预应力碳纤维板加固工法


【发布时间:2017-02-01 17:14:30】

混凝土粘贴表面处理

       桥梁钢筋混凝土结构大多没有较好的保护措施,长期直接暴露在有一定湿度的空气中,虽然外表看视光滑平整,但是,混凝土碳化普遍都比较严重,脆化疏松层一般少则3~5毫米,多则高达6~9毫米。在粘贴碳纤维板加固施工中,如果界面处理时没有打凿掉脆化疏松层,粘结受力破坏往往容易发生在脆化疏松层,这对于单位截面积受力很大,而粘结面积相对较小的碳纤维复合板材,无疑将严重影响材加固补强的效果。因此,对混凝土粘贴面的脆化疏松层,应采用硬质金刚石磨轮打磨掉且完全露出新面,并用钢丝刷清除疏松浮层。

     为了保证碳纤维板与混凝土之间的设计间隙(胶层厚度3~5毫米),实现碳纤维板受力张拉时平直均衡无阻碍,对混凝土高凸面应采用金刚石打磨片打磨,对混凝土低凹面应采用环氧修补胶修补。

     假如粘贴时混凝土湿度较大,对混凝土粘贴面尚须进行人工干燥处理。

 钻植胶锚螺栓

      1. 施工放线采用钢筋探测仪标定螺栓钻孔位置,假如遇到钢筋需移位,应通知技术人员记录编号,并安排现场修整支座板安装孔。

      2. 采用电锤钻孔时应保证钻孔中心线与混凝土梁面垂直,钻孔中心位置偏差不超过3㎜。

      3. 采用化学胶管或植筋胶植入螺栓时,应保证孔内胶液饱满且螺栓垂直于梁面。

安装锚具导轨及支架

      1. 张拉端、固定端支座中心线应与碳板中心线平行或重叠,锚具两端支座中心延长线按碳纤维板全长计算偏差不得超过±5㎜。

      2. 锚具、支座安装的梁面,纵横方向水平均应位于水平尺中央,两端锚具底部结合面修磨时可以低于安装梁面1~2㎜。

      3. 两端支座板安装孔因钻孔偏差修整后与螺栓出现的间隙,安装时应使用环氧修补胶填补,两端支座调平后与混凝土的空隙,也应采用环氧修补胶填补或找平。

碳纤维板检查及糙化处理

      碳纤维板重点检查碳纤维板直线度,其全长直线度偏差不得超过20㎜;

      对于碳纤维复合板材粘贴表面的处理同样重要,粘贴表面残留的油污在胶粘剂与碳纤维复合板材之间容易产生一层油脂状薄膜,导致胶粘剂与碳纤维复合板材之间粘结失效,同时,碳纤维复合板材光滑的粘贴表面也不利于粘接,因此,碳纤维复合板材粘贴表面应采用粗砂布进行糙化处理,并且使用无水乙醇擦拭干净。

碳纤维板施加应力预张拉

     安装碳纤维板并旋紧螺杆拉直碳纤维板,安装张拉支架和千斤顶且处于水平位置,加压张拉至设计张拉应力值的15﹪,检查两端锚具之间碳纤维板与梁表面是否有间隙,如碳纤维板与混凝土有高凸接触点或面,应泄压拆卸打磨后再张拉。

     加压张拉至设计张拉应力值的30﹪,再次检查是否有障碍物影响,同时,检查固定端圆弧块与锚具接触是否紧密,然后,拧紧压牢固定端所有螺栓。

     加压张拉至设计张拉应力值的50﹪,再次检查千斤顶处于水平位置,检查张拉时是否有障碍物影响,再次检查安装螺栓是否紧固。

配胶、涂抺结构胶

      WSB-QT动荷载碳纤维复合板材胶为AB双组份,配合比A:B=3:1,AB双组份分别称重后搅拌至颜色均匀。

      WSB-QT动荷载碳纤维复合板材胶对细微多孔、粗糙的混凝土粘贴面,具有良好的的渗透性及浸润性,而对组织密实的、粗糙度光滑的碳纤维复合板材粘贴面浸润性相对较差。胶粘剂配制好后,为了使胶粘剂能充分浸润、渗透、粘附于碳纤维复合板材粘贴面,应先使用抹刀在碳纤维复合板材粘贴面刮抹少量胶粘剂,并且用力刮抹数遍,然后,按照碳纤维复合板材宽度方向中间厚、边缘薄的原则,再刮抹至所需胶体厚度4~10毫米(胶体厚度根据原结构粘结面平直度而定)。

张拉碳纤维板

     碳纤维板刮抹胶液后,重新安装千斤顶并调整处于水平位置,加压张拉至设计张拉应力值的15﹪,刻录锚具张拉移动起始线。

    加压张拉至设计张拉应力值的30﹪,检查碳纤维板边缘与梁表面之间是否有胶液挤压溢出,如局部未出现胶液挤压溢出现象,应泄压补充胶液后再张拉;检测锚具行程位移是否对应预张拉时的刻录线。

    分段加压张拉至设计张拉应力值的50﹪、70﹪、90﹪、100﹪,检测张拉端锚具行程位移是否满足理论伸长量的要求,按规范要求张拉端锚具行程位移与理论伸长量误差应不大于±6﹪。

    当张拉应力值和张拉端锚具行程位移满足要求后,可用M20锚具锁固螺栓,停顿5分钟没有其它异常情况后,拆除千斤顶和锚具张拉支架。

    加压或减压时,千斤顶行程速度应控制在20㎜∕分钟以内,严禁快速冲、放千斤顶行程。

   所有张拉都应在环氧结构胶适用期内(30分钟)完成。

固化养护

      WSB-QT动荷载碳纤维复合板材胶在施工环境温度≥25℃时,固化三天即可达70%,七天即可受力;当施工环境温度低于25℃时,固化时间相对延长;若施工环境温度低于5℃时,应采取加温养护固化措施(如红外线等)或使用低温固化型产品。

检验

     具体的检查验收的方法、检测数量及评定标准,请参阅《建筑结构加固工程施工质量验收规范》(GB50550-2010)、《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2012修订)相关规定或按设计图技术要求。

隐蔽防护

     碳纤维板预应力张拉体系中,锚具为钢构件,容易发生锈蚀;碳纤维板因材质为树脂复合,应避免阳光紫外线侵蚀,张拉完成检验合格后,应使用具有较好粘结性、防腐性和较好耐久性的WSB环氧树脂砂浆,对锚具、碳纤维板涂抹不少于3毫米厚度的环氧树脂砂浆进行隐蔽防护。