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碳纖維鋼板加固橋梁施工

來源:www.101tao.com         發(fā)布時間:2020-12-18 返回列表
2020年12月19日,一、碳纖維板加固技術(shù)
碳纖維材料最早應(yīng)用于航空、航天等高科技領(lǐng)域,后來逐步發(fā)展到船舶、汽車等方面。最近幾年,開始應(yīng)用在建筑領(lǐng)域。但這種加固工藝對碳纖維強度的利用率極低,當碳纖維板材與構(gòu)件內(nèi)部鋼筋共同工作時,不考慮鋼筋原油的初始應(yīng)變,鋼筋屈服時碳纖維板材所能發(fā)
揮的強度也僅為抗拉強度的8.8%;而在讓碳纖維發(fā)揮全部強度所需要的1.7%的應(yīng)變下,混凝土結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生大的變形及明顯的裂縫。

預(yù)應(yīng)力碳纖維板加固技術(shù)可以大量節(jié)省材料及工程造價,減少加固系統(tǒng)維護成本;顯著減小結(jié)構(gòu)變形,在增大承載力的同時提高結(jié)構(gòu)

剛度;裂縫,提高構(gòu)件抗彎承載力。本文主要探討該項技術(shù)的施工工藝研究。
二、碳纖維加固橋梁結(jié)構(gòu)實例
(一)橋梁現(xiàn)狀及主要病害
船山崗橋為簡支斜交橋,橋梁的斜交角度為40度,跨徑縱向布置為1×10m,橋梁全寬為27m,分東西兩幅,東、西幅行車道的橫斷
面各由10塊鋼筋混凝土空心板梁組成,邊梁頂寬1.62m,中梁頂寬為1.24m,梁高0.45m。主梁混凝土設(shè)計標號C30。橋梁設(shè)計荷載等級
為:汽一超20級。掛車―120。
(二)加固方案
該橋除存在個別梁板由于單板受力存在剛度不足缺陷外,根據(jù)《公路舊橋承載能力鑒定方法》評估其極限承載力,計入材料損傷及惡
化系數(shù)時,靠近邊梁的中梁的極限承載力為386KN.m,低于其承載力極限狀態(tài)下最不利效應(yīng)組合值402 KN.m,本次加固擬在原結(jié)構(gòu)的基
礎(chǔ)上,將其極限承載力提升到700 KN.m。該加固技術(shù)如圖所示,施工流程依次為張拉碳纖維板、粘貼縱向碳纖維布、粘貼橫向碳纖維
布。
三、加固施工工藝
(一)裂縫處理
裂縫寬度fw<0.15?且裂縫深度較淺的細小裂縫采用JGN-Ⅱ膠進行涂刷封閉處理。用磨光機沿著裂縫位置切深度為3~5?深的縫。用
高壓空氣吹凈裂縫內(nèi)雜物。裂縫寬度fw?0.15?的裂縫采用JGN-G膠進行灌注處理。
(二)缺陷修復(fù)
鑿除修補部位的松散混凝土:找到松散部位的混凝土,用手工鉆鑿除松散部位直到露出新鮮骨料。對鋼筋進行除銹:先用砂紙對銹蝕
的鋼筋進行打磨,直至表面沒有沒有銹跡,并涂刷環(huán)氧膠進行防銹處理。高強環(huán)氧樹脂修補:按比例配合好環(huán)氧樹脂進行批嵌,厚度較大
的分層批嵌,每層批嵌厚度不超過2?,直至恢復(fù)原有尺寸。
(三)碳纖維板張拉
碳纖維板張拉:千斤頂就位并確保夾具夾緊后開始碳板張拉。先給碳纖維板施加10%的應(yīng)力,使碳纖維板繃直,然后再將力歸零,再以20%和60%應(yīng)力進行張拉,每一級張拉結(jié)束后用扳手檸緊螺帽,每一級之間持荷5分鐘,張拉過程中隨時檢查碳板伸長值,嚴格控制進
油速度,要求緩慢、均勻、平穩(wěn)。待張拉到控制力后,持荷復(fù)驗伸長值,合格后進行錨固。張拉控制力F=150KN,張拉伸長量控制為碳
纖維板長度L*0.45%(cm)。
(四)碳纖維布黏貼
粘貼碳纖維布:表面清理→表面凹洞找平→涂底膠→貼碳纖維布→刷碳纖維布防護層→質(zhì)量檢查。
表面清理:先用壓縮空氣將表面浮塵清除干凈,用混凝土角磨機除去混凝土表面的浮漿、油污等雜質(zhì),并將有凹凸混凝土部分打磨平
整,尤其是表面的凸起部位要磨平,并用丙酮將需粘貼處清洗干凈。
找平:斜立柱混凝土表面凹陷部位用修補砂漿填平,模板接頭等出現(xiàn)高度差的部位填補平整,盡量減小高度差
涂底膠:將底膠稱好重量,放在潔凈的容器中調(diào)和均勻,用滾筒將它均勻地涂在頂板面上,待膠固化后再進行下一工序施工。調(diào)好的
底膠須在規(guī)定的時間內(nèi)用完,一般情況下40min內(nèi)用完。
粘貼碳纖維布:將碳纖維膠按比例稱好,放在潔凈的容器中調(diào)和均勻,用滾筒將膠均勻地涂刮在底膠上,隨即按設(shè)計要求將已裁剪好
的碳纖維布粘貼在設(shè)計部位,然后用專用滾子沿碳纖維布的受力方向來回滾壓,擠出汽泡。注意:碳纖維布的搭接長度一般為100mm。
涂刷碳纖維布表面防護丙烯酸涂料,一般來回刷3變,每個地方刷到位。
四、結(jié)語
(一)采用碳纖維加固技術(shù)對橋梁進行加固,工藝簡單,施工周期短。本工程完成后,經(jīng)檢查與驗收發(fā)現(xiàn)碳纖維與混凝土粘結(jié)緊密,
加工的施工質(zhì)量達到了預(yù)期效果,保證了車輛安全過橋。
(二)由于碳纖維材質(zhì)軟,重量輕,長度、寬度可根據(jù)需要任意確定,對于復(fù)雜節(jié)點部位、不規(guī)則位置可任意粘貼、纏繞,故適應(yīng)面
廣。
(三)由于碳纖維材料具有很強的耐腐蝕性,可廣泛應(yīng)用于特殊環(huán)境構(gòu)筑物的加固補強和修復(fù)。

聯(lián)系人:劉經(jīng)理                                                         

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