供應(yīng)橋梁結(jié)構(gòu)碳纖維加固施工工藝

摘要：廣州xx大石大橋橋跨結(jié)構(gòu)維修加固，介紹了碳纖堆加固技術(shù)的工藝原理、材料與工藝特點(diǎn)、施工流程、操作與質(zhì)量要求。：橋槊}碳纖維加固技術(shù)；施工工藝碳纖維布加固修補(bǔ)結(jié)構(gòu)技術(shù)是一種新型的結(jié)構(gòu)加固技術(shù)，它是將碳纖維布采用高性能環(huán)氧類粘結(jié)劑粘結(jié)于砼構(gòu)件表面，形成新的復(fù)合結(jié)構(gòu)，利用碳纖維材料良好的抗拉強(qiáng)度防止裂縫擴(kuò)展，并增強(qiáng)構(gòu)件承載能力及剛度。其工藝特點(diǎn)：

①  高強(qiáng)，適用面廣，質(zhì)量易保證；

② 施工便捷，工效高，沒有濕作業(yè)，不需現(xiàn)場(chǎng)固定設(shè)施，施工占用場(chǎng)地少}★長(zhǎng)順路橋 許育東 13668984898

②  耐腐蝕及耐久性能，具有耐高溫與抗低溫特性；

③  加固修補(bǔ)后，基本不增加原結(jié)構(gòu)自重及原構(gòu)件尺寸，可提高原結(jié)構(gòu)的抗彎、抗剪承載力，受力后能與砼結(jié)構(gòu)變形協(xié)調(diào)；

⑤ 工期短，用于橋梁加固時(shí)，對(duì)交通影響小。近幾年來，該技術(shù)越來越多地用于橋梁裂縫或破損的修補(bǔ)及抗彎、抗剪受力結(jié)構(gòu)的加固補(bǔ)強(qiáng)。下面結(jié)合廣州市xx區(qū)大石大橋加固維修實(shí)例講述橋梁結(jié)構(gòu)碳纖維加固施工工藝。

l 工程概述★長(zhǎng)順路橋 許育東 13668984898

xx大橋位于國道G105線大石鎮(zhèn)路段，橫跨三枝香水道，1988年建成通車，長(zhǎng)期處于超負(fù)荷運(yùn)營(yíng)狀態(tài)。全長(zhǎng)455 m，主跨為2×5O m預(yù)應(yīng)力鋼筋砼T形剛構(gòu)，橫截面為單室箱形梁形式，引橋?yàn)?/span>12跨25 m預(yù)應(yīng)力鋼筋砼簡(jiǎn)支T形梁。設(shè)計(jì)荷載為汽- 20，掛一i00。經(jīng)檢測(cè)，該橋出現(xiàn)較多破損，其中橋跨T構(gòu)箱形梁腹板與橫隔板出現(xiàn)11條豎向、斜向裂縫，縫寬0．1～2 mm，長(zhǎng)0．5～2．6 m；引橋T形梁(其中的4片邊梁)底面出現(xiàn)部分豎向裂縫，縫寬0．1～1 mm，長(zhǎng)0．1～O．37 m。

2 加固補(bǔ)強(qiáng)方案

2．1 箱形粱加固

檢測(cè)報(bào)告表明，全部裂縫屬正常裂縫，但會(huì)影響‘梁體結(jié)構(gòu)中鋼筋砼的耐久性，故對(duì)裂縫進(jìn)行封閉修補(bǔ)處理，直接在裂縫上粘貼碳纖維布進(jìn)行加固，防止- 裂縫進(jìn)一步擴(kuò)展

2．2 T形梁加嗣★長(zhǎng)順路橋 許育東 13668984898

部分裂縫由彎拉應(yīng)力拉裂梁底保護(hù)層砼所致，但情況普通，在梁底面粘貼2層碳纖維布進(jìn)行修補(bǔ)，并提高抗彎承載力，在離梁端1．5 m區(qū)域及橫系梁處兩側(cè)粘貼U形碳纖維布進(jìn)行抗剪加固，U形箍?jī)啥送赓N20 cm寬壓條錨固。

3 施工工藝

3．1 材料性能

碳纖維維修加周砼結(jié)構(gòu)所用材料主要為碳纖維布織物和樹脂粘結(jié)劑。大石大橋使用的加固材料均產(chǎn)于新加坡，其中，碳纖維布由特種碳纖維與芳綸纖維編織而成，與樹脂粘合后的復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度為A3鋼板的2倍以上。樹脂粘結(jié)劑是兩種組份混合、幾乎無味、可溶解、低粘性的通用環(huán)氧樹脂。

3．2 機(jī)具設(shè)備★長(zhǎng)順路橋 許育東 13668984898

施工機(jī)具為砼角磨機(jī)、吹風(fēng)機(jī)、、滾子子、灌漿設(shè)備等，數(shù)量視施工工期及施工面積而定。

3．3 工藝流程殛操作要求

1．施工準(zhǔn)備：① 按規(guī)范要求搭設(shè)腳手架，確全；② 減少交通與施工的交叉影響，施工時(shí)定時(shí)封閉交通或?qū)⑹┕ぐ才胖辽钜菇煌繒r(shí)。

2)基底處理：① 鑿除砼表層出現(xiàn)剝落、空鼓、蜂窩、腐蝕等劣化現(xiàn)象的部位，對(duì)于較大面積的劣質(zhì)層，鑿除后用環(huán)氧砂漿進(jìn)行修復(fù)，對(duì)梁底側(cè)空洞或受損處也應(yīng)用相同方法修復(fù)，②對(duì)裂縫部位先用環(huán)氧砂漿進(jìn)行封閉處理，對(duì)寬度大于0．2 mm的裂縫，還需用環(huán)氧樹脂漿液進(jìn)行灌漿}③ 用砼角磨機(jī)、砂紙等除去砼表面的浮漿、油污等雜質(zhì)，將構(gòu)件基面的砼(特別是表面的凸起部位)打磨平整，對(duì)轉(zhuǎn)角粘貼處進(jìn)行倒角處理并打磨成圓弧狀(半徑R≥20 mm)；④ 用吹風(fēng)機(jī)將砼表面清理干凈，并保持干燥。★長(zhǎng)順路橋 許育東 13668984898

3)涂底膠(樹脂粘結(jié)劑)：①按主劑：固化劑一1；1的比例將主劑與固化劑先后置于容器中，用電動(dòng)攪拌器攪拌約5 rain。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際溫度決定用量并嚴(yán)格控制使用時(shí)間，一般情況下2 h內(nèi)用完。施工溫度要求在5℃以上，高于32℃時(shí)需防止過早硬化。② 用滾筒刷將混合好的底膠均勻涂刷于待加固的砼表面，膠固化(固化時(shí)問視現(xiàn)場(chǎng)氣溫而定，以指觸干燥為準(zhǔn)，一般為2～3 h)后再進(jìn)行下一工序施工。

4)找平：① 砼表面凹陷部位用膠填平，模板接頭等出現(xiàn)高度差的部位用膠填補(bǔ)，盡量減小高度差；②轉(zhuǎn)角處用膠修補(bǔ)成光滑的圓弧，半徑不小于20 mm。

5)粘貼：①按設(shè)計(jì)要求的尺寸及層數(shù)裁剪碳纖維布。② 將混合好的樹脂粘結(jié)劑涂抹于待粘貼的碳纖維布上，須均勻濕透。③ 將濕透的碳纖維布平整貼在砼表面，確認(rèn)粘貼部位無誤后，用特制滾子反復(fù)沿纖維方向滾壓，去除氣泡。多層粘貼時(shí)，待碳纖維布表面指觸干燥后方可進(jìn)行下一層粘貼。④碳纖維布沿纖維方向的搭接長(zhǎng)度不得小于150mm，碳纖維端部用橫向碳纖維或粘鋼固定。

6)養(yǎng)護(hù)：在自然條件下養(yǎng)護(hù)，碳纖維布粘貼24h后即可達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的8o 2，6，48 h后完全硬化。

3．4 質(zhì)量要求．★長(zhǎng)順路橋 許育東 13668984898

1)所用材料必須有碳纖維布及其配套樹脂粘結(jié)劑生產(chǎn)廠家所提供的材料檢驗(yàn)證明。

2)對(duì)每一道工序均按工藝要求進(jìn)行檢查，包括待加固基層表面處理情況、樹脂粘結(jié)劑的配合比、按圖紙剪裁的碳纖維布尺寸與主纖維方向、樹脂粘結(jié)劑的涂浸情況、工后養(yǎng)護(hù)等，并做好相關(guān)驗(yàn)收記錄，如出現(xiàn)質(zhì)量問題，應(yīng)立即返工

3)施工結(jié)束后的現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收以評(píng)定碳纖維布與砼之間的粘結(jié)質(zhì)量為主，用小錘等輕輕敲擊碳纖維布表面，以回音判斷粘結(jié)效果。要求每平方米纖維布空鼓數(shù)量不超過lO個(gè)、空隙率不超過5％、空鼓直徑小于2O mm。如出現(xiàn)空鼓等粘貼不密實(shí)的現(xiàn)象，應(yīng)采用針管注膠的方法進(jìn)行補(bǔ)救。粘結(jié)面積若少于9O
，則判定粘結(jié)無效，需重新施工

3．5 安全規(guī)定★長(zhǎng)順路橋 許育東 13668984898

其是高壓電線及輸電線路。2)碳纖維布的配套用膠要遠(yuǎn)離火源，避免陽光直接照射。3)現(xiàn)場(chǎng)施工人員應(yīng)穿工作服，佩戴口罩和手套，現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)禁吸煙。4)配制及使用膠的場(chǎng)所必須保持良好的通風(fēng)。5)與施工配套的腳手架要有足夠的安全性。6)高空作業(yè)須佩戴安全帶。4 結(jié) 語大石大橋橋跨結(jié)構(gòu)應(yīng)用碳纖維加固技術(shù)進(jìn)行維修加固，在夜晚進(jìn)行封閉交通施工，工期共7d。

維修完成至今已超過1年，經(jīng)檢測(cè)，維修加固質(zhì)量與效果良好。與其他橋梁維修加固方法(如包裹鋼筋砼、包夾鋼板、外加預(yù)應(yīng)力鋼束等)相比，碳纖維加固技術(shù)具有施工簡(jiǎn)單、適用面廣、效果好、經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。該技術(shù)也適合于橋梁其他結(jié)構(gòu)的維修加固，如墩、臺(tái)
柱甚至水下基礎(chǔ)等，還可應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)橋的維修加固。隨著相關(guān)加固材料性能的不斷改善和提高、施工工藝的不斷進(jìn)步和成熟，碳纖維加固技術(shù)必將更廣泛地應(yīng)用于橋梁和其他結(jié)構(gòu)物的維修加固工程。

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