預應力碳板施工工序

  橋梁鋼筋混凝土結構大多沒有較好的保護措施,長期直接暴露在有一定濕度的空氣中,雖然外表看視光滑平整,但是,混凝土碳化普遍都比較嚴重,脆化疏松層一般少則3~5毫米,多則高達6~9毫米。在粘貼預應力碳板加固施工中,如果界面處理時沒有打鑿掉脆化疏松層,粘結受力破壞往往容易發生在脆化疏松層,這對于單位截面積受力很大,而粘結面積相對較小的碳纖維復合板材,無疑將嚴重影響材加固補強的效果。因此,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CFPP預應力碳板與混凝土之間的設計間隙(膠層厚度3~5毫米),實現預應力碳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。
  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。
  安裝錨具導軌及支架
  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,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。
  CFPP預應力碳板檢查及糙化處理
  預應力碳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,同時,碳纖維復合板材光滑的粘貼表面也不利于粘接,因此,碳纖維復合板材粘貼表面應采用粗砂布進行糙化處理,并且使用無水乙醇擦拭干凈。
  CFPP預應力碳板施加應力預張拉
  安裝預應力碳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間有高凸接觸點或面,應泄壓拆卸打磨后再張拉。
  加壓張拉至設計張拉應力值的30﹪,再次檢查是否有障礙物影響,同時,檢查固定端與錨具接觸是否緊密,然后,擰緊壓牢固定端所有螺栓。
  加壓張拉至設計張拉應力值的50﹪,再次檢查千斤頂處于水平位置,檢查張拉時是否有障礙物影響,再次檢查安裝螺栓是否緊固。
  配膠、涂抺結構膠
  動荷載碳纖維復合板材膠為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。
  動荷載碳纖維復合板材膠對細微多孔、粗糙的混凝土粘貼面,具有良好的滲透性及浸潤性,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)。
  張拉預應力碳板
  碳纖維板刮抹膠液后,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,可用M20錨具鎖固螺栓,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。
  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。
  所有張拉都應在環氧結構膠適用期內(30分鐘)完成。
  固化養護
  動荷載碳纖維復合板材膠在施工環境溫度≥25℃時,固化三天即可達70%,七天即可受力;當施工環境溫度低于25℃時,固化時間相對延長;若施工環境溫度低于5℃時,應采取加溫養護固化措施(如紅外線等)或使用低溫固化型產品。
  檢驗
  具體的檢查驗收的方法、檢測數量及評定標準,請參閱《建筑結構加固工程施工質量驗收規范》(GB50550-2010)、《混凝土結構加固設計規范》(GB50367-2012修訂)相關規定或按設計圖技術要求。
  隱蔽防護
  碳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、預應力碳板涂抹不少于3毫米厚度的環氧樹脂砂漿進行隱蔽防護。
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