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預(yù)應(yīng)力碳纖維錨固系統(tǒng)

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工程概況

隨著交通運(yùn)輸任務(wù)日趨繁重,特別是重載、超載車輛的造成橋梁構(gòu)件出現(xiàn)了不同程序的病害和缺損,跨中出現(xiàn)較多橫向裂縫,安全儲(chǔ)備不多,為提高橋梁安全儲(chǔ)備和耐久性,保證結(jié)構(gòu)安全,需對(duì)梁體進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)。


參考規(guī)范

《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTJ 021-89)

《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50367-2006)

《公路橋梁加固設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG/T J22-2008)

《公路橋梁加固施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/T J23-2008)

《橋梁結(jié)構(gòu)用碳纖維片材》(JT/T 532-2004)

《混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)》(JGJ 145-2004)


加固方案——PG-TB預(yù)應(yīng)力碳纖維板錨固系統(tǒng)

施工方案

在梁體相應(yīng)部位安裝錨板及碳纖維板,施加預(yù)應(yīng)力后,有效提高梁體抗彎能力和承載能力。該項(xiàng)技術(shù)可用于空心板梁橋、箱型梁橋、T型梁橋。

碳纖維板材是將樹(shù)脂、纖維絲按照一定的比例通過(guò)高溫固化擠壓而形成的,包括碳纖維板和碳纖維板條。預(yù)應(yīng)力碳纖維板加固該項(xiàng)技術(shù)可使碳纖維板在承擔(dān)結(jié)構(gòu)傳遞的荷載應(yīng)力之前就已經(jīng)處于較高的應(yīng)力水平,預(yù)先發(fā)揮一定的強(qiáng)度,從而實(shí)現(xiàn)其高強(qiáng)性能的充分利用。預(yù)應(yīng)力碳纖維板修復(fù)結(jié)構(gòu)的工程技術(shù)是對(duì)傳統(tǒng)的粘貼碳纖維板加固技術(shù)的重大改進(jìn),它能充分利用碳纖維復(fù)合材料的高抗拉強(qiáng)度,避免碳纖維過(guò)早剝離的現(xiàn)象,很好的提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度,有效地減小結(jié)構(gòu)原有裂縫寬度和限制裂縫的形成與發(fā)展等。顯著改善結(jié)構(gòu)的工作性能。


特點(diǎn)

預(yù)應(yīng)力碳纖維加固技術(shù)可大大提高碳纖維材料的利用率,達(dá)到加固橋梁的目的。

預(yù)應(yīng)力碳纖維錨板縱斷面轉(zhuǎn)向構(gòu)件可使碳纖維板更貼近于梁底,減少碳板結(jié)構(gòu)效的用量,具有良好的經(jīng)濟(jì)性。預(yù)應(yīng)力碳纖維板橫斷面轉(zhuǎn)向構(gòu)件,大大提高了安裝成功率和質(zhì)量穩(wěn)定性。

預(yù)應(yīng)力碳纖維錨板增大了錨板與梁底的接觸面積,解決了加固表面鉆孔遇筋的問(wèn)題,同時(shí)解決了張拉端錨固端應(yīng)力集中的問(wèn)題。

PG-TB預(yù)應(yīng)力碳纖維板機(jī)械錨具,獨(dú)特的專利錨具設(shè)計(jì),與其他廠家預(yù)應(yīng)力碳纖維加固系統(tǒng)相比,該錨具系統(tǒng)錨固力高,安全可靠,安裝簡(jiǎn)便、快速,造價(jià)低廉。


施工流程

(5)碳纖維板下料安裝端部張拉工具錨

測(cè)量好錨板及張拉裝置之間的距離,確定碳纖維板下料長(zhǎng)度,現(xiàn)場(chǎng)用PG碳纖維錨具安裝設(shè)計(jì)安裝碳纖維板端部張拉工作錨。工作錨安裝應(yīng)由廠家技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)安裝。

(8)碳纖維板表面防護(hù)

碳纖維板張拉完成以后,與梁體一道,與碳纖維板表面涂刷一層聚氨枉費(fèi)面漆,涂刷要均勻,美觀。

(9)注意事項(xiàng)

1)施工中應(yīng)嚴(yán)格遵守執(zhí)行《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ041 - 2000)、《公路養(yǎng)護(hù)安全作業(yè)規(guī)程》(JTG H30 - 2004)、《公路工程施工安全技術(shù)規(guī)程》進(jìn)行施工,做到專用設(shè)備,專職使用。

2)為保證施工安全、結(jié)構(gòu)安全及工作的順序開(kāi)展,在施工前必須對(duì)施工機(jī)具、臨時(shí)設(shè)備及其他保障措施進(jìn)行詳細(xì)檢查、核對(duì),在確保萬(wàn)無(wú)一失后方可施工。

3)由于碳纖維板膠粘劑在常溫下的凝固時(shí)間為24小時(shí)左右,故在膠粘劑凝固之前嚴(yán)禁活載對(duì)膠粘劑的過(guò)大擾動(dòng),以保證黏結(jié)效果。

4)碳纖維板為導(dǎo)電材料,使用碳纖維板時(shí)應(yīng)盡量遠(yuǎn)離電氣設(shè)備及電源。使用中應(yīng)避免碳纖維板的彎折。碳纖維板配套樹(shù)脂的原料應(yīng)密封儲(chǔ)存,遠(yuǎn)離火源,避免陽(yáng)光直接照射,樹(shù)脂的配制和使用場(chǎng)所,應(yīng)保持西風(fēng)良好?,F(xiàn)場(chǎng)施工人中應(yīng)根據(jù)使用樹(shù)脂材料相應(yīng)的勞動(dòng)保護(hù)措施。

5)在碳纖維權(quán)張拉過(guò)程中,要對(duì)梁體撓度的變化進(jìn)行觀測(cè),如果撓度變化有異常情況應(yīng)停止張拉,并檢查原因。


(10)質(zhì)量檢驗(yàn)和驗(yàn)收

由于預(yù)應(yīng)力碳纖維板施工是一項(xiàng)新工藝,沒(méi)有成熟的工藝規(guī)范與規(guī)定,針對(duì)設(shè)計(jì)意圖,參照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)制定了施工中的控制標(biāo)準(zhǔn),在施工過(guò)程中嚴(yán)格執(zhí)行。

1)基本要求

材料的各項(xiàng)技術(shù)要求需符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的設(shè)計(jì)要求。

2)基面處理質(zhì)量

混凝土基層表面應(yīng)打磨約1-2mm ,粗糙、平整且無(wú)粉塵?;炷粱鶎拥谋砻嫫秸刃铦M < 5mm/2m的平整度要求。

3)碳纖維板檢查與驗(yàn)收

碳纖維板的受拉彈性模量實(shí)測(cè)值需高于170GPa,纖維體積含量需高于70%,學(xué)應(yīng)檢查成品的外觀,經(jīng)檢查碳纖維板外觀順直、無(wú)毛刺,厚度均勻。

4)張拉機(jī)具安裝檢查與驗(yàn)收

根據(jù)設(shè)計(jì)要求,結(jié)合《公路橋涵施工規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定,碳纖維板中心一、錨具(夾具單元和張拉單元)安裝的容許誤差為±5mm。

5)粘貼質(zhì)量

膠粘劑厚度應(yīng)為2mm±1mm,且空鼓面積與總粘結(jié)面積之比需小于1%。

6)碳纖維板張接施工驗(yàn)收

根據(jù)設(shè)計(jì)要求,參照《預(yù)應(yīng)力混凝土施工規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定,碳纖維板張拉采用張拉力與伸長(zhǎng)值雙值控制,由于碳纖維板為將樹(shù)脂、纖維絲按照一定的比例通過(guò)高度固化擠壓而形成的,其彈性模量差異系數(shù)相對(duì)較大,確定其張拉力和張拉伸長(zhǎng)量誤差均為10%


技術(shù)參數(shù)

表2.1 碳纖維板及錨具技術(shù)參數(shù)


試驗(yàn)檢測(cè)


工程實(shí)例