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预应力碳纤维加固

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预应力碳纤维加固

发布日期:2017-09-23 作者: 点击:

华固建筑为您介绍桥梁技术:

预应力碳纤维板加固桥梁技术,是利用碳纤维板作为预应力筋材,通过特殊的张拉、锚固装置,对碳纤维板施加预应力并锚固于加固桥梁构件上,与之粘贴以承受拉应力。

预应力碳纤维板加固桥梁技术,将体外预应力的主动加固优点与碳纤维材料高强度性能结合在一起,可大大提高碳纤维材料的利用率,能在一定程度上愈合既有桥梁的裂缝,大幅度提高加固构件的极限承载力。

1.《混凝土结构加固设计规范》GB50367规定预应力碳板适用于下列场合的梁、板、柱和桁架的加固: 

原构件截面偏小或需要增加其使用荷载; 

原构件需要改善其使用性能; 

原构件处于高应力、应变状态,且难以直接卸除其构件上的荷载。

2.混凝土强度等级要求 

当采用外加预应力方法对钢筋混凝土结构、构件进行加固时,其原构件的混凝土强度等级应基本符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010对预应力结构混凝土强度等级的要求。

被加固的混凝土结构构件,其现场实测混凝土强度等级不得低于C25,且混凝土表面的正拉粘结强度不得低于2.0MPa。 

3.粘贴表面要求 

在粘贴预应力碳板加固施工中,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; 

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; 

粘贴在混凝土构件表面上的预应力碳纤维复合板,其表面应进行防护处理。表面防护材料应对纤维及胶粘剂无害。 

4.粘贴预应力碳板受力要求

粘贴预应力碳纤维复合板加固钢筋混凝土结构构件时,应将碳纤维复合板受力方式设计成仅承受拉应力作用。 

5.涂刷结构胶粘剂要求 

使用配套碳纤维板胶,保证涂刷均匀;

采用预应力碳纤维复合板对钢筋混凝土结构进行加固时,碳纤维复合板张拉锚固部分以外的板面与混凝土之间也应涂刷结构胶粘剂。 

6.环境温度施工要求

采用本方法加固的混凝土结构,其长期使用的环境温度不应高于60℃;处于特殊环境(如高温、高湿、动荷载、介质侵蚀、放射等)的混凝土结构采用本方法加固时,除应按国家现行有关标准的规定采用相应的防护措施外,尚应采用耐环境因素作用的结构胶粘剂,并按专门的工艺要求施工。

7.防火要求

当被加固构件的表面有防火要求时,应按现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016规定的耐火等级及耐火极限要求,对胶粘剂和碳纤维复合板进行防护。 

8.粘贴预应力碳板方式要求

采用预应力碳纤维复合板加固混凝土结构构件时,纤维复合板宜直接粘贴在混凝土表面。不推荐采用嵌入式粘贴方式。 

9.锚栓设计剪应力要求 

设计应对所用锚栓的抗剪强度进行验算,锚栓的设计剪应力不得大于锚栓材料抗剪强度设计值的0.6倍。 

10.粘贴时锚具张拉端和锚固端要求

采用预应力碳纤维复合板对钢筋混凝土结构进行加固时,其锚具的张拉端和锚固端至少应有一端为自由活动端。

11.施加预应力要求 

按照施工工艺的不同,分为先张法和后张法两类。先张法是先张拉钢筋,后浇筑混凝土。后张法是先浇筑混凝土并预留孔道,待混凝土达到一定强度后张拉钢筋,预应力靠锚具传递给混凝土; 

在施加预应力前,可不采取卸除作用在被加固结构上活荷载的措施。 

12.张拉控制应力 

张拉控制应力应按设计要求,预应力碳纤维复合材的张拉控制应力值宜为纤维复合材抗拉强度设计值的0.6倍-0.7倍。 

13.拉杆、锚具防护 

当采用本方法加固混凝土结构时,其新增的预应力拉杆、撑杆、缀板以及各种紧固件和锚固件等均应进行可靠的防锈蚀处理。 

14.锚固和张拉端布置 

预应力张拉端与锚固端应按原设计布置,若布置相反,可能会有结构产生影响。 

锚固和张拉端的碳纤维应平直、无表面缺陷。

15.张拉过程中注意事项 

根据设计张拉顺序分批、分阶段对称张拉,一般应两端同时张拉,当一端张拉时,应精确量测另一端的回缩量,并从千斤顶量测的伸长值中适当给以扣除。张拉时无特殊情况尽量采用双控方式,即伸长量控制和拉力控制,并做好张拉记录; 

当张拉过程中发现有明显滑移现象或达不到设计张拉应力时,应调整螺栓紧固力后重新张拉。当张拉过程顺利且达到设计应力后,松开张拉装置,涂布胶粘剂,二次张拉至设计应力值。

华固建筑


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