預(yù)應(yīng)力碳纖維加固橋梁混凝土結(jié)構(gòu)施工工法

《預(yù)應(yīng)力碳纖維加固橋梁混凝土結(jié)構(gòu)施工工法》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、預(yù)應(yīng)力碳纖維加固簡支橋梁混凝土結(jié)構(gòu)施工工法1．引言隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速增長和交通量的迅猛增加，大量的橋梁處于高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)。混凝土橋梁結(jié)構(gòu)在長期使用環(huán)境(如荷載、碳化、凍融、化學(xué)介質(zhì)侵蝕等)作用下，引起結(jié)構(gòu)開裂，橋梁的承載能力降低，使用年限縮短，甚至出現(xiàn)橋梁坍塌情況。為了適應(yīng)我國未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，以節(jié)約投資和可持續(xù)發(fā)展為原則，在橋梁梁板結(jié)構(gòu)功能沒有完全喪失，只是性能減弱及安全度下降的情況下，對其進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)與加固處理，達(dá)到提高其承載能力、恢復(fù)其工作性能及延長其正常使用年限效果。浙江順暢高等級養(yǎng)護(hù)有限公司在杭金衢高速公路后徐橋應(yīng)用了預(yù)應(yīng)力

2、碳纖維加固橋梁混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，現(xiàn)將預(yù)應(yīng)力碳纖維加固橋梁混凝土結(jié)構(gòu)施工工藝總結(jié)編制成工法。工法中涉及的預(yù)應(yīng)力碳纖維加固技術(shù)課題成果經(jīng)省廳鑒定，達(dá)到國際領(lǐng)先水平。2．工法特點(diǎn)采用本工法的預(yù)應(yīng)力碳纖維加固橋梁混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)有如下特點(diǎn)：2.1本工法裂縫修補(bǔ)與結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)同時進(jìn)行，選用緩粘結(jié)灌縫膠，保證預(yù)應(yīng)力張拉時灌縫膠尚未完全硬化，便于結(jié)構(gòu)變形的恢復(fù)。2.2采用預(yù)應(yīng)力碳纖維加固的混凝土結(jié)構(gòu)可以抵抗各種酸、堿、鹽的腐蝕，極大地降低了結(jié)構(gòu)的維護(hù)費(fèi)用，延長了結(jié)構(gòu)的使用壽命。2.3本工法采用嵌入式預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù)，其特點(diǎn)是

3、先錨固后張拉，以構(gòu)件本身和先前的錨固作為張拉受力裝置，無需復(fù)雜的張拉機(jī)具，方法簡便易行。2.4采用預(yù)應(yīng)力碳纖維加固的混凝土結(jié)構(gòu)可有效提高被加固橋梁的抗彎、抗剪、抗疲勞強(qiáng)度，恢復(fù)撓度變形，閉合裂縫，增加剛度。3．適用范圍本工法適用于處于通車狀態(tài)下中小跨徑（≤20m）以內(nèi)的混凝土簡支梁橋結(jié)構(gòu)的加固修補(bǔ)。4．工藝原理使用彈性環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠對橋梁結(jié)構(gòu)現(xiàn)有的裂縫進(jìn)行灌縫，對裂縫進(jìn)行初步封閉；用機(jī)械錨具將碳纖維布安裝在構(gòu)件的設(shè)計部位，采用嵌入式預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù)將碳纖維布張拉至設(shè)計的預(yù)拉應(yīng)力，同時進(jìn)行灌膠粘貼，二次錨固后拆除夾具。利用10碳纖維材料

4、良好的抗拉強(qiáng)度達(dá)到增強(qiáng)構(gòu)件承載能力及恢復(fù)構(gòu)件變形。同時通過張拉碳纖維布使構(gòu)件變形恢復(fù)和剛度提高，對灌縫的彈性環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠進(jìn)行擠壓，以提高裂縫封閉質(zhì)量。嵌入式預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù)通過收緊夾具（圖4.1-1），通過夾具的相互擠壓，使纖維布收緊，從而建立預(yù)應(yīng)力。圖4.1-1嵌入式張拉夾具原理5．工藝流程和操作要點(diǎn)5.1工藝流程施工工藝流程見圖5.1-1所示加工錨夾具混凝土基層處理清理構(gòu)件裂縫安裝螺栓裂縫灌膠打底膠安裝碳纖維布安裝夾具進(jìn)行張拉進(jìn)行二次錨固粘貼拆除夾具防護(hù)處理圖5.1-1預(yù)應(yīng)力碳纖維加固橋梁混凝土結(jié)構(gòu)流程圖5.2操作要點(diǎn)5.2.1

5、加工錨夾具圖5.2.1-1錨固夾具根據(jù)梁板加固需要制作適當(dāng)數(shù)量的錨夾具，錨夾具分兩種：錨固夾具（如圖5.2.1-1）、張拉夾具（如圖5.2.1-2）。主要材料為型鋼、螺栓和鋼板等。10圖5.2.1-2張拉錨夾具5.2.2混凝土基層處理圖5.2.2-1轉(zhuǎn)角構(gòu)造圖為了使預(yù)應(yīng)力碳纖維與混凝土結(jié)構(gòu)粘結(jié)緊密，需進(jìn)行基層處理，將表面松動的混凝土打磨找平，露出密實(shí)層；混凝土表層出現(xiàn)剝落、空鼓、蜂窩、腐蝕等劣化現(xiàn)象的部位應(yīng)予以鑿除，對于較大面積的劣質(zhì)層在鑿除后應(yīng)用環(huán)氧砂漿進(jìn)行修復(fù)。用混凝土角磨機(jī)、砂紙等機(jī)具除去混凝土表面的浮漿、油污等雜質(zhì)，構(gòu)件基面

6、的混凝土要打磨平整，尤其是表面的凸起部位要磨平，轉(zhuǎn)角安裝粘貼處要進(jìn)行倒角處理并打磨成圓弧狀(R≥50mm)并粘貼薄鐵片（見圖5.2.2-1），便于碳纖維布滑動。用吹風(fēng)機(jī)將混凝土表面清理干凈，并保持干燥。5.2.3清理構(gòu)件裂縫用空壓機(jī)的風(fēng)槍將混凝土梁板裂縫因基層處理打磨造成的浮塵清除干凈，確保裂縫內(nèi)無雜物，保證裂縫封閉效果。5.2.4安裝螺栓圖5.2.4-1螺栓安裝圖按設(shè)計要求在相應(yīng)位置打孔（注意控制深度，不得傷及構(gòu)件的主筋或預(yù)應(yīng)力筋），用于預(yù)埋螺栓；在錨固鋼板和安裝夾具處切割部分槽口。用壓縮空氣對裂縫進(jìn)行清孔，螺栓孔清孔后用植筋膠（

7、按以下方法配制：環(huán)氧樹脂:固化劑:增柔劑＝20:5:1）將螺栓植入孔內(nèi)。(見圖5.2.4-1)5.2.5裂縫灌膠打底膠用膠紙將裂縫封住，留有部分注膠口和溢膠口對裂縫進(jìn)行灌膠。用滾筒刷將底膠（按以下方法配制：環(huán)氧樹脂:固化劑:增柔劑:稀釋劑＝20:5:2:1.5）10均勻涂刷于混凝土表面，待膠固化后(固化時間視現(xiàn)場氣溫而定，以手指觸摸干燥為準(zhǔn))再進(jìn)行下一工序施工。5.2.6安裝碳纖維布按設(shè)計要求的尺寸及層數(shù)裁剪碳纖維布，單節(jié)碳纖維布長度一般應(yīng)在3m之內(nèi)，當(dāng)碳纖維布長度超過限定長度時，應(yīng)設(shè)置輔助錨固點(diǎn)（見圖5.2.6-1）；纖維布端部預(yù)

8、先彎折，粘貼；端部穿圓鋼。圖5.2.6-1輔助錨固構(gòu)造圖待膠硬結(jié)后，用浸漬膠安裝碳纖維布，步驟如下：首先在纖維布和錨固鋼板處抹膠，兩端持圓鋼將纖維布拉直就位，蓋上錨固鋼板，安裝緊固螺帽，將鋼筋連同纖維布向外拉，同時收緊錨固鋼板，以保證