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加固施工

橋梁裂縫原因及兩種碳纖維加固方法

作者: 發布時間:2021-12-19 20:25:40點擊:19596

信息摘要:

我國橋梁大多是建國以后修建,經過幾十年的使用,逐漸產生一系列的病害,其中最常見的病害就是裂縫。橋梁裂縫產生的原因復雜、種類繁多,其中溫度裂縫是最為常見的。

     我國橋梁大多是建國以后修建,經過幾十年的使用,逐漸產生一系列的病害,其中最常見的病害就是裂縫。橋梁裂縫產生的原因復雜、種類繁多,其中溫度裂縫是最為常見的。

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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,因結構整體性要求沒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,將會在混凝土內部出現很大的拉應力而產生約束裂縫。這類裂縫常在混凝土澆注后2~3個月或更長的時間出現,裂縫較深,有時是貫穿性的。


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


    (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)易發生這種裂縫。因在混凝土澆注后,內部溫度較高,降溫過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裂。


    二、橋梁裂縫加固技術


    1、在裂縫修補中,充填法是最為常見的施工方法,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、施工簡便等優良特性受到土木工程界的普遍關注,是一項極具發展潛力的施工方法。


     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良特性,可滿足承載力要求。


     2)重量僅為鋼材的1/5,容易搬運,不受施工場所狹窄限制,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


     用環氧樹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,無任何附著物,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滾涂底層環氧樹脂膠,并修正不合處(建議使用我公司配套環氧樹脂找平膠),上墨線。


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


    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,搭接長度應為20mm,且接頭應在基材全長的1/3處,不得在基材的中間)


    e再次在布材面上滾涂環氧樹脂浸漬膠(建議使用我公司配套環氧樹脂浸漬膠),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程中的注意事項


    ①碳纖維板為脆性材料,因錨具安裝質量或張拉操作不當等原因,都可能出現劈裂、斷裂等情況,其彈性應力可能會傷害現場的工作人員,應設置好預防保護措施:a、實施張拉的工作人員不要在碳纖維板的軸線方向,尤其不要在碳纖維板正下方操作;b、張拉操作時的場地要大,通風良好,視線開闊,如果光線暗,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,不同項目,鋼筋布置不同,甚至有的同一個項目鋼筋布置都不同,所以,在施工過程中,要隨時觀察,發現錨具埋板安裝出現位置不同,立即咨詢我們曼卡特技術工程師電話:13813847222


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


    ④施工現場使用膠粘劑時必須保持通風、注意防火;如不慎污染到皮膚,可用無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雖然膠粘劑產品進行了無毒安全檢測,但是也不排除個別施工人員有過敏反應,如發生過敏反應請停止接觸。


    ⑥本產品嚴禁兒童接觸,施工現場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%,刻錄錨具張拉移動起始線。


     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的刻錄線。


     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的刻度值,如全長超過6%應檢查安裝是否有問題,并采取措施及時調整;如錨具張拉行程位移對應預張拉時的刻錄值全長超過10%時,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分鐘沒有其他異常情況,為保障錨具鎖固后內縮滿足要求,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,千斤頂行程速度應控制在20mm/min以內,嚴禁快速升降千斤頂行程。


    ⑥所有張拉都應在預應力碳板專用膠適用期內完成。


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