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碳纤维钢板加固桥梁施工

来源:www.scyyjzgc.com         发布时间:2020-12-18 返回列表
2020年12月19日,一、碳纤维板加固技术
碳纤维材料最早应用于航空、航天等高科技领域,后来逐步发展到船舶、汽车等方面。最近几年,开始应用在建筑领域。但这种加固工艺对碳纤维强度的利用率极低,当碳纤维板材与构件内部钢筋共同工作时,不考虑钢筋原油的初始应变,钢筋屈服时碳纤维板材所能发
挥的强度也仅为抗拉强度的8.8%;而在让碳纤维发挥全部强度所需要的1.7%的应变下,混凝土结构会产生大的变形及明显的裂缝。

预应力碳纤维板加固技术可以大量节省材料及工程造价,减少加固系统维护成本;显著减小结构变形,在增大承载力的同时提高结构

刚度;裂缝,提高构件抗弯承载力。本文主要探讨该项技术的施工工艺研究。
二、碳纤维加固桥梁结构实例
(一)桥梁现状及主要病害
船山岗桥为简支斜交桥,桥梁的斜交角度为40度,跨径纵向布置为1×10m,桥梁全宽为27m,分东西两幅,东、西幅行车道的横断
面各由10块钢筋混凝土空心板梁组成,边梁顶宽1.62m,中梁顶宽为1.24m,梁高0.45m。主梁混凝土设计标号C30。桥梁设计荷载等级
为:汽一超20级。挂车―120。
(二)加固方案
该桥除存在个别梁板由于单板受力存在刚度不足缺陷外,根据《公路旧桥承载能力鉴定方法》评估其极限承载力,计入材料损伤及恶
化系数时,靠近边梁的中梁的极限承载力为386KN.m,低于其承载力极限状态下最不利效应组合值402 KN.m,本次加固拟在原结构的基
础上,将其极限承载力提升到700 KN.m。该加固技术如图所示,施工流程依次为张拉碳纤维板、粘贴纵向碳纤维布、粘贴横向碳纤维
布。
三、加固施工工艺
(一)裂缝处理
裂缝宽度fw<0.15?且裂缝深度较浅的细小裂缝采用JGN-Ⅱ胶进行涂刷封闭处理。用磨光机沿着裂缝位置切深度为3~5?深的缝。用
高压空气吹净裂缝内杂物。裂缝宽度fw?0.15?的裂缝采用JGN-G胶进行灌注处理。
(二)缺陷修复
凿除修补部位的松散混凝土:找到松散部位的混凝土,用手工钻凿除松散部位直到露出新鲜骨料。对钢筋进行除锈:先用砂纸对锈蚀
的钢筋进行打磨,直至表面没有没有锈迹,并涂刷环氧胶进行防锈处理。高强环氧树脂修补:按比例配合好环氧树脂进行批嵌,厚度较大
的分层批嵌,每层批嵌厚度不超过2?,直至恢复原有尺寸。
(三)碳纤维板张拉
碳纤维板张拉:千斤顶就位并确保夹具夹紧后开始碳板张拉。先给碳纤维板施加10%的应力,使碳纤维板绷直,然后再将力归零,再以20%和60%应力进行张拉,每一级张拉结束后用扳手柠紧螺帽,每一级之间持荷5分钟,张拉过程中随时检查碳板伸长值,严格控制进
油速度,要求缓慢、均匀、平稳。待张拉到控制力后,持荷复验伸长值,合格后进行锚固。张拉控制力F=150KN,张拉伸长量控制为碳
纤维板长度L*0.45%(cm)。
(四)碳纤维布黏贴
粘贴碳纤维布:表面清理→表面凹洞找平→涂底胶→贴碳纤维布→刷碳纤维布防护层→质量检查。
表面清理:先用压缩空气将表面浮尘清除干净,用混凝土角磨机除去混凝土表面的浮浆、油污等杂质,并将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,并用丙酮将需粘贴处清洗干净。
找平:斜立柱混凝土表面凹陷部位用修补砂浆填平,模板接头等出现高度差的部位填补平整,尽量减小高度差
涂底胶:将底胶称好重量,放在洁净的容器中调和均匀,用滚筒将它均匀地涂在顶板面上,待胶固化后再进行下一工序施工。调好的
底胶须在规定的时间内用完,一般情况下40min内用完。
粘贴碳纤维布:将碳纤维胶按比例称好,放在洁净的容器中调和均匀,用滚筒将胶均匀地涂刮在底胶上,随即按设计要求将已裁剪好
的碳纤维布粘贴在设计部位,然后用专用滚子沿碳纤维布的受力方向来回滚压,挤出汽泡。注意:碳纤维布的搭接长度一般为100mm。
涂刷碳纤维布表面防护丙烯酸涂料,一般来回刷3变,每个地方刷到位。
四、结语
(一)采用碳纤维加固技术对桥梁进行加固,工艺简单,施工周期短。本工程完成后,经检查与验收发现碳纤维与混凝土粘结紧密,
加工的施工质量达到了预期效果,保证了车辆安全过桥。
(二)由于碳纤维材质软,重量轻,长度、宽度可根据需要任意确定,对于复杂节点部位、不规则位置可任意粘贴、缠绕,故适应面
广。
(三)由于碳纤维材料具有很强的耐腐蚀性,可广泛应用于特殊环境构筑物的加固补强和修复。

联系人:刘经理                                                         

联系电话:18281451693                                

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