碳纤维布加固施工工艺及质量控制应用技术
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碳纤维加固施工工艺施工工艺:卸荷→基底处理→涂底胶→找平→粘贴→保护。
1、卸荷加固前应对所加固的构件尽可能卸荷。
2、基底处理2.1 混凝土表层出现剥落、空鼓、蜂窝、腐蚀等劣化现象的部位应予以凿除,对于较大面积的劣质层在凿除后应用环氧砂浆进行修复。
2.2 裂缝部位应首先进行封闭处理。
2.3 用混凝土角磨机、砂纸等机具除去混凝土表面的浮浆、油污等杂质,构件基面的混凝土要打磨平整,尤其是表面的凸起部位要磨平,转角粘贴处要进行倒角处理并打磨成圆弧状(R≥10mm)。
2.4 用吹风机将混凝土表面清理干净,并保持干燥。
3、涂底胶(FP胶)3.1 按主剂∶固化剂=2∶1的比例将主剂与固化剂先后置于容器中,用弹簧秤计量,电动搅拌器均匀搅拌,根据现场实际气温决定用量并严格控制使用时间。
一般情况下1h内用完。
3.2 用滚筒刷将底胶均匀涂刷于混凝土表面,待胶固化后(固化时间视现场气温而定,以指触干燥为准)再进行下一工序施工。
一般固化时间为2~3d。
4、找平4.1 混凝土表面凹陷部位应用FE胶填平,模板接头等出现高度差的部位应用FE胶填补,尽量减小高度差。
4.2 转角处也应用FE胶修补成光滑的圆弧,半径不小于10mm。
5、粘贴5.1 按设计要求的尺寸及层数裁剪碳纤维布。
5.2 调配、搅拌粘贴材料FR胶(使用方法与底胶FP相同),然后均匀涂抹于待粘贴的部位,在搭接、混凝土拐角等部位要多涂刷一些。
5.3 粘贴碳纤维布,在确定所粘贴部位无误后,用特制滚子反复沿纤维方向滚压,去除气泡,并使FR胶充分浸透碳纤维布。
多层粘贴应重复上述步骤,待碳纤维布表面指触干燥方可进行下一层的粘贴。
5.4 在最后一层碳纤维布的表面均匀涂抹FR胶。
5.5 碳纤维布沿纤维方向的搭接长度不得小于100mm,碳纤维端部固定用横向碳纤维或粘钢固定(压条)。
6、保护加固后的碳纤维布表面应采取抹灰或喷防火涂料进行保护。
碳纤维布的加固施工包含了8步,分别是:1、被加固混凝土表面处理;2、底胶涂布;3、修补胶修补混凝土;4.浸渍胶涂底;5、粘贴纤维布;6.浸渍胶上涂;7.表面涂饰;8.碳纤维补强加固施工质量检查和验收。
纤维复合材(FRP)补强加固施工粘贴剖面图1.被加固混凝土表面处理(1)表面处理应达到三个目的:确保结构本体与纤维布牢固粘结,除锈、去污、净化处理混凝土表面的老化部位;利用结构胶修补裂缝、填补孔洞、调整高差、削除尖角,保证碳纤维布粘结在可靠的基底上。
(2)钢筋露出部位须做防锈处理,如损伤程度严重,应采取措施补救。
(3)裂缝修补。
若裂缝在5mm以上,采用高强水泥砂浆灌注;裂缝宽度大于0.1mm、小于5mm,采用专用化学裂缝灌注胶灌注裂缝,以低压慢注射为主,固化后打磨修饰平坦;裂缝宽度小于0.1mm,采用封缝胶表面封闭。
(4)表面修补:被粘混凝土面如有缺陷、孔洞或蜂窝麻面,应采用修补胶修补。
①缺陷或孔洞修补。
原结构施工中或后期运行中使结构产生缺角、孔洞、蜂窝麻面,必须用修补胶修补。
②高差调整。
由于模板错位产生混凝土表面高低差,亦必须在粘贴纤维前修复。
大面积可用高强砂浆,局部位置则用修补胶修补。
纤维布(FRP)补强加固施工流程图(5)表面污垢和碳化物处理。
以盘式打磨机、喷砂、高压水冲洗等方法,将表面处理成平坦规整、无松动、无脆弱碎块及无污物的表面,油脂类污物用中性洗涤剂脱脂,用高压气枪清除灰尘,粘结纤维布前混凝土表面必须充分干燥。
(6)修角加工。
为防止内凹角处纤维布在粘结时容易剥离或扯起,可采用修补胶泥修补成圆角,圆角半径R应满足规范要求。
对于棱形柱或尖锐外凸角结构,在尖角处的纤维会有较大的应力集中,容易使碳纤维折断,因此必须进行处理。
可用研磨机将棱角修饰成半径R的弧形。
用修补胶做表面修饰,用弧形量具检测,保证修饰角半径R满足规范要求(特种结构按相关规范要求)。
2.底胶涂布(1)使用底胶的目的,在于加强混凝土与纤维布或修补胶之间的粘结性,底胶能够浸入混凝土,增加混凝土的表面强度。
粘贴碳纤维布加固法一、引言随着科技的不断进步,碳纤维材料作为一种新型材料,在工程领域中得到了广泛的应用。
其中,碳纤维布加固法是一种常见的加固方法,该方法通过将碳纤维布粘贴在被加固结构表面上,以增强结构的承载能力和耐久性。
本文将详细介绍粘贴碳纤维布加固法的原理、适用范围、施工步骤及注意事项。
二、原理粘贴碳纤维布加固法是利用高强度、高模量的碳纤维材料对被加固结构进行增强。
具体来说,将预先制备好的碳纤维布切割成合适大小,并在其表面涂覆特殊的环氧树脂胶水。
然后将其粘贴在需要加固的结构表面上,并进行压实处理,使其与被加固结构紧密贴合。
最后,在特定条件下对环氧树脂进行硬化处理,使其与被加固结构形成一个整体。
三、适用范围粘贴碳纤维布加固法适用于各种类型的结构加固,尤其是对于混凝土、钢筋混凝土、钢结构等工程结构的加固效果显著。
此外,该方法还可以用于桥梁、隧道、地铁、机场跑道等公共基础设施的维修和加固工作。
四、施工步骤1. 表面处理:首先需要对被加固结构表面进行清洗和打磨处理,以确保粘贴碳纤维布的表面光滑平整,并且能够与被加固结构紧密贴合。
2. 粘贴碳纤维布:将预先制备好的碳纤维布切割成合适大小,并在其表面涂覆特殊的环氧树脂胶水。
然后将其粘贴在需要加固的结构表面上,并进行压实处理,使其与被加固结构紧密贴合。
3. 硬化处理:在特定条件下对环氧树脂进行硬化处理,使其与被加固结构形成一个整体。
4. 后期处理:待硬化完成后,需要对碳纤维布进行修整和打磨处理,以确保其表面光滑平整,并且与被加固结构的表面一致。
五、注意事项1. 粘贴碳纤维布加固工作需要在专业人员的指导下进行,以确保施工质量和安全性。
2. 在进行粘贴碳纤维布加固工作前,需要对被加固结构进行全面的检查和评估,以确定其加固需求和方案。
3. 在粘贴碳纤维布时,应该注意其粘贴位置和方向,并确保其与被加固结构紧密贴合。
4. 粘贴碳纤维布后,需要对环氧树脂进行硬化处理,并在特定时间内避免外力干扰。
碳纤维加固及粘钢加固施工工艺及技术质量要求一、交底部位XX加固。
二、施工准备1、施工作业环境本次加固工程施工作业在楼层内进行,楼层内无其他交叉作业进行。
2、施工作业条件2.1梁顶两侧楼面泡沫混凝土及水泥砂浆找平层切除完成。
2.2粘贴碳纤维布范围内的混凝土结构面层上的蜂窝等劣化部位已剔除,混凝土表面的浮浆、泡沫混凝土、油污等杂质已经用角摩机除去并露出新面,新面已打磨平整。
2.3转角处圆弧状打磨完成。
2.4混泥土表面粉尘用吹风机和丙酮已清理干净。
2.5混凝土表面凹陷部位已采用找平胶填补平整。
2.5上述工序经项目部施工部、质检部、技术部汇同监理单位验收合格。
3、材料准备3.1碳纤维布:单向织布高强Ⅰ型,采用300g/㎡,厚度0.167mm。
3.2丙酮:用作提取剂,用来清理混凝土表面的粉尘、灰土等。
3.3胶料:采用A级改性环氧树脂胶粘剂,其安全性检验指标应符合GB50367-2013的规定。
粘贴碳纤维和混凝土的胶粘剂,应采用由配套的底涂、修补/找平胶料、粘接胶料等三种胶粘剂组成,其安全性能均应符合GB50367-2013的规定。
所有胶料打开配好后应在1小时内使用完。
粘接剂应采用碳纤维配套树脂、找平树脂,须有合格证明及检验报告。
采用符合设计要求的碳纤维布,须有合格证明及检验报告。
4)防火涂料:加固完成的梁上涂抹的防火涂料耐火时间1.5小时。
3、机具准备角磨机、吹风机、滚压机、射钉枪、电焊机、切割机、空压机、铁锤、剪刀等。
三、技术要求及工艺标准:1、施工工艺流程:结构表面处理→涂刷底层树脂→修补整平→粘贴碳纤维布→涂防火涂料→U型钢板箍及钢板压条安装→验收。
2、施工方法:2.1构件基底处理:用切割机将梁顶两侧加固范围(须加固的梁应弹墨斗线明确加固长度)内的水泥砂浆找平层分块(约20mm*20mm大小)均匀切割,凿除水泥砂浆找平层及泡沫混泥土层,混凝土表面用角磨机、砂轮(砂纸)等工具,轻轻打磨即可,用吹风机将混凝土表面吹干净后,用脱脂棉沾丙酮摖拭表面,将其清洗一遍。
碳纤维布加固修补结构施工及验收规范为了确保碳纤维布加固修补结构项目的施工质量,保证工程的安全性和可靠性,以下是碳纤维布加固修补结构施工及验收的规范。
一、施工前准备工作:1.工程勘察和设计:根据工程要求进行勘察和设计,并编制详细的施工方案。
2.材料准备:根据施工方案确定所需的碳纤维布、环氧树脂胶黏剂等材料,并进行质量检验,确保符合要求。
3.环境准备:清理施工现场,保证施工区域干燥、洁净,无杂物。
二、施工工艺:1.表面处理:清除残留的旧材料、松散的混凝土等,并进行研磨、去污处理,以确保基层表面平整、洁净。
2.粘接剂施工:根据施工方案,将环氧树脂胶黏剂按比例混合,然后用滚刷或喷涂的方式,均匀涂抹在基层表面上。
3.碳纤维布铺设:在涂抹好粘接剂的基层上,将预先裁剪好的碳纤维布铺设,确保布料完全贴合,并用刮板压平。
4.再涂胶黏剂:在碳纤维布上再次涂抹一层环氧树脂胶黏剂,使其与基层和碳纤维布紧密结合。
5.涂层处理:根据需要,可以在修补区域进行涂层处理,以提高表面的耐久性。
6.养护:根据环氧树脂胶黏剂的使用说明,进行适当的养护,以确保施工后的结构能够固化和硬化。
三、验收标准:1.施工质量:检查施工区域是否平整、无气泡、无脱落等现象,是否与周边结构紧密结合。
2.碳纤维布:检查碳纤维布是否铺设平整、无皱褶、无破损等现象。
3.粘接剂:检查粘接剂是否均匀、充分涂抹,与基层、碳纤维布紧密结合。
4.养护情况:检查养护是否符合要求,根据环氧树脂胶黏剂的使用说明进行判断。
5.建设单位应提供有效检测和监控方式、涂层材料的质量检验报告,并在验收前提供。
在施工和验收中,如发现施工质量问题或不符合要求的现象,应及时进行整改,并重新进行验收。
以上所述是碳纤维布加固修补结构施工及验收的规范,有助于确保工程质量和施工安全。
粘贴碳纤维布施工质量控制要点
粘贴碳纤维布是一种常见的加固材料,可以有效提高建筑物或桥梁的承载能力和抗震性能。
然而,粘贴碳纤维布的施工质量控制十分关键,下面我们就来介绍一下粘贴碳纤维布施工质量控制的要点。
首先,施工前应进行充分的准备工作。
包括清洁表面,处理龟裂和损伤,测量表面的平整度等。
这些准备工作的目的是为了保证粘贴碳纤维布可以充分附着在表面上并提高施工的效率和质量。
其次,选择合适的粘接剂和碳纤维布。
粘接剂应具有良好的附着力和耐久性,而碳纤维布的规格和质量也应符合工程要求。
接着,进行粘贴碳纤维布的施工。
在施工过程中,应注意以下几点:先涂抹一层粘接剂,再铺贴碳纤维布,确保碳纤维布充分贴合表面;尽可能避免出现气泡和皱褶,除非特殊需要,否则不应拐角铺贴;在施工完成后,应进行压实和抹平,确保碳纤维布和粘接剂与表面充分贴合。
最后,进行粘贴碳纤维布的质量检验。
主要包括外观检查和抗拉、弯曲等性能测试。
外观检查主要是检查是否有起泡、起皱、褶皱等缺陷,抗拉、弯曲等性能测试则是检查粘贴碳纤维布的强度和稳定性。
总之,粘贴碳纤维布是一项复杂的施工工程,需要注意施工前的准备、选择材料、施工过程中的细节和施工后的质量检验等各个环节。
只有严格按照要求进行施工,才能确保粘贴碳纤维布的质量和效果。
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碳纤维布加固施工方案1. 引言碳纤维布是一种具有高强度、轻质、耐腐蚀等特性的新型复合材料,已广泛应用于结构加固领域。
本文档将介绍碳纤维布加固的基本原理、施工流程和注意事项,以帮助读者了解并实施碳纤维布加固施工方案。
2. 基本原理碳纤维布加固通过将高强度的碳纤维布与被加固结构表面粘接在一起,形成一层增加结构强度的保护层。
碳纤维布的优点在于其轻质高强的特性,不仅可以提高结构的承载能力,还可以增加其抗震和抗裂性能。
3. 施工准备在进行碳纤维布加固施工之前,需要进行以下准备工作:•确定加固结构的材料和强度要求。
•检查结构表面的平整度和清洁度,确保能够有效粘结。
•准备好碳纤维布、环氧树脂胶和相应的施工工具。
4. 施工流程碳纤维布加固的施工流程通常包括以下几个步骤:4.1 表面处理•清洁结构表面,去除油污、灰尘和杂物,确保表面干净。
•检查结构表面的平整度,必要时进行修复和砂浆填补。
•涂布环氧树脂胶在结构表面,以增加与碳纤维布的粘接性能。
4.2 碳纤维布粘贴•将预先切割好的碳纤维布贴在结构表面上,确保与结构表面充分接触。
•使用滚筒工具或刮刀,将碳纤维布与结构表面紧密粘接,排除气泡和皱褶。
•确保碳纤维布贴合整齐,边缘处可以重叠,并与周围结构连接。
4.3 加固层施工•等待碳纤维布粘贴干燥,通常需要几小时至一天的时间。
•在加固层表面涂布一层环氧树脂胶,并使用滚筒工具涂匀,以增加结构表面的平整度。
4.4 结构修整•碳纤维布加固完成后,根据需要进行结构修整,修复加固部位与周围结构的平面和垂直度。
5. 注意事项在进行碳纤维布加固施工时,需要注意以下事项:•施工过程中要保证结构表面的干燥和清洁,以确保粘接性能。
•碳纤维布的质量和粘接剂的选择要符合设计要求,并严格控制施工厚度。
•加固层的表面处理和修整对加固效果有重要影响,务必仔细操作。
•施工完成后需要进行质量检查和验收,以确保施工质量和加固效果。
6. 结论碳纤维布加固施工方案是一种有效提升结构强度和抗震性能的方法。
桥梁碳纤维加固的施工工艺1、碳纤维加固施工步骤混凝土构件表面处理一一涂刷底胶一一粘贴碳纤维布——涂刷保护胶一一养护一一梁体其他部分涂装一一质量检验2、碳纤维加固施工工艺1)混凝土构件表面处理先将混凝土构件表面残缺、破损部分剔凿、去除干净并到达构造密实部位。
检查外露钢筋是否锈蚀,如有锈蚀,需开展必要的除锈处理。
对经过剔凿、清理和露筋的构件残缺部分,用高于原构件混凝土强度的环氧砂浆开展修补、复原, 到达表面平整。
裂缝修补:缝宽小于0.2mm的裂缝,用环氧树脂胶泥开展表面涂抹密闭;大于或等于0. 2mm的裂缝用环氧树脂灌缝。
(具体施工见裂纹封闭施工工艺)将构件表面凸出部分(混凝土构件交接部位、模板的段差等)打磨平整,修整后的段差要平顺。
棱角的部位,用磨光机磨成圆角,圆角半径最小不得小于2Ommo清洗打磨过的构件表面,并使其充分干燥。
施工前应按设计图纸在需加固部位放线、定位。
2)涂刷底胶按规定的胶配比例称取ZHG-3 (浸渍胶)A料和B料,重量比3: 1,倒入洁净容器中,用搅拌器拌合均匀。
一次调和量应以在可使用时间内用完为准,超过可使用时间不得再用。
用滚筒刷均匀地涂刷浸渍胶涂刷于所粘贴的部位,在搭接、拐角部位适当多涂刷些。
浸渍胶固化后,在构件表面有凝结凸起时,要用砂纸磨光,磨光后若露出混凝土基面,应再补涂浸渍胶。
3)粘贴碳纤维布碳纤维布裁切时应预先在裁切位置粘贴宽胶带,在宽胶带正中位置开展裁切,以使裁切后碳纤维片的断头齐整不脱丝。
碳纤维布纵向接头必须搭接IOcm以上,该部位应多涂粘结树脂;碳纤维布横向不需要搭接。
粘贴碳纤维布时,在碳纤维布和浸渍胶之间不应残留空气形成气泡造成空鼓。
为此,可用器具沿着纤维方向在碳纤维片上滚压多次,对角隅处应向着角隅滚压,对拱起的部位要向相反的方向滚压,以去除气泡,使浸渍胶均匀地充分渗浸入碳纤维片的碳纤维束中。
空鼓处理方法如下:注入法,在碳纤维布上打开两个以上的小孔,使用注射器注入浸渍胶,然后开展按压整平。
采用碳纤维聚合物 CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer)加固混凝土结构,是近几年来发达国家中新兴的成熟的加固技术,也是国内工程界日渐关注和发展中的加固应用技术。
本文以东莞市西四环路旧桥加固项目为例,着重阐述碳纤维布加固的施工工艺和质量控制。
旧桥加固;碳纤维布;配套村脂;有效操作时间;硬化养护碳纤维材料是一种力学性能优异的新材料,它的比重为 1.8g/cm3,不到钢的 1/4;而它的抗拉强度普通都在 3500MPa 以上,是钢的 15~20 倍;弹性模量大于 2.35×105MPa,亦高于钢。
因此,碳纤维材料的比重强度即材料的强度和其密度之比大大高于钢板,其比模量也比钢板高。
碳纤维布补强的加固原理就是采用层压方式,将浸透了树脂粘胶的碳纤维布贴合到钢筋混凝土桥板的底面、梁体或者墩柱的表面,并使其和混凝土结合成一体,从而达到加固混凝土桥梁结构的目的。
相对传统钢板补强,碳纤维布补强具有以下优点:施工成本低;施工时效便利迅速;施工空间不受限制;补强物形状不受限制;抗酸、碱、腐蚀及不渗透;补强品质易检测。
东莞市西四环路位于东莞市万江区,属 107 国道的一部份。
该项目总共有3 座大桥和 1 座中桥需加固处理,分别为曲海大桥、宏远大桥、万江大桥和牌楼基中桥, 4 座桥总长 1825.46m。
以曲海大桥为例,主桥结构为两座带挂孔的单箱双室预应力混凝土 T 构, T 构悬壁长4×40m,两端挂孔长 30m。
该 T 构悬臂根部梁高 6m,端部梁高 2m,挂孔为 30m,预应力简支 T 梁;引桥为多孔一联,桥面连续简支结构,上部构造为 20m 预应力混凝土空心板;下部结构为柱式墩、台,桩基础。
根据设计验算表明:在正常使用极限状态下各块空心板的承载能力能满足要求,但挨近中央分隔带侧的次边板及中板,在距中底板下缘存在较大的拉应力,需要加固防止其开裂。
引桥墩身配筋不足,截面尺寸偏小(柱径 1.0m) ,部份墩身极限承载力不满足要求。
碳纤维加固补强的施工工艺1、根据设计要求确定粘贴碳纤维片的范围并进行基底处理(1)将砼构件表面的残缺、破损及碳化层部分清除干净,直至结构密实部位。
检查外露钢筋是否有锈蚀,并进行必要的处理。
对经过剔凿、清理和露筋的构件残缺部分进行修补复原。
(2)裂缝修补:缝宽小于0.2mm的裂缝,用环氧树脂进行表面涂刷密封;大于0.2mm 的裂缝用环氧树脂灌缝。
( 3)将构件表面凸出部分(模板的段差等)打磨平整,修复后的段差尽量平顺。
用磨光机把棱角磨成半径大于30mm勺圆角。
( 4)清洗打磨构件表面,并使其充分干燥。
2、底层涂刷(底层涂料具有较强的渗透性,可渗入砼表面内)( 1)把底层涂料的主剂和固化剂按规定比例称量准确后放人容器内,用搅拌器拌均匀,一次调和量应在可使用时间内用完为准。
( 2)用滚筒刷均匀的涂刷底层涂料。
( 3)底层涂料固化后,表面有凸起部分时要用砂纸磨光。
(4)注意在气温小于5C,相对湿度大于85%砼表面含水率在8%以上,有结露可能而无可靠保证措施时,均不得施工。
3、环氧腻子对构件表面残缺的修补( 1)构件表面凹陷部位应用环氧腻子填平,修复至表面平整。
2)内角(段差、起拱等)要用环氧腻子填补使之平顺。
4、贴碳纤维片(1)为了防止碳纤维受损,在碳纤维片运输、储存、裁切和粘贴过程中,严禁受弯折。
贴片前应用钢直尺与壁纸刀按规定尺寸切断纤维片,每段长度一般不超过6m。
(2)碳纤维接头必须搭接10cm以上,横向不需搭接。
(3)按规定比例掺配树脂主剂和固化剂,用滚筒刷均匀地涂刷黏结树脂,称为下涂。
(4)贴片时,在碳纤维片和树脂之间尽量不要有空气,可用罗拉沿着纤维方向在碳纤维片上进行滚压,使树脂渗入碳纤维中。
5、养护粘贴碳纤维片后,需自然养护24h以达到初期固化,并保证固化期间不受干扰。
6、涂装根据需要可在树脂固化后加固补强构件表面,涂刷耐火涂层和色彩N0.2碳纤维(片材)加固处理要点先对梁板采取有效地卸载和支顶措施(在进行结构加固处理前要完成好这些施工操作),再按以下工序逐步进行加固施工:1、破损面混凝土表面处理:清除被加固构件表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等劣化混凝土,露出混凝土结构层。
破纤维布加固施工工艺及质量控制摘要:采用碳纤维聚合物CFRP(Carbon Fiber Reinforced Polymer)加固混凝土结构,是近几年来发达国家中新兴的成熟的加固技术,也是国内工程界日渐关注和发展中的加固应用技术。
本文以东莞市西四环路旧桥加固项目为例,着重阐述碳纤维布加固的施工工艺和质量控制。
关键词:旧桥加固;碳纤维布;配套村脂;有效操作时间;硬化养护碳纤维材料是一种力学性能优异的新材料,它的比重为1.8g/cm3,不到钢的1/4;而它的抗拉强度一般都在3500MPa以上,是钢的15~20倍;弹性模量大于2.35×105MPa,亦高于钢。
因此,碳纤维材料的比重强度即材料的强度与其密度之比大大高于钢板,其比模量也比钢板高。
碳纤维布补强的加固原理就是采用层压方式,将浸透了树脂粘胶的碳纤维布贴合到钢筋混凝土桥板的底面、梁体或墩柱的表面,并使其与混凝土结合成一体,从而达到加固混凝土桥梁结构的目的。
相对传统钢板补强,碳纤维布补强具有以下优点:施工成本低;施工时效便利迅速;施工空间不受限制;补强物形状不受限制;抗酸、碱、腐蚀及不渗透;补强品质易检测。
1 工程概况东莞市西四环路位于东莞市万江区,属107国道的一部分。
该项目总共有3座大桥和1座中桥需加固处理,分别为曲海大桥、宏远大桥、万江大桥和牌楼基中桥,4座桥总长1825.46m。
以曲海大桥为例,主桥结构为两座带挂孔的单箱双室预应力混凝土T构,T构悬壁长4×40m,两端挂孔长30m。
该T构悬臂根部梁高6m,端部梁高2m,挂孔为30m,预应力简支T梁;引桥为多孔一联,桥面连续简支结构,上部构造为20m预应力混凝土空心板;下部结构为柱式墩、台,桩基础。
根据设计验算表明:在正常使用极限状态下各块空心板的承载能力能满足要求,但靠近中央分隔带侧的次边板及中板,在距中底板下缘存在较大的拉应力,需要加固防止其开裂。
引桥墩身配筋不足,截面尺寸偏小(柱径1.0m),部分墩身极限承载力不满足要求。
按加固设计要求,对3座大桥引桥所有靠中央分隔带处的11、12、13号板跨中板底0.65倍跨径范围内粘贴碳纤维布(图1),同时,对引桥部分墩柱外侧沿柱周粘贴一层或两层(竖向和环向)碳纤维布(图2)。
空心板和墩柱碳纤维布总加固面积为9970㎡。
2 碳纤维布及配套树脂的材料选择2.1 碳纤维布碳纤维布主要以碳纤维丝为原料编织而成,根据碳纤维丝编织方向分为单向和双向两种。
根据设计要求,碳纤维布采用C-30型,厚度0.167㎜,抗拉强度>3000MPa,延伸率>1.4%。
本工程选用UT70-30型单向碳纤维布,产品宽度50㎝。
其实测主要性能指标如表1。
表12.2 配套树脂粘胶配套树脂粘胶根据用途主要分为底层树脂、找平树脂、浸渍树脂。
(1)底层树脂底层树脂主要用来涂布在被加固的混凝土结构表面,能显著提高混凝土基面强度及其与上层碳纤维材料的粘结性。
本工程选用专用配套底层树脂E810LS(夏用)型。
经检测,其性能指标要求及实测结果如表2。
表2(2)找平树脂找平树脂主要适用于封闭混凝土裂缝、填充缺口等连接部位及表面整平等。
本工程选用专用配套找平树脂E380型,其性能指标实测结果如表3。
表3(3)浸渍树脂浸渍树脂对碳纤维布具有良好的渗透性和粘结性,硬化后与碳纤维布形成高强度复合材料,并与被加固混凝土牢固粘结,最终达到良好加固效果,广泛适用于建筑物和土木工程的加固。
本工程选用专用配套浸渍树脂E2500S(夏用)型,其性能指标实测结果如表4。
表43 碳纤维布加固主要施工工艺3.1 施工准备(1)材料检验和试验材料的采购进场必须随货附带有产品出厂合格证和出厂检验报告,以初步判断该材料是否满足本加固工程的品质要求。
材料进场后应立即抽样送检,待检验合格后方可投入使用。
(2)搭设施工平台可以根据施工现场地形情况,采用竹木支架或其他方式搭设,需注意平台的稳固性和作业高度。
(3)测量放线认真阅读施工设计图纸,在需粘贴碳纤维布的混凝土表面放线标出粘贴碳纤维布的位置。
(4)准备施工机具碳纤维布加固施工需要使用的机具主要有砂轮机、搅拌器、称量器、刮刀、滚筒、油刷等。
3.2 表面处理(1)用手提砂轮机将混凝土表面劣化层(风化层、污物、脱模剂层、浮浆浮块)除去,并打磨至粗骨料出现为止。
(2)打磨完后用高压气枪将粉尘及松动物质清除,并确保其充分干燥,表面平整无灰尘。
(3)若补强施工范围内存在锐利棱角,需将其磨成1~2㎝以上圆弧R角,以免造成应力集中而降低补强效果。
3.3 截面修复和整平贴合面(1)钢筋露出部位须做防锈处理。
(2)加固施工范围若有裂缝现象产生,须根据裂缝宽度进行裂缝封闭或灌胶处理。
(3)断面面层上有剥落、孔隙、蜂窝或模板高差的部位须打磨去除或磨平,再用找平树脂进行修复。
(4)配制找平树脂:本工程采用的E380找平树脂分主剂和硬化剂,按1:1质量比例充分混合,调成灰色油灰状,即可用灰刀刮抹在不平整的混凝土表面,以消除所有缝隙和不平整之处。
(5)有效操作时间:环境温度越高,树脂硬化速度越快,可操作时间越短。
一般找平施工养生6~24h后,即可进行下一步工序。
其有效操作时间列于表5。
表5 E380村脂有效操作时间3.4 涂刷底胶(1)确认施工环境混凝土面结露或接触到水处不得施工,同时,应尽量避免阴雨天气施工。
湿气太大将导致树脂与水气产生作用而干扰胶化过程。
(2)配制底层树脂底层树脂E810LS分主剂和硬化剂,按5:2质量比例充分混合。
底层树脂用量为0.2㎏/㎡,一次搅拌量为在可操作时间内的使用量,超过可操作时间的材料不可再使用。
(3)有效操作时间底层树脂有效操作时间与环境温度有关,温度越高可操作时间越短,常温(20℃)时,控制操作时间应在60min。
具体数据如表6所示:表6 E810LS粘结性及续涂性能(4)涂刷底胶在有效操作时间内,用滚动型毛刷将底层树脂均匀涂布在粘胶面上,使每一个部位均涂有底胶,待指触干燥后,即可进入下一步工序。
3.5 粘贴碳纤维布(1)确认施工环境混凝土面结露或接触到水处不得施工,同时,应尽量避免阴雨天气施工。
湿气太高将导致树脂与水气产生作用而干扰胶化过程。
(2)裁剪碳纤维布将碳纤维布按设计尺寸预先裁好,纤维布在纵向需搭接时,搭接长度须在15㎝以上。
切口要求整齐,切口与碳纤维布的横向编织重合时,应该将切口适当平移,否则碳丝散开,影响施工质量。
(3)配制浸渍树脂浸渍树脂E2500S分为主剂和硬化剂,按2:1配制,配制时由专人负责,一人称量,一人搅拌至树脂变为绿色为止。
标准用量为0.8㎏/㎡,每次配制的量应以在可使用时间内用完为准。
(4)可操作时间浸渍树脂E2500S的有效操作时间与环境温度有关,如表7所示:表7 浸渍树脂E2500S可操作时间与环境温度关系(5)涂刷第一层浸渍树脂用滚筒毛刷将浸渍树脂涂布在预定的区域,用橡胶刮板均匀抹平。
浸渍树脂的用量视混凝土表面的状况不同斟酌使用,需避免树脂过量而导致碳纤维布滑移或扭曲,抑或树脂不足导致含浸不足。
(6)粘贴碳纤维布将预先剪好的碳纤维布铺到涂有浸渍树脂的混凝土面上,一边铺一边用脱泡滚筒或刮刀沿纤维方向用力刮平,以去除气泡,贴平贴片。
在整段碳纤维布完全贴合到混凝土表面之后,再用脱泡滚筒反复碾压,以充分含浸树脂和除去纤维之间的空气。
注意不要使纤维布出现扭曲、起皱或毛刺,并要确保排除气泡,使浸渍树脂完全浸透纤维丝。
如果所贴合的碳纤维布表面呈现很明显的扭曲、起皱或隆起,则必须将该纤维布揭起重铺。
(7)涂刷第二层浸渍树脂碳纤维布浸透刮平后,需要涂一层浸渍树脂,用橡胶刮板、脱泡滚筒重复以上操作,务必使碳纤维布含浸完全。
如果发现有浸渍胶未浸透的部分,要注意加强碾压。
(8)需要粘贴两层以上纤维布时,重复(5)~(7)工序的操作,间隔时间应保证在12h 以上。
4 养护与复原4.1 养护(1)室外施工时为不使雨水、沙尘等附着于贴片上,须使用塑料膜养护24h以上,注意塑料膜不可碰触到施工面上。
(2)完全硬化养护时间:温度20℃时需养护1周,10℃时须养护2周。
(3)初期硬化养护时间:10℃以下需2d,10~20℃需1~2d,20℃以上,需1d。
4.2 复原(1)因树脂材料抗紫外线能力较差,易老化,施工面受日光照射或要求美观的场所,喷涂耐候性涂料保护较为合适。
(2)喷涂保护漆必须待树脂初期硬化后进行,此时,先上一层喷砂再喷涂油漆可增加其附着力。
5 施工质量检测5.1 目视检测(1)检测标准对粘贴后不久的碳纤维布进行目视检查,要求不能有间隙、缺脂区及皱纹产生。
(2)处理方法对存在间隙或缺脂的部位应加补浸渍树脂,对存在皱纹的碳纤维布应切除后重新粘贴。
5.2 金属锤测试(1)检测标准完工后3d,用金属锤轻敲,以检测碳纤维布补强面是否有空孔或含浸不良现象,要求空孔率在5%以下。
(2)处理方法大面积空孔或含浸不良的区域,以切割机切除,重新粘贴,并注意搭接长度不少于15㎝。
当空孔直径小于2㎝时,可用注射器注入树脂补强。
5.3 现场拉拔试验(1)检测标准拉拔结果破坏面必须为混凝土破坏或拉拔强度大于2.5MPa视为合格。
(2)测试频率视作业区域原则上500㎡测试一次,不足500㎡仍需测试一次。
(3)处理方法不合格区域则在原测试位置30㎝范围内再取样测试,直到测试通过。
仍不合格,则该不合格施工面须切除,重新粘贴。
6 总结(1)加固结构混凝土面的打磨与找平,是一道非常关键的工序,表面污物浮浆没去除干净或不够平整、错台的,将严重影响碳纤维布复合层与混凝土之间的正拉粘结强度,直接影响施工质量和加固效果。
(2)冬季施工气温偏低时(10℃以下),配套树脂凝固硬化得慢,树脂涂刷在结构物表面后,容易下垂成露珠状,在其上粘贴碳纤维布时,就易出现扭曲、起皱现象。
因此,气温偏低时,应选用冬用型(品名后带W符号)配套粘胶,并尽量避免晚间施工。
(3)混凝土表面会结露或会接触到水处不得施工,因湿度太高会导致树脂与水气产生作用而干扰硬化过程。
若迫于工期等因素,必须施工时,则施工现场必须有保温设施和除湿措施,以确保底层树脂表面或碳纤维布表面没有水分存在。
(摘自:华夏公路建设网)。