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            【碳板加固】預應力碳纖維板加固施工工藝及實施方案

              

            在實施預應力碳纖維板加固時,預應力碳纖維板、膠粘劑應為同一品牌,且符合《混凝土結構加固設計規范》GB 50367-2013 的要求。

             

            梁底粘貼張拉預應力碳纖維板施工程序如下所示:

             預應力碳纖維板加固2.jpg

            (0) 施工準備

             

            在加固梁上按照設計施工放樣,準確確定預應力碳纖維板和兩端錨具位置。放樣采取鋼尺定位,根據支座位子確定實際鉆孔以及混凝土清理位置。

             

            (1) 混凝土粘貼表面處理

             

            橋梁鋼筋混凝土結構長期直接暴露在有一定濕度的空氣中, 在粘貼碳纖維板加固施工中,需打鑿掉脆化疏松層,提高粘結力。對混凝土粘貼面的脆化疏松層,應采用硬質金剛石磨輪打磨掉且完全露出新面,并用鋼絲刷清除疏松浮層。

             

            為了保證預應力碳纖維板與混凝土之間的設計間隙(膠層厚 3~5 毫米),實現碳纖維板受力張拉時平直均衡無阻礙,對混凝土高凸面應采用金剛石打磨片打磨,對混凝土低凹面應采用環氧修補膠修補。 假如粘貼時混凝土濕度較大,對混凝土粘貼面尚須進行人工干燥處理。


             預應力碳纖維板加固1_副本.jpg

             

            (2) 鉆植膠錨螺栓

             

            1) 施工放線采用鋼筋探測儀標定螺栓鉆孔位置,假如遇到鋼筋需移位,應通知技術人員記錄編號,并安排現場修整支座板安裝孔。

             

            2) 采用電錘鉆孔時應保證鉆孔中心線與混凝土梁面垂直,鉆孔中心位置偏差不超過 3 ㎜。

             

            3) 采用化學膠管或植筋膠植入螺栓時,應保證孔內膠液飽滿且螺栓垂直于梁面。

             

            (3) 安裝錨具支座

             

            1) 張拉端、固定端支座中心線應與碳板中心線平行或重疊, 錨具兩端支座中心延長線按碳纖維板全長計算偏差不得超過±5

            ㎜。

             

            2) 錨具、支座安裝的梁面,縱橫方向水平均應位于水平尺中央,兩端錨具底部結合面修磨時可以低于安裝梁面 1~2 ㎜。

             

            3) 兩端支座板安裝孔因鉆孔偏差修整后與螺栓出現的間隙, 安裝時應使用環氧修補膠填補,兩端支座調平后與混凝土的空 隙,也應采用環氧修補膠填補或找平。


             

             

            (4) 碳纖維板檢查

             

            預應力碳纖維板采用卡本CFPP-I-530 型碳纖維板,且需滿足《工程結構加固材料應用安全性鑒定規范》GB50728-2011 中的安全性鑒定的要求。

             

            預應力碳纖維板重點檢查碳纖維板直線度,其全長直線度偏差不得超過 20 ㎜;對于碳纖維復合板材粘貼表面的處理同樣重要,粘貼表面殘留的油污在膠粘劑與碳纖維復合板材之間容易產生一層油脂狀薄膜,導致膠粘劑與碳纖維復合板材之間粘結失效,要求碳纖維板使用前使用丙酮擦拭干凈。

             

            (5) 碳纖維板施加應力預張拉

             

            安裝預應力碳纖維板并旋緊螺桿拉直碳纖維板,安裝張拉支架和千斤頂且處于水平位置,加壓張拉至設計張拉應力值的 15

            ,檢查兩端錨具之間碳纖維板與梁表面是否有間隙,如碳纖維板與混凝土有高凸接觸點或面,應卸壓拆卸打磨后再張拉。

             

            (6) 配膠、涂抺結構膠

             

            粘板膠采用配套的同一品牌卡本CFPR-A/B 型粘板膠,且需滿足《工程結構加固材料應用安全性鑒定規范》GB50728-2011 A 級碳纖維膠的要求。


             

             

            碳板膠為AB 雙組份,配合比 A:B=2:1,AB 雙組份分別稱重后攪拌至顏色均勻。

             

            碳板膠對細微多孔、粗糙的混凝土粘貼面,具有良好的的滲透性及浸潤性,而對組織密實的、粗糙度光滑的碳纖維復合板材粘貼面浸潤性相對較差。膠粘劑配制好后,為了使膠粘劑能充分浸潤、滲透、粘附于碳纖維復合板材粘貼面,應先使用抹刀在碳纖維復合板材粘貼面刮抹少量膠粘劑,并且用力刮抹數遍,然后, 按照碳纖維復合板材寬度方向中間厚、邊緣薄的原則,再刮抹至所需膠體厚度 4~10 毫米(膠體厚度根據原結構粘結面平直度而定)。

             

            (7) 壓緊條安裝

             

            預應力碳纖維板涂抹膠粘劑并初步固定就位后,即可安裝壓緊條,壓緊條安裝時需與混凝土面保持 1cm 左右的縫隙,以便張拉時碳纖維板可以自由滑動。

             

            (8) 張拉碳纖維板

             

            壓緊條安裝就位后后,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 15﹪,刻錄錨具張拉移動起始線。


             

             

            加壓張拉至設計張拉應力值的 30﹪,檢查碳纖維板邊緣與梁表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,應泄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。

             

            分段加壓張拉至設計張拉應力值的 50﹪、70﹪、90﹪、100

            ,檢測張拉端錨具行程位移是否滿足理論伸長量的要求,按規范要求張拉端錨具行程位移與理論伸長量誤差應不大于±6﹪。

             

            當張拉應力值和張拉端錨具行程位移滿足要求后,將拉桿上面的鎖固螺栓扭緊到位,停頓 5 分鐘沒有其它異常情況后,拆除千斤頂和錨具張拉支架;同時將壓緊條上的螺栓扭緊,保證碳板與壓緊條之間無空隙。

             

            加壓或減壓時,千斤頂行程速度應控制在 20 ∕分鐘以內, 嚴禁快速沖、放千斤頂行程。

             

            所有張拉都應在碳板膠適用期內(60 分鐘)完成。

             

            張拉結束和壓緊條安裝完畢后,即可開始碳纖維板的補膠工作,要求碳纖維板與混凝土之間的縫隙均填滿膠粘劑,且碳纖維板邊緣膠粘劑飽滿并與混凝土基層呈 45 度斜角。

             

            (9) 固化養護


             

             

            應碳纖維復合板材膠在施工環境溫度和材料特性合理控制固化時間;當施工環境溫度低于 25℃時,固化時間相對延長。

             

            (10) 檢驗

             

            按《混凝土結構加固設計規范》GB 50367-2013 和《橋梁結構用碳纖維片材》JT/T532-2004 技術條款要求辦理。

             

            (11) 隱蔽防護

             

            預應力碳纖維板預應力張拉體系中,錨具為鋼構件,容易發生銹蝕;碳纖維板因材質為樹脂復合,應避免陽光紫外線侵蝕, 張拉完成檢驗合格后,應使用具有較好粘結性、防腐性和較好耐久性的環氧樹脂砂漿,對錨具、碳纖維板涂抹不少于 3 毫米厚度的環氧樹脂砂漿進行隱蔽防護。



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