力板加热到镍钛铌记忆合金纤维线能恢复到原状的最低温度，施加预应力；
[0019] ⑧在待加固的结构体上预埋端部刻丝的锚杆，然后将预应力板上的预埋孔穿过锚杆，最后在锚杆上用螺母锁紧。
[0020] 本发明采用以上技术方案，针对我国在役路桥量大、检修、养护困难且需耗费巨量的人力、物力的问题，设计一种装配式镍钛铌记忆合金纤维线外贴预制预应力板及其施工
技术，该板无需外部机械和锚固件便可施加预应力，避免了复杂的预应力施工工艺；该板可
在工厂预制，大大提高加固现役结构体的施工速度；该板的预应力针对国内桥梁常规、非常
规交通荷载范围(超载、强交通流、一般交通事故的荷载)，设计镍钛铌记忆合金纤维线预制
预应力板不同需求的复位范围，实现在不同阶段的荷载范围内，该板能实现复位功能，使得
裂缝恢复到规范规定的正常使用状态下的0.20mm以内，避免了路桥结构体检修、养护困难
且须费巨量的人力、物力的问题；该板的预应力方向可根据镍钛铌记忆合金纤维线的方向
改变。此外，该板制作简单、施工替换方便、功能多样，能极大提高路桥结构体加固质量，在
实际工程中应用广泛。
附图说明
[0021] 以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明；
[0022] 图1为本发明镍钛铌记忆合金纤维线外贴预制预应力板(受弯)的示意图；
[0023] 图2为镍钛铌记忆合金纤维线外贴预制预应力板(受弯)应用于受弯梁上的示意图；
[0024] 图3为本发明镍钛铌记忆合金纤维线外贴预制预应力板(受剪)的示意图；
[0025] 图4为镍钛铌记忆合金纤维线外贴预制预应力板(受剪)应用于受剪梁的示意图；
[0026] 图5为镍钛铌记忆合金纤维线外贴预制预应力板(受弯)的制作流程图；
[0027] 图6为镍钛铌记忆合金纤维线外贴预制预应力板(受剪)的制作流程图；
[0028] 图7为镍钛铌记忆合金纤维线受力区域分段图。
具体实施方式
[0029] 如图1或图3所示，本发明一种镍钛铌记忆合金纤维线外贴预制预应力板，其包括板体1和镍钛铌记忆合金纤维线2，所述板体1由高强度灌浆料成型，镍钛铌记忆合金纤维线
2呈迂回曲折状置于板体内部，所述镍钛铌记忆合金纤维线2包括多个直线形的预应力施加
段，相邻两个预应力施加段之间通过圆弧形的锚固段连接，在各锚固段的内侧分别设有预
埋钢套筒3。
[0030] 所述镍钛铌记忆合金纤维线2表面带有横向的肋。该肋有助于镍钛铌记忆合金纤维线2锚固在高强度灌浆料，促进于镍钛铌记忆合金纤维线2与高强度灌浆料的协同工作。
[0031] 所述镍钛铌记忆合金纤维线2先进行常温下的拉伸，拉伸后至少放置24小时，待其收缩稳定，再根据其长度进行二次张拉以达到目标长度。其中如图7所示，预应力施加段预
应力的计算公式如下；
[0032]
[0033] P‑镍钛铌记忆合金纤维线所需施加的预应力，n为预应力施加段的数量；
[0034] Δ‑预应力施加段的拉伸长度；
[0035] d‑镍钛铌记忆合金纤维线的直径；
[0036] l‑预应力施加段未拉伸前的长度。
[0037] 浇筑高强度灌浆料成型后，在使用前加热使镍钛铌记忆合金纤维线2恢复到原状，温度为镍钛铌记忆合金纤维线2恢复到原状的最低温度，利用镍钛铌记忆合金纤维线2形状
恢复特性在高强度水泥基质中形成均匀的预应力。
[0038] 浇筑高强度灌浆料成型后，镍钛铌记忆合金纤维线2锚固段的锚固力应大于或等于预应力施加段的预应力。
[0039] 所述镍钛铌记忆合金纤维线2按照待加固的结构体的受力的方向制定缠绕方向，即通过控制镍钛铌记忆合金纤维2放置方向控制板预应力的方向。
[0040] 所述预埋钢套筒3与镍钛铌记忆合金纤维线2弯曲处混凝土处于受压状态，增强了镍钛铌记忆合金纤维线2弯曲处锚固强度。
[0041] 如图5或图6所示，本发明一种镍钛铌记忆合金纤维线外贴预制预应力板的施工方法，其包括以下步骤：
[0042] ①计算镍钛铌记忆合金纤维线的预应力施加段和锚固段的长度，当锚固段的长度小于板体长度时，适当增长锚固段长度；当预应力施加段的长度过长时，超过板体尺寸时，
采用双排、多排并列的镍钛铌记忆合金纤维线进行等面积替换；
[0043] ③计算好锚固段和预应力施加段后，进行常温下拉伸镍钛铌记忆合金纤维线，然后常温静置24小时，待其收缩稳定，进行复测调整，然后再将锚固段弯曲，将镍钛铌记忆合
金纤维线按照不同的锚固段和预应力，将预应力施加段调直，锚固段弯曲备用；
[0044] ④在制作成型的镍钛铌记忆合金纤维线锚固段下部采用细铁线固定混凝土垫块，并预留一端铁线，混凝土垫块用于保持镍钛铌记忆合金纤维线形状以及保证保护层厚度；
[0045] ⑤按照设计成型镍钛铌记忆合金纤维线样式，制作木模板，并在弯曲的中心位置，采用钉子将采用同预制钢套筒内径大小的圆木块固定在木模板上；
[0046] ⑥然后将预埋钢套筒套在圆木块上，并将混凝土块上预留的铁线缠绕在预埋钢套筒上，进行二次固定镍钛铌记忆合金纤维线，并浇筑高强度灌浆料，并按照规范养护形成预
应力板；
[0047] ⑦使用前，将预应力板加热到镍钛铌记忆合金纤维线能恢复到原状的最低温度，施加预应力；
[0048] ⑧在待加固的结构体上预埋端部刻丝的锚杆，然后将预应力板上的预埋孔穿过锚杆，最后在锚杆上用螺母锁紧。具体的，如图1和图2所示，采用装配式镍钛铌记忆合金纤维
线外贴预制预应力板加固受弯梁的安装图。在结构抗弯加固时，预应力板安装在结构的梁
底受弯区域。如图3和图4所示，采用装配式镍钛铌记忆合金纤维线外贴预制预应力板加固
受剪梁的安装图。在结构抗剪加固时，预应力板安装在梁的两侧腹板部位。
[0049] 上面结合附图对本发明的实施加以描述，但是本发明不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式是示意性而不是加以局限本发明，本领域的普通技术人员应当理
解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技
术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实
施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
