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碳纤维加固黎明中桥的施工经验

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浏览:- 发布日期:2018-03-12 10:53:05【

碳纤维材料加固混凝土结构技术在建筑工程范畴已经得到了迅速发展和广发应用,在交通事业高速发展的同时, 公路桥梁加固技术也日臻成熟,其中碳纤维片材粘贴加固, 在公路桥梁养护工程中充分发挥了碳纤维材料良好的抗拉 强度性能,增强了构件的刚度和承载能力,既缩短了施-r--r" 期,又节约了工程造价,因此成为桥梁加固诸多方案中常见 的方法。 碳纤维加固黎明中桥就是采用了此项技术加固桥梁的成 依据哈尔滨工业大学对该桥进行的病害检测和测试评价功范例之一。


一.柝t4i梁的基本情况及病害案:在腹板底部粘贴3层碳纤维片,以增强梁板抗弯能力。 黎明中崭建成于1992年,位于国道鹤大公路(鹤岗至大工程由吉林省龙运高速公路养护有限公司承建。 连)通化至快大茂一级公路,上部结构为3×13m空心板。


二、工程材料及性能 随着交通量不断增长,车流量不断增加,超限运输日趋扩 l、碳纤维片材采用南京曼卡特科技有限公司生产的规格 大,该桥负荷日益加重。腹板底面混凝土表面出现了应力性 ;呋2 3009/m2碳纤维单向布,并通过了国家化学建筑材料测试 裂缝,最大裂缝宽度带到0.3mm,严重影响了该桥梁的耐久 中心建工测试部的检验测试。检测依据为‘混凝土结构加固 性能。


三、施工流程及控制要点

l、封闭交通,搭设脚手架。

2、板底面处理: 将板底面出现的剥落、空鼓、蜂窝、腐蚀等劣化部位凿除, 清理干净后,用环氧砂浆进行找补修复。用角磨机等机具除 去混凝土表面的浮浆、油污等杂质,将板底面打磨平整,尤其 是凸起部位。

3、板底裂缝处理: ●灌浆处理宽度大于0.15ram的裂缝。 化学灌浆修补裂缝,是靠粘结剂将结构内部组织重新结 合为整体,阻断水分进入梁体,避免钢筋锈蚀,提高结构耐久 性。灌浆前对裂缝周围进行处理,清理裂缝处混凝土表面的 杂物,清洗干净并保持干燥,粘贴注浆口及封闭裂缝表面,借 助专用灌缝器环氧树脂浆液压入缝隙并使之填满。 ●封闭处理表面裂缝。 在裂缝表面清洗干净并干燥后,用环氧树脂浆液沿裂缝 走向均匀涂刷两遍进行封闭,形成封闭带,宽度6cm。

4、涂刷底胶、找平胶: 涂底胶和找平胶用胶量依据现场的温度条件确定,将底 胶的甲组份和乙组份按照3:l比例严格配比混合搅拌均匀, 严格控制使用时间,在搅拌完成50分钟内使用完,超出使用 时间的结构胶不得使用。将底胶均匀涂刷于混凝土表面,待胶固化后进行下道工序,固化时间受现场温度影响较大,以指触干燥一般可确定固化状态。用找平胶将混凝土表面凹陷部 位填补平整,找平胶固化后用砂纸打磨平整表面的凸起及粗 糙部分,为下道工序做好准备。

5、粘贴碳纤维布: 将碳纤维布按照设计图纸的要求裁剪,按裁剪规格分别 摆放。 调配、搅拌粘贴胶(方法与底胶和找平胶相同),然后均匀 涂刷于带粘贴部位,在搭接部位多涂刷一些。 粘贴碳纤维布时,严格确定粘贴部位准确无误,用刮板将碳纤维布轻度刮压,使片材均匀平整地粘贴牢固,不得损伤碳 纤维片材。用脱泡压辊顺纤维方向多次滚压,挤压出气泡,使结构胶充分浸透碳纤维片材,使之与混凝土表面紧密贴合。 用刮板刮除浸透纤维后多余的结构胶,使碳纤维表面平整,最后在碳纤维片材表面再均匀涂刷一层结构胶。多层粘贴时, 重复上述步骤,需注意碳纤维表面指触干燥后,才可进行下一 层粘贴。 在最后一层碳纤维布表面均匀涂抹结构胶,用压辊沿纤 维方向反复滚压,并用刮板刮涂,使之均匀。 6、保护: 全部碳纤维片材粘贴工序完成后,涂刷水泥浆对碳纤维 进行保护,可有效防火、放紫外线照射,以保护碳纤维材料的 使用耐久性。


四、施工中的经验总结

1、必须保证粘贴面的干燥,混凝土表面潮湿会大大降低 粘贴强度,影响质量。

2、严格控制施工温度,应在配套结构胶的施工温度范围 进行施工。

3、碳纤维片材在使用过程中产生的碎屑、毛绒会造成呼 吸系统损害,应佩戴眼镜、口罩等防护措施。

4、碳纤维具有导电性,应避免与电路接触,碎屑、毛绒可 能造成短路等故障。

5、碳纤维端部固定用横向碳纤维固定,多层粘贴的每个 层次均需固定。

6、在受力方向上尽量采用足长度整片粘贴,尽量不要搭 接,若有搭接,搭接长度应控制在20em左右。非受力方向宽 度不足时,可紧密拼接即可,不用搭接。

7、粘贴过程中应避免空鼓现象,如有出现,需用针管注胶 进行补救。总有效粘贴面积不得小于95%。

8、结构胶混合搅拌后应分配至小容器中盛装使用,大容 器盛装由于胶体化学反应生热可能造成烫伤,甚至燃烧。

9、碳纤维片材裁剪工具必须锋利,裁剪场地平整、清洁。 裁剪过程需小心细致,否则可能出现毛刺,影响强度。


结束语

碳纤维布加固因其施工简便迅速、耐久性好、能有效封闭 混凝土裂缝的优点而得到广泛重视,由于其轻质高强、不影响 结构外观,有着极好的桥梁养护市场前景。工程实践结果表 明,进行碳纤维加固后该桥的缺损状况有了很大改善,达到了 设计要求,既缩短了工期,又极大降低了工程造价,取得了良 好的社会评价。


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