碳纤维加固施工步骤
工艺流程包括:施工准备、混凝土表面处理、配制修补胶和胶黏剂、找平、抹曲面、刷胶、贴碳纤维布、表面防护。
1、卸除桥梁荷载,即除去桥面铺装层。
2、混凝土梁表面处理。应清除被加固构件表面的剥落、松散、蜂窝、腐蚀等劣化混凝土,露出混凝土结构层,并用修复材料将表面修复平整。应按设计要求对个别裂缝进行封闭处理。被粘贴的混凝土表面应打磨平整,直至露出混凝土结构新面。混凝土表面应清理干净并保持干燥。
3、涂刷底层结合剂。在已处理好的梁底表面涂刷特殊底层结合剂,并使其浸入混凝土表层,增强碳纤维与混凝土结合力。
4、梁底表面细微找平。在已涂刷底层结合剂的梁底,采用独特的环氧腻子找平材料,对细微处整平,以便碳纤维与混凝土良好结合。
5、粘贴碳纤维。在经过处理后的梁底涂刷特殊的结合材料,将预先裁好的碳纤维粘贴于混凝土表面,碳纤维粘贴后再在其表面涂刷粘结材料。
6、表面防护及涂装。碳纤维粘贴完成后,对表面进行水泥胶浆涂装,保持修补后与修补前及未修补位置的颜色一致性和结构美观。
局部各道工序均有严格的操作要求,操作手必须进行专业,必须具有上岗证,承包单位应具有一定的经验和资质证明,以确保“粘贴结合面”的可靠工作
碳纤维加固施工注意事项
1、施工宜在温度5℃以上环境温度条件下进行,并应符合配套树脂的施工使用温度。当环境温度低于5℃时,应使用适用于低温的配套树脂或采用升温处理措施。
2、施工时应考虑环境湿度对树脂固化的不利影响。
3、在进行混凝土表面处理和粘贴碳纤维片材前,应按加固设计部位放线定位;
4、树脂配制时应按产品使用说明规定的配比称量置于容器中,用搅拌器均匀搅拌至色泽均匀。
5、按比例准确配制好底胶并搅拌均匀,注意一次调和量在可使用时间内用完,超过时间的不能使用,以确保粘接质量;底胶硬化后,在表面有凸起部分时,要用磨光机或砂纸打光,补涂前须确认底胶已风干不粘手。
6、粘贴碳纤维布时要从单幅宽度的一侧向另一侧进行粘贴,但粘贴时一定要精细,将气泡消除,确保加固效果。
7、用消泡滚滚压碳纤维布时,可以向一个方向,也可以从中间向两个方向滚动,但不允许来回反复滚动,以免损伤碳纤维,影响粘贴质量。
8、施工过程中应避免碳纤维片材弯折。
9、碳纤维布配套树脂的原料应密封储存,远离火源,避免阳光直接照射。树脂的配置和使用场所,应保持通风良好,现场施工人员应根据使用树脂材料采取相应的劳动保护措施。
10、碳纤维布的施工应由熟悉施工工艺的专业施工队伍完成,并应精心组织、精心施工。
桥墩碳纤维加固
1. 引言
随着我国经济的迅速发展,交通量也在迅速增长。过于沉重的交通量致使公路交通工程出现断裂、破损、跳车等各种病害,这些病害的存在大大降低了公路的行车舒适度。采用加固技术既可以解决这些病害,也可以达到经济的目的。
碳纤维布加固修复结构技术是近年来在国内外快速发展的一种结构加固修复新技术,并已得到证实碳纤维布加固钢筋混凝土构件对防止斜裂缝开展、提高受剪承载力、改善构件延性具有良好的效果。碳纤维布与钢材比,强度约高10倍,比重约为1/5,高强度,分量轻,并且具有耐腐蚀性,作业简单,施工时间短,成本相对低,效果性能优良等优点,现在被广泛应用于工程领域。
2. 工程背景
汉宜高速公路是沪蓉国道主干线的重要组成部分,全长280km,原设计行车速度100km/h,水泥混凝土路面,全封闭、全立交、双向四车道的一级汽车专用公路,于1989年动工兴建,分段建设,于1995年11月全部建成通车。
道路通行后,由于常年汽车荷载的反复作用,路面及桥梁结构均有不同程度损伤,遂于2004年开始进行整个工程的修复与加固工作。具体如下:
行车道及路缘带路面结构:24cm水泥混凝土面层,20cm水泥稳定石屑或水泥稳定碎石上基层,20cm二级稳定土或级配碎石掺灰底基层,在潮湿路段设有17cm灰土垫层。
硬路肩路面结构:20cm水泥混凝土面层,20 cm石灰土基层。
路面横坡:行车及路缘带为2%,硬路肩为2.5%,土路肩为3.5%。
桥梁工程:对桥梁墩台地基进行C25旋喷桩加固,梁板于下侧进行碳纤维布加固。本文主要介绍碳纤维布加固梁板的工作原理及工艺流程、操作方法等。
3. 碳纤维布加固工作原理
碳纤维材料具有优良的力学性能,其抗拉强度一般为建筑用钢材的十几倍。在梁板构件的受拉区粘贴碳纤维布进行受弯加固,纤维方向与加固处的受拉方向一致,从而增加了混凝土结构正截面的弯矩,也即提高了混凝土结构的抗弯能力。
当构件达到受弯承载能力极限状态时,碳纤维布的拉应变按截面应变保持平面的假定确定。
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用碳纤维布维修加固桥梁注意事项
1、施工要在不低于5℃温度环境下进行,配套树脂的施工使用温度也要符合要求,当温度在5℃以下时,应选择在低温状态下能适用的配套树脂,或者采取升温措施处理。
2、在工程施工时要准备好环境温度可能对树脂固化的不利影响。
3、加固设计部位要放线定位,以便于解决混凝土表面处理和粘贴碳纤维布片材。
4、严格按产品说明书规定的配比称量树脂置于容器中,用搅拌器均匀搅拌,至此树脂色泽达到均匀。
5、底胶一定按说明书规定比例准确无误配制并均匀搅拌,一次调和量只限于规定的时间内使用完,超过时间的不能再使用,确保树脂的粘合质量;底胶硬化后,如是表面有凸起部分,一定要用磨光机或砂约打光,补涂底胶前,必须确认底胶是否风干不粘手。
6、为确保碳纤维布加固效果,粘贴时一定要专心致志,从碳纤维布单幅宽度的一侧向另一侧粘贴,不能有气泡。
7、用消泡滚滚压碳纤维时,可以向一个方向,也可以从中间向两个方向滚动,但不能来来回回反复滚动,以免碳纤维布受到损伤,影响碳纤维布粘贴质量。
8、施工工程中碳纤维片材不能弯折,时刻注意避免。