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    加固施工

    南昌橋梁裂縫原因及兩種碳纖維加固方法

    作者: 發(fā)布時(shí)間:2021-12-19 20:25:40點(diǎn)擊:144546

    信息摘要:

    我國橋梁大多是建國以后修建,經(jīng)過(guò)幾十年的使用,逐漸產(chǎn)生一系列的病害,其中最常見(jiàn)的病害就是裂縫。橋梁裂縫產(chǎn)生的原因復雜、種類(lèi)繁多,其中溫度裂縫是最為常見(jiàn)的。

         我國橋梁大多是建國以后修建,經(jīng)過(guò)幾十年的使用,逐漸產(chǎn)生一系列的病害,其中最常見(jiàn)的病害就是裂縫。橋梁裂縫產(chǎn)生的原因復雜、種類(lèi)繁多,其中溫度裂縫是最為常見(jiàn)的。

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        一、橋梁的溫度裂縫分析


        1.外部原因:日照;驟然降溫。


        2.內部原因:常見(jiàn)的施工中引起溫度裂縫主要有以下情況:


        (1)基礎約束。當大體積混凝土基礎澆注在堅硬基巖或厚大的老混凝土表層時(shí),因結構整體性要求沒(méi)有或不能采取隔離層等放松約束的措施,混凝土在大氣溫度及其水化熱溫度的作用下,混凝土內部溫度很大,當混凝土因降溫的收縮變形受到巖石地基或老混凝土墊層的約束時(shí),將會(huì )在混凝土內部出現很大的拉應力而產(chǎn)生約束裂縫。這類(lèi)裂縫常在混凝土澆注后2~3個(gè)月或更長(cháng)的時(shí)間出現,裂縫較深,有時(shí)是貫穿性的。


        受堅硬基巖及老混凝土約束是大體積混凝土產(chǎn)生嚴重裂縫的主要原因。因此,基礎部分混凝土澆注時(shí)必須嚴格控制溫度。


        (2)基巖不平整?;鶐r不平整也能引起的裂縫,澆注在高低相差較大的基巖面上的大體積混凝土塊(如橋墩基礎)易發(fā)生這種裂縫。因在混凝土澆注后,內部溫度較高,降溫過(guò)程中受基巖約束作用,基巖表面有突變,則容易在該處形成應力集中而開(kāi)裂。


        二、橋梁裂縫加固技術(shù)


        1、在裂縫修補中,充填法是最為常見(jiàn)的施工方法,這是一種適合于修補較寬裂縫(0.5mm以上)的方法。(此處不做詳細介紹)


         2、碳纖維加固法


         碳纖維加固法以其強度高、重量輕、耐腐蝕、施工簡(jiǎn)便等優(yōu)良特性受到土木工程界的普遍關(guān)注,是一項極具發(fā)展潛力的施工方法。


         1)碳纖維抗拉強度、彈性模量和鋼材相比具有同等以上的優(yōu)良特性,可滿(mǎn)足承載力要求。


         2)重量?jì)H為鋼材的1/5,容易搬運,不受施工場(chǎng)所狹窄限制,具有良好的可操作性。


         3)耐腐蝕、不生銹,對受鹽害和腐蝕物質(zhì)影響的混凝土結構物有良好的保護效果。


        A、碳纖維加固


         用環(huán)氧樹(shù)脂粘結劑沿受拉方向或垂直于裂縫方向粘貼在要補強的結構上,形成一個(gè)新的復合體,使增強貼片與原有鋼筋混凝土共同受力,增大結構的抗拉或抗剪能力,提高強度、剛度、抗裂性和結構的延性。


         施工流程

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    a基面處理。 基材表面應全面打磨,無(wú)任何附著(zhù)物,粘貼部位有尖銳棱角的需要打磨成圓角,最小內徑為20mm。 由于使用碳纖維布材的目的在于改進(jìn)結構構件,應確定基面的狀況,以保證其能夠將荷載從布料傳遞至結構表面。


        b滾涂底層環(huán)氧樹(shù)脂膠,并修正不合處(建議使用我公司配套環(huán)氧樹(shù)脂找平膠),上墨線(xiàn)。


        c滾涂環(huán)氧樹(shù)脂浸漬膠(建議使用我公司配套環(huán)氧樹(shù)脂浸漬膠)到粘結面上,膠量必須充足飽滿(mǎn)。


        d將裁剪好的碳纖維布貼于混凝土涂膠面,,碳纖維布要平直、延展。(碳纖維布如有接頭,搭接長(cháng)度應為20mm,且接頭應在基材全長(cháng)的1/3處,不得在基材的中間)


        e再次在布材面上滾涂環(huán)氧樹(shù)脂浸漬膠(建議使用我公司配套環(huán)氧樹(shù)脂浸漬膠),保證充分覆蓋布的表面,確保充分浸潤碳纖維布的纖維中。  


        f使用硬橡膠棍或塑料刮板反復碾壓促使碳纖維布平直、延展、無(wú)氣泡,粘合劑充分滲透。


        g再次涂膠滲透,并使用刮板反復刮壓脫泡。


        h最后用3——6mm的沙石(石英砂)灑在涂有膠的施工面上,確保粉刷層的粘結性。


        B、預應力碳纖維板加固系統


        此法對原結構施加預應力,改變原結構的受力,以達到提高橋梁剛度和強度的目的。

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    預應力碳纖維板及錨具系統施工過(guò)程中的注意事項


        ①碳纖維板為脆性材料,因錨具安裝質(zhì)量或張拉操作不當等原因,都可能出現劈裂、斷裂等情況,其彈性應力可能會(huì )傷害現場(chǎng)的工作人員,應設置好預防保護措施:a、實(shí)施張拉的工作人員不要在碳纖維板的軸線(xiàn)方向,尤其不要在碳纖維板正下方操作;b、張拉操作時(shí)的場(chǎng)地要大,通風(fēng)良好,視線(xiàn)開(kāi)闊,如果光線(xiàn)暗,須配備照明設施。


        ②不同項目,所用預應力碳纖維板錨具的埋板尺寸不能通用,因為要避讓構件鋼筋、預應力筋及預應力鋼絞線(xiàn),不同項目,鋼筋布置不同,甚至有的同一個(gè)項目鋼筋布置都不同,所以,在施工過(guò)程中,要隨時(shí)觀(guān)察,發(fā)現錨具埋板安裝出現位置不同,立即咨詢(xún)我們曼卡特技術(shù)工程師電話(huà):13813847222


        ③施工人員在鉆孔和使用膠粘劑時(shí),應佩戴口罩、手套等勞動(dòng)保護用品。,采取必要的安全防護措施。


        ④施工現場(chǎng)使用膠粘劑時(shí)必須保持通風(fēng)、注意防火;如不慎污染到皮膚,可用無(wú)水乙醇擦拭后清水沖洗。如果不慎污染眼睛及破壞粘膜,請立即到醫院就醫。


        ⑤雖然膠粘劑產(chǎn)品進(jìn)行了無(wú)毒安全檢測,但是也不排除個(gè)別施工人員有過(guò)敏反應,如發(fā)生過(guò)敏反應請停止接觸。


        ⑥本產(chǎn)品嚴禁兒童接觸,施工現場(chǎng)殘余垃圾應統一交垃圾站處理。


         預應力碳纖維板加固施工流程


         ①碳纖維板刮抹膠液后,重新安裝千斤頂并調整處于水平位置,加壓張拉至設計張拉應力值的5%,刻錄錨具張拉移動(dòng)起始線(xiàn)。


         ②加壓張拉至設計張拉應力值的10%,檢查碳纖維板邊緣與梁面之間是否有膠液擠壓溢出,如局部未出現膠液擠壓溢出現象,應瀉壓補充膠液后再張拉;檢測錨具行程位移是否對應預張拉時(shí)的刻錄線(xiàn)。


         ③分段加壓張拉至設計張拉應力值的50%、80%、,檢測錨具張拉行程位移是否對應預張拉時(shí)的刻度值,如全長(cháng)超過(guò)6%應檢查安裝是否有問(wèn)題,并采取措施及時(shí)調整;如錨具張拉行程位移對應預張拉時(shí)的刻錄值全長(cháng)超過(guò)10%時(shí),應停止張拉更換碳纖維板。


         ④當張拉應力值和張拉行程位移滿(mǎn)足要求后,可將螺母旋緊至張拉端固定支架的側面,停頓5分鐘沒(méi)有其他異常情況,為保障錨具鎖固后內縮滿(mǎn)足要求,應慢慢加壓至張拉設計張拉應力值的。然后,持荷三十分鐘,看系統有沒(méi)有明顯滑移,崩裂等現象,確定系統安全后,張拉至設計值的103%,再鎖緊螺母,卸支架等。


        ⑤所有加壓或減壓時(shí),千斤頂行程速度應控制在20mm/min以?xún)?,嚴禁快速升降千斤頂行程?/p>


        ⑥所有張拉都應在預應力碳板專(zhuān)用膠適用期內完成。


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