橋梁碳纖維板加固施工方案(9頁).docx
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2023-07-10
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1、體外預(yù)應(yīng)力碳纖維板施工技術(shù)指南一、總則1、體外預(yù)應(yīng)力碳纖維板加固簡(jiǎn)介碳纖維板張拉施工就是通過在梁體設(shè)置碳纖維板,然后通過張拉以提高梁體承載力的一種施工技術(shù).碳纖維加固板材,其成型工藝是將碳纖維浸漬樹脂后在模具內(nèi)固化并連續(xù)拉擠成型.采用優(yōu)質(zhì)碳纖維原料與良好基本樹脂,碳纖維板材具有拉伸強(qiáng)度高、耐腐蝕性、抗震性、抗沖擊性等良好性能。碳纖維板材能充分發(fā)揮碳纖維的強(qiáng)度和彈性模量,在施工時(shí)可免除碳纖維單向織物的樹脂固化階段,強(qiáng)度利用效率高,施工方便.2、體外預(yù)應(yīng)力碳纖維板的作用相對(duì)于以往的鋼板加固方案,此施工工藝具有以下技術(shù)特點(diǎn):1、高強(qiáng)高效:抗拉強(qiáng)度是普通鋼材的數(shù)倍以上,彈性模量?jī)?yōu)于鋼材,具有優(yōu)異的抗蠕2、變性能,耐腐蝕性和抗震性。2、重量輕、柔韌性好:碳纖維比強(qiáng)度高、質(zhì)量?jī)H為鋼的1/5,有較高的韌性,可以盤卷,能以較大長度供應(yīng)而無須搭接。3、施工便捷,施工質(zhì)量易保證:材料不用預(yù)加工,工序方便,板材允許交叉.4、良好的耐久性和耐腐蝕性:耐酸、堿、鹽及大氣環(huán)境的腐蝕,不須定期維護(hù)。5、經(jīng)濟(jì)效益高:同等強(qiáng)設(shè)計(jì).3、體外預(yù)應(yīng)力碳纖維板的應(yīng)用范圍和時(shí)機(jī)其主要的應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)榛炷亮嚎箯潯⒖辜艏庸蹋炷翗前濉虬寮庸萄a(bǔ)強(qiáng)、混凝土、磚砌體墻,剪刀墻補(bǔ)強(qiáng),橋墩、樁等柱加固補(bǔ)強(qiáng),煙囪、隧道、水池、混凝土管等加固補(bǔ),該技術(shù)適用領(lǐng)域相當(dāng)廣泛.二、應(yīng)用情況隨著我國高速公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工的發(fā)展,體外預(yù)應(yīng)力碳纖維板作為高速3、公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的新型方法,會(huì)受到越來越多的重視。在膠州灣高速公路大修工程及20XX年山東高速養(yǎng)護(hù)工程GFI青島段中采用了此技術(shù)。三、材料要求碳纖維板各項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)滿足JI/53220XX橋梁結(jié)構(gòu)用碳纖維片材、GB/I21490-20XX結(jié)構(gòu)加固修復(fù)用碳纖維片材、CECS146:20XX碳纖維片材加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程及GB20367-20XX混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范。四、施工準(zhǔn)備1、人員準(zhǔn)備項(xiàng)目經(jīng)理部設(shè)項(xiàng)目經(jīng)理一名,項(xiàng)目總工程師一名,項(xiàng)目部下設(shè)三個(gè)工作組:齒塊、轉(zhuǎn)向塊施工作業(yè)組;穿索張拉作業(yè)組;后勤供應(yīng)組。主要施工人員表 序號(hào)名 稱數(shù) 量備 注1項(xiàng)目經(jīng)理12項(xiàng)目總工13技術(shù)員34質(zhì)檢員154、電 工16電焊工27張拉工88普通操作工人15 2、機(jī)械準(zhǔn)備施加預(yù)應(yīng)力所用的機(jī)具設(shè)備及儀表由專人使用和管理,并定期維護(hù)和校驗(yàn)。對(duì)千斤頂和壓力表進(jìn)行配套標(biāo)定,已確定壓力表和張拉力之間的關(guān)系曲線.標(biāo)定在經(jīng)主管部門授權(quán)的法定計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)定期進(jìn)行。張拉機(jī)具設(shè)備與錨具配套使用,根據(jù)體外索的類型選用根據(jù)體外索的類型選用手動(dòng)千斤頂,進(jìn)場(chǎng)后,試運(yùn)行確保正常后,方可調(diào)至工作臺(tái)面.對(duì)長期不使用的張拉機(jī)具設(shè)備,在使用前進(jìn)行全面校驗(yàn)。主要施工機(jī)具表 序號(hào)名 稱單位數(shù)量備 注1千斤頂臺(tái)4包括壓力表等2380V臺(tái)式切割機(jī)臺(tái)13對(duì)講機(jī)臺(tái)841T手拉葫蘆個(gè)4五、施工工藝流程及質(zhì)量控制措施1、工藝流程定位、放樣切槽鉆錨栓孔清孔5、基面清理、拉毛、涂找平膠植化學(xué)錨栓支座墊板安裝碳板下料、錨具安裝碳纖維板涂膠、安裝張拉機(jī)具安裝張拉碳纖維板碳纖維板粘貼、安裝壓緊條錨固防護(hù)2、定位、放樣 (1)、用鋼筋探測(cè)儀或除去混凝土保護(hù)層的方法明確原鋼筋網(wǎng)所在位置,以便能確定錨具的安裝位置 (2)、尺寸核對(duì): 張拉端后預(yù)留的可施工距離必須30cm (從孔洞的中心量起)。 (3)、測(cè)量固定端和張拉端孔洞中心之間的距離后,準(zhǔn)確標(biāo)注需鉆孔洞的位置.用墨斗彈線方法進(jìn)行放樣,彈出碳纖維板中心線、上下邊緣線,錨具切槽邊緣線、錨栓孔中心線、壓條中心線位置。 3、用手提切割機(jī)按放樣位置切割安放碳纖維板錨具槽 (1)、固定端槽口尺寸如下:長度 500mm 6、 寬度 230mm 、 深度 25mm (2)、張拉端尺寸如下:長度 約1000mm(依據(jù)張拉伸長量定) 、寬度 230mm 、深度 25mm用電錘將放樣區(qū)域進(jìn)行鑿平,確保槽深度滿足設(shè)計(jì)要求為25mm。 4、鉆化學(xué)錨栓孔 (1)、鉆M24化學(xué)錨栓孔(在原鋼筋間隙之間) 尺寸和誤差如下: 1)、孔洞直徑:28 2mm 2)、孔洞深度:225 2mm 3)、孔洞與基面的垂直度:90 2 4)、孔洞中心距離的誤差 10mm. (2)、鉆M10壓緊條化學(xué)錨栓孔(在原鋼筋間隙之間) 尺寸和誤差如下: 1)、孔洞直徑:12 2mm 2)、孔洞深度:100 2mm 5、對(duì)錨栓孔進(jìn)行清孔處理 (1)、先將噴7、嘴伸入成孔底部并吹入潔凈無油的壓縮空氣,向外拉出噴嘴,反復(fù)3次; (2)、將硬毛刷插入孔中,往返旋轉(zhuǎn)清刷3次; (3)、再將噴嘴伸入鉆孔底部吹氣,向外拉出噴嘴,反復(fù)3次。 6、用角磨機(jī)打磨清理需粘貼碳纖維板部位的基面,并用壓縮空氣將表面浮塵吹凈,對(duì)于表面嚴(yán)重凹凸不平處,涂抹找平膠。另外,基面并用鋼絲刷刷毛糙化處理。 7、種植化學(xué)錨栓 (1)、種植前用丙酮或工業(yè)用酒精擦拭孔壁、孔底,再進(jìn)行種植。 (2)、置入錨管,將化學(xué)錨栓單向旋轉(zhuǎn)插入,直至達(dá)到設(shè)計(jì)深度,并保證植入錨栓與孔壁間的間隙基本均勻,現(xiàn)在錨栓的位置和垂直度。 (3)、在環(huán)氧材料完成固化過程之前,種植后12小時(shí)內(nèi)不得對(duì)錨桿進(jìn)行擾動(dòng). 8、8、錨具的安裝 (1)、固定端的安裝 1)安裝固定端支座墊板,化學(xué)螺栓墊片、螺母,并旋緊。 2)沿著支座墊板周邊用結(jié)構(gòu)膠封閉,并封閉孔洞和墊板之間的表面空隙,并埋注射管. 3)、固化時(shí)間必須 30 分鐘 4)、將結(jié)構(gòu)膠通過預(yù)留注射管灌注到支座墊板和基面之間的縫隙。 5)、割斷注射管 (2)、張拉端的安裝 1)、安裝張拉端支座墊板,化學(xué)螺栓墊片、螺母,并旋緊。2)、沿著支座墊板周邊用結(jié)構(gòu)膠封閉,并封閉孔洞和墊板之間的表面空隙,并埋注射管,固化時(shí)間必須 30 分鐘 3)、核查邊緣和基面的緊密程度,如果沒填滿,就用結(jié)構(gòu)膠封,固化時(shí)間必須 30 分鐘 4)、將結(jié)構(gòu)膠通過預(yù)留注射管灌注到支座墊板和基面之間的9、縫隙。 5)、割斷注射管 注意:如果其中任何部分由于各種原因被拆下,只能在注射的粘結(jié)劑固化之前進(jìn)行 9、根據(jù)測(cè)量好的兩端中心孔的位置確定碳纖維板的下料長度,安裝兩端的錨具(注意: 在施加預(yù)應(yīng)力之前不能做拉拔試驗(yàn))。 10、 預(yù)應(yīng)力碳纖維板安裝 (1)、在混合結(jié)構(gòu)膠之前必須測(cè)溫度和露點(diǎn),基面溫度必須大于露點(diǎn)溫度3度以上,并測(cè)試基面含水率, 其最大限值不超過4。 (2)、磨平基面,并在其表面涂抹一薄層底膠,表面指觸干燥后方可進(jìn)行下道工序. (3)、卷起碳纖維板并用干凈白布沾丙酮清潔劑清潔需涂環(huán)氧膠的那一面,注意不要損壞碳板 (4)、用抹灰刮刀在碳纖維板上涂抹碳纖維專用結(jié)構(gòu)膠(注意: 在張拉端最后的10、3cm和固定端最后的8cm不要涂抹),結(jié)構(gòu)膠呈突起狀(板材中心區(qū)為3mm),平均厚度不小于2mm。 (5)、將涂有結(jié)構(gòu)膠的碳纖維板用手輕壓貼于需粘貼的位置。 11 、張拉機(jī)具安裝 連接張拉端工具拉桿、工具擋板等,并安裝標(biāo)定千斤頂,連接油管、標(biāo)定油泵和油表。 12、 張拉碳纖維板 (1)、在開始張拉前必須確保前面所有安裝程序都符合預(yù)應(yīng)力張拉表。 (2)、同一片T兩側(cè)碳纖維板張拉采用單端同時(shí)對(duì)稱分級(jí)張拉進(jìn)行,采用張拉力和伸長量雙控原則.張拉控制應(yīng)力為0.4fpk,張拉控制力為192kN(拉伸強(qiáng)度取2400MPa,拉伸彈性模量取160GPa)。單條碳纖維板張拉力控制表分級(jí)2040%60%80%10011、%總張拉力(kN)38.476.8115.2153.6192累計(jì)伸長量(mm)25.250。475。6100。8126注意:伸長量計(jì)算長度取21000mm 13、張拉就位后,將碳纖維板粘貼到梁上。用橡皮滾筒順纖維方向均勻平穩(wěn)壓實(shí),使結(jié)構(gòu)膠從兩邊擠出,保證密實(shí)無空洞,并及時(shí)清理兩邊緣擠出的多余結(jié)構(gòu)膠。 14、安裝壓緊條. 15 、錨固防護(hù) (1)、拆掉千斤頂、工具擋板等可拆除部件; (2)、割掉過長的張拉桿,完成整個(gè)張拉過程; (3)、對(duì)錨具進(jìn)行封錨防護(hù),噴涂3cm厚的環(huán)氧砂漿。 (4)、對(duì)碳纖維板表面涂抹防護(hù)膠.六、檢查驗(yàn)收施工結(jié)束后的現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收以施工時(shí)張拉數(shù)據(jù)為主。施工結(jié)束后以小錘敲擊碳纖維板條,每根檢查,根據(jù)聲音判斷,空鼓不得超過面積的百分之十.
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