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    某橋梁采用預應力碳板加固實例詳述

    文章出處:人氣:-發表時間:2016-12-09 14:03【

    某橋梁采用預應力碳板加固實例詳述

    某橋位于江蘇南通,橋長約500m,橋梁全寬28.0m,橋梁設計荷載為汽一超20;掛-120。近年來,由于該橋交通流量大、重載車輛多,出現了不同程度的結構受力性病害,且病害情況呈逐年上升趨勢。

    該橋部分病害具體表現

    板梁出現裂縫

    板梁出現裂縫

    立柱混凝土、蓋梁破損露筋

    立柱混凝土、蓋梁破損露筋

    支座環向開裂、偏位;支座剪切變形翻邊

    支座環向開裂、偏位;支座剪切變形翻邊

    該橋加固施工工序之一就是粘貼預應力碳板,目的在于控制裂縫的進一步發展,以及對部分板梁的抗彎加固。

    材料要求

    預應力碳扳須提供由國家級檢測中心出具的碳纖維板及錨具組裝件系統整體極限拉伸性能測試報告,注明碳纖維板的力學性能指標及錨具的實測極限拉力指標,碳纖維板的抗拉強度不得低于2400MPa,彈性模量不得低于160GPa,錨具的錨崮效率不得低于0 95,且須提供由國家級檢測中心出具的碳纖維板及錨具組裝件系統200萬次疲勞測試報告。

    工藝流程

    1.劃線切槽、鉆孔植筋,安裝支撐底座

    (1)按照設計圖紙安裝位置要求以及固定支座底座上錨栓孔和頂壓板上錨栓孔的位置,對混凝土梁進行彈線定位??紤]到箱粱長度與設計圖紙的差異,放線定位時應從梁跨中部位向兩邊放線或以一端箱梁根部為基準線進行防線,切勿分別以箱梁兩端根部作為基準進行劃線定位。

    (2)按圖紙注明的外框尺寸及深度對混凝土進行切槽,并用聚合物砂漿或修平膠將槽內底面找平。

    (3)鉆孔前應注意用鋼筋探測儀標出鋼筋和波紋管位置,調整鉆孔位置,避免損傷主筋和預應力鋼絞線,鉆孔直徑和深度應遵循設計書或廠家要求。去除鉆孔內的浮塵及碎渣,植入錨栓,用螺母將支承底座固定在預先植入的化學錨栓上。兩端支承底座的平面直線度偏差應控制在5mm以內,豎向高度偏差應控制在10mm以內,待錨栓膠黏劑固化達到設計強度后方可進行預應力張拉。

    2.混凝土表面處理

    在支承底座安裝完成后,在混凝土表面畫出兩個支承座中心位置的連線,對連線左右粘貼碳纖維板位置的混凝土表面進行打磨、修補、找平、清潔等表面處理。

    3.碳纖維張拉裝置組裝

    (l)碳纖維板和錨具為已在制造商工廠內裝配完畢的組裝件成品。

    (2)將碳纖維板及錨具組裝件成品與張拉擋板、張拉螺桿、反力鋼板、螺母等配件通過支承底座安裝在梁上,在張拉端注意確保按照圖紙中預留的伸長量供錨固張拉移動。

    (3)若張拉端錨桿長度不夠,可使用連接套筒配合加長螺桿進行彌補。

    4.調制碳板膠黏劑并涂抹

    (1)按照A:B=2:1(重量比)的混合比例,調制碳板膠黏劑。

    (2)用丙酮或酒精將碳纖維板的粘貼表面擦洗干凈,并涂抹配置好的碳板膠黏劑,涂抹膠黏劑所用的刮板必須為塑料材質,嚴禁使用金屬刮板或掛到,以免對碳纖維板造成不必要的損傷。

    5.碳纖維板條分級張拉

    (1)在張拉端將千斤項放入反力鋼板與支承底座端而之間。注意千斤項活塞移動方向朝外側,通過測量核對兩側螺桿與底庫的距離保證梁端的直線度。

    (2)均勻穩定地驅動千斤頂油泵,切勿用力過猛及速度過快。按照圖紙上表明的張拉應力及分級要求將碳纖維板進行預應力張拉。(建議采用五級張拉的方式,分別為10%、30%、50%、80%、100%張拉總應力水平)。每次張拉到位后測定并記錄下張拉應力和碳纖維板的伸長量,待張拉到100%設計張拉應力時,持荷至少5分鐘進行觀測,無異常后方可進行后續工作。

    (3)在張拉的過程中,如需對張拉系統進行微調,必須在卸荷后方可進行,嚴禁在持荷狀態下對系統進行人為施加外力的調整。

    (4)在張拉的過程中,如千斤項的行程不夠,可將支座底后方的緊固螺母旋緊,隨后將千斤頂卸壓重新歸位使用。

    (5)張拉過程中應對混凝土梁體進行觀測,無異常情況方可進行下一步的張拉工作,否則應停止張拉并分析原因。

    (6)將碳纖維板的理論伸長量與實際測量的伸長量數值進行對比,計算誤差量,誤差量應控制在6%的范圍內。

    (7)待碳纖維板張拉及持荷觀察完成后,擰緊緊固螺母后進行放張,拆下千斤頂和反力鋼板等。支承底座及錨具作為永久構件,長期保留。

    6.碳纖維板局部壓片

    如梁體自身預拱度造成碳板與混凝土間隙較大,可采用壓片將碳板頂升的方法予以解決,壓片的間距一般為4m,最小間距不小于2m。

    (1)安裝壓片并旋緊螺母,抬升頂升壓板將碳纖維板緊貼混凝土表面,并擠出多余的碳板膠黏劑。旋緊螺母時應注意兩邊同步進行,并保持均勻低速的節奏,端部壓片高度不超過30mm,在加壓的過程中如有異常聲音,必須立即停止頂升并檢查。

    (2)壓板頂升操作順序:兩端一跨中一其余。

    (3)檢查碳纖維板與混凝土梁之間的狀況,用碳板膠黏劑將空隙填滿。

    (4)如存在粱體預拱度較大導致的碳纖維板與混凝土表面仍有較大間隙的現象,可酌情增加壓片及用碳板膠黏劑將空隙填滿的方法進行處理。

    7.表面防護

    (1)在碳纖維板的表面涂抹抗紫外線防護膠黏劑,厚度2~3mm左右,對碳纖維板進行防護??棺贤饩€防護膠黏劑的配比為A:B=2:1(重量比)。

    (2)按照設計圖紙要求對金屬構件進行防腐處理。

    注意事項

    (1)為保證施工安全、結構安全及工作的順利開展,在施工前必須對施工工具、臨時設備及其他保障措施進行詳細檢查、核對,在確保萬無一失后方可施工。

    (2)碳纖維板為導電材料,使用碳纖維板時應盡量遠離電氣設備及電源。

    (3)在碳纖維板張拉的過程中,分級對碳纖維板的張拉應力和伸長量進行監測,確保張拉完成后,碳纖維板的應力達到設計張拉值。如兩者誤差較大,以應力值為準。

    (4)為確保施工安全,碳纖維板在張拉過程中,非施工人員應盡量遠離張拉現場,在兩端正對張拉的位置嚴禁站人。在施工過程中如有異常聲響,應立即停止操作,分析原因后方可進行后續工作。

    (5)每階段張拉完成后,應持一段時間觀察碳纖維板的狀況,達到100%張拉應力水平后至少應持荷5分鐘時間進行觀察,此段時間內嚴禁任何的操作。 


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