粘贴钢板法

2024-05-20

粘贴钢板法（通用7篇）

粘贴钢板法篇1

1 工程概况

砖混结构住宅楼六楼A户, 客厅与餐厅分界处L6出现跨中裂缝。L6为简支梁, 上部为跃层外墙, 下部空旷, 两端支承在墙上, 跨度2.7 m, 截面240 mm×350 mm, 梁上部配筋为2Ф14, 梁下部配筋为3Ф16, 箍筋为ϕ8@200, 混凝土强度C25。

2 裂缝产生的原因及特征

经现场察看, 发现在梁跨中底部出现横向裂缝, 裂缝宽度1.5 mm～2 mm, 并向上发展, 在主裂缝间可见短向次裂缝。由裂缝的特征初步判断, 产生裂缝的原因主要是受上部荷载的作用, 梁的抗弯承载力不足, 致使梁跨中受拉区混凝土被拉裂。

3 加固方法的选择

裂缝产生的主要原因是梁的抗弯承载能力不足, 为提高梁的抗弯能力, 可以考虑通过二次配筋浇筑来增大梁截面面积, 也可以采用粘贴钢板法对梁进行加固补强, 经对两种方案的技术经济比较, 决定选用粘贴钢板法进行加固。

4 粘贴钢板法加固设计

应对钢筋混凝土梁存在的缺陷进行原因分析, 通过检测及构件模型的受力计算对其现有承载力、刚度等进行评估, 从而确定采用何种方法进行加固。确定采用粘贴钢板法后, 则需针对不同情况进行相应的加固设计, 以提高钢筋混凝土梁的抗弯承载能力。钢板应粘贴在受拉缘表面, 以钢板与混凝土粘结面的混凝土局部剪切强度控制设计。设计原则上应保证钢板发生屈服变形前粘结处混凝土不出现剪切破坏。钢板可作为钢筋的断面考虑, 将钢板换算成钢筋, 原有构件承受恒载和活载, 使增加的钢板承受原有构件承受不了的那部分荷载。

用于抗弯能力补强的钢板应尽量薄而宽, 厚度一般为4 mm～8 mm, 可利用其弹性来适应构件表面形状。

5 施工材料

5.1 钢板

钢板采用6 mm厚Q235热轧扁钢, 钢板的机械性能指标与化学组分应符合现行国家标准, 其力学、工艺性能检测结果见表1。

5.2 WDZ型建筑结构胶粘剂

检测依据:GB 7124-86胶粘剂拉伸剪切强度测定方法;Q/WDZ 002-2001钢—混凝土粘结抗拉、抗剪强度试验方法。检测结果见表2。

6 施工工艺流程及技术要点

6.1 工艺流程

被粘混凝土和钢板表面处理→粘结剂配制→涂敷胶→粘贴→固定加压→固化→防腐、粉刷。

6.2 技术要点

1) 钢板的下料长度=加固区长度+锚固区长度×2, 宽度同梁宽。两侧加固区以外的锚固长度不得小于200t (t为钢板厚度) 且不小于600 mm。2) 混凝土构件表面的处理方法。对原混凝土构件的粘合面, 可用硬毛刷蘸洗涤剂刷除表面油垢污物后用冷水冲洗, 再对粘合面进行打磨, 除去2 mm～3 mm厚表面层, 直至完全露出新面, 并用无油压缩空气吹除粉粒。如混凝土表面不是很脏很旧, 则可直接对粘合面进行打磨, 除去2 mm～3 mm厚表层, 用压缩空气吹除粉粒或用清水冲洗干净, 待完全干燥后用脱脂棉蘸丙酮擦拭表面即可。对于新混凝土粘合面, 先用钢丝刷将表面松散浮渣刷去, 再用硬毛刷蘸洗涤剂洗刷表面或用有压冷水冲洗, 待完全干燥后即可涂粘结剂。对于龄期在3个月以内或湿度较大的混凝土构件, 尚需进行人工干燥处理。3) 钢板粘结面需进行除锈和粗化处理。如钢板未生锈或轻度锈蚀, 可用喷砂、砂布或平砂轮打磨, 直至出现金属光泽。打磨纹路应与钢板受力方向垂直, 随后用脱脂棉蘸丙酮擦拭干净。如钢板锈蚀严重, 需先用适度盐酸浸泡20 min, 使锈层脱落, 再用石灰水冲洗, 中和酸离子, 最后用平砂轮打磨出纹路。4) WDZ型建筑结构胶粘剂分A, B两种组分, 使用前应进行现场质量检验, 合格后方可使用, 按产品说明书规定配制。注意搅拌时应避免雨水进入容器, 按同一方向进行搅拌, 容器内不得有油污。5) 粘结剂配制好后, 用抹刀同时涂抹在已处理好的混凝土表面和钢板表面上, 厚度为1 mm～3 mm, 中间稍厚边缘稍薄, 然后将钢板粘贴于预定位置上。粘贴好钢板后, 用手锤沿粘贴面轻轻敲击钢板, 以保证密实, 如有空洞声, 表示粘贴不密实, 应剥下钢板, 补胶, 重新粘贴。6) 钢板粘贴好后, 立即用夹具夹紧或用支撑固定, 并适当加压, 以使胶液刚好从边缝中挤出为度。7) WDZ型建筑结构胶粘剂在常温下固化, 保持在20℃以上, 24 h即可拆除夹具, 3 d可受力使用。若室温低于15℃, 应采取人工加温, 一般用红外线灯加热。8) 加固后, 钢板表面应粉刷水泥砂浆保护, 厚度不小于20mm。

7 施工中需注意的安全事项

1) 配制粘结剂用的原料应密封贮存, 远离火源, 避免阳光直接照射。2) 在配制及使用现场, 必须通风良好, 操作人员应穿工作服, 戴防护口罩、乳胶手套和防护镜, 并严禁在现场进食。3) 工作地严禁烟火, 必须配备消防设施。

8 其他说明

粘贴钢板法同样适用于抗剪强度不足的钢筋混凝土梁的加固补强。本法适用于环境温度不超过60℃、相对湿度不大于70%及无化学腐蚀的环境中。

9 结语

粘贴钢板法, 可以使钢板与原结构中的钢筋协同受力, 有效消除结构的安全隐患, 是一种行之有效的加固方法。切记加固前必须由专业设计单位进行加固设计, 材料进场必须检验合格后方可使用, 施工过程中必须严格控制, 规范操作, 才能确保加固的最终效果。

参考文献

[1]罗福午.建筑结构缺陷事故的分析及防治[M].北京:清华大学出版社, 1996:285-286.

[2]赵昕, 林子臣.钢筋混凝土梁的加固及特点浅析[J].山西建筑, 2007, 33 (35) :67-68.

粘贴钢板法篇2

据调查分析,在全国的国道、省道和县级公路的永久性大中型桥梁中,设计荷载达到汽车-20级的桥梁仅占总数的6.53%,汽车-10级及其以下的桥梁占9.17%,其余的84.3%的桥梁基本上是汽-13级和汽-15级荷载标准。在高速公路大规模建设的同时,大量的旧桥、危桥已经成为影响整条路线运营的瓶颈,急待改造。如何对待这些危桥、旧桥成为重要的课题,值得从各方面综合论证。

2 混凝土桥梁常用的加固方法

目前,工程上常用的钢筋混凝土结构补强加固方法有:

(1)加大截面加固法:通过增加原构件的受力钢筋,同时在外侧重新浇筑混凝土以增大构件的截而尺寸,来达到提高承载力的目的。其优点是可以同时增大构件的刚度、承载力和变形能力,部分情况下也可以加强连接的可靠性。但加大截面尺寸会减小使用空间,有时受到使用上的限制。

(2)外包钢加固法:用乳胶水泥、环氧树脂化学灌浆或焊接等方法在梁柱四周包型钢进行加固。这种方法可以基本不增大构件截面尺寸的情况下增加构件承载力,提高构件刚度和延性。适用于混凝土结构、砌体结构的加固,但用钢量大,加固费用较高。

(3)预应力加固法:通过预应力钢筋对构件施加体外预应力,以承担梁、屋架和柱所承受的部分荷载,从而提高构件的承载力。这种方法不仅可以提高构件承载能力,减小构件挠度,增大构件抗裂度,而且还能消除和减缓后加杆件的应力滞后现象,使后加部分有效地参与工作。预应力加固法广泛用于混凝土梁、板等受弯构件以及混凝土柱的加固,还用于钢梁和钢屋架的加固,是一种很有前途的加固方法。

(4)粘钢加固法:通过胶结剂把钢板粘贴在构件的受拉一侧,以达到增强构件抗弯、抗拉目的的一种加固方法。这种加固方法施工周期短,粘钢所占空间小,几乎不改变构件外形,却能较大幅度提高构件承载能力和正常使用阶段性能。

(5)外粘玻璃钢法:玻璃钢是一种复合材料,它具有与混凝土的线膨胀系数相近、比强度高、优良的电磁绝缘性等特点,可分别在梁底面和侧面粘贴玻璃钢来增强钢筋混凝土梁的抗弯和抗剪承载力,并改善梁的变形性能。

(6)碳纤维加固法:以树脂类胶结材料为基体,将碳纤维单向布织物粘贴固化于混凝土表面,从而达到对结构构件补强加固及改善结构受力性能的目的。

3 粘钢加固的特殊优点

近年来粘钢加固方法被广泛应用于加固工程,与其它几种加固方法相比较,粘钢加固有特殊的优点:

(1)基本不增加构件及结构的荷载,不改变原设计的结构体系和受力形式。

(2)胶粘剂硬化时间快,施工周期短,基本不影响正常生产。

(3)胶粘剂强度高于混凝土本体强度,可以使加固体与原构件共同工作,受力均匀。

(4)粘钢加固一方面补充了原构件钢筋的不足,有效提高原构件的承载力;另一方面还通过大面积的钢板粘贴,有效地保护了原构件的混凝土,限制裂缝的开展,提高了原构件的刚度和抗裂能力。

(5)节约成本,采用此方法比传统加固方法降低造价约10%。

4 施工工艺

粘贴钢板加固法的一般要求有如下几点:

(1)加固所用的粘结剂,必须是粘结强度高、耐久性好、具有一定弹性。

(2)加固使用的钢板,一般以3号钢或16锰钢为宜。钢板、连接螺栓及焊缝的强度设计值,应按现行国家标准《钢结构设计规范》(GBJ17-88)规定采用。

(3)粘钢加固结合面的粘结强度,除粘结剂本身强度应确保外,主要取决于被加固构件混凝土强度。因此,粘钢加固基层的混凝土强度等级不应低于C15。

(4)对于受压区粘钢加固,当采用梁侧粘钢时,钢板宽度不宜大于梁高的1/3。

(5)粘结钢板在加固点外的锚固长度,除满足计算值外,尚应保证一定的构造要求:对受拉区,不得小于200t(t为钢板厚度),亦不得小于600mm;对于受压区,不得小于160t,亦不得小于480mm;同时,锚固区尚宜增设U型箍板或螺栓等附加锚固措施。

(6)为防止钢板锈蚀,延缓粘结剂的老化,钢板表面应作密封防水防腐处理。

粘钢加固应由专业施工队伍施工,其施工必须严格按工艺流程进行,主要步骤有:粘贴面处理,加压固定及卸荷系统准备,胶粘剂配制,涂胶和粘贴,固化、卸加压固定系统,检验,维护。粘贴钢板加固法的施工工艺流程具体如下:

4.1 粘贴面处理

(1)混凝土面应凿除粉饰层,油垢、污物,然后用角磨机打磨除去1～2mm厚表层,较大凹陷处用找平胶修补平整,打磨完毕用压缩空气吹净浮尘,最后用棉布沾丙酮拭净表面,待粘贴面完全干燥后备用。

(2)钢板粘贴面应用角磨机进行粗糙、除锈处理,直至打磨出现光泽,使用前若洁净仅用干布擦拭即可。否则可用棉布沾丙酮拭净表面,待完全干燥后备用。

(3)该工序所用主要工具:护目镜、防尘口罩、冲击电锤及扁铲、手锤、角磨机、金刚石磨片、砂轮片、空压机、棉布、丙酮。

4.2 加压固定及卸荷系统准备

(1)加固构件所承受的活荷载如人员、办公机具宜暂时移去,并尽量减小施工临时荷载。

(2)加压固定宜采用千斤顶、垫板、顶杆所组成的系统,该系统不仅能产生较大压力,而且加压固定的同时卸去了部分加固构件承担的荷载,能更好的使后粘钢板与原构件协同受力,加固效果最好,施工效率较高。

(3)加压固定也可采用膨胀螺栓、角钢、垫板所组成的系统,该系统需要在加固构件上合适位置钻孔固定膨胀螺栓,采用专用的高强度粘结剂植入螺栓,紧固将要粘贴的钢板,以螺栓的抗剪能力保证钢板与梁体的共同受力,使被粘贴钢板的补强作用得到了双重保证。

4.3 粘剂配制

(1)建筑结构胶为A、B两组份,取洁净容器和称重衡器按说明书配合比混合,并用搅拌器搅拌约5～10分钟至色泽均匀为止。搅拌时最好沿同一方向搅拌,尽量避免混入空气形成气泡,配置场所宜通风良好。

(2)该工序所用物资:搅拌器、容器、衡器、腻刀、手套。

4.4 涂胶和粘贴

(1)胶粘剂配制好后,用腻刀涂抹在已处理好钢板面上(或混凝土表面),胶断面宜成三角形,中间厚3毫米左右,边缘厚1毫米左右,然后将钢板粘贴在混凝土表面,用准备好的固定加压系统固定,适当加压,以胶液刚从钢板边缝挤出为度。

(2)该工序所用物资:加压固定及卸荷系统,腻刀、手套。

4.5 固化、卸加压固定系统

该工序所用主要物资:扳手、手套、时钟、温度计。

4.6 检验

(1)JGN结构胶操作性能极好,正常操作可达到100%的饱满度。检验时可用小锤轻击粘贴钢板,从音响判断粘贴效果,也可采用超生仪检测。若锚固区有效粘结面积少于90%,非锚固区有效粘结面积少于70%,应剥离钢板,重新粘贴。

(2)对重要构件也可采用载荷检验,一般采用分级加载至正常荷载的标准值,检测结果较直观、可靠,但费用较高,耗时也较长。需要千斤顶或配重(常用砂袋、砖块)、百分表、裂缝显微镜、衡器。

4.7 维护

加固后钢板立面宜采用防锈漆保护,以避免钢板被腐蚀。

5 结束语

近年来,粘钢加固法被广泛应用于加固工程,混凝土桥梁结构的粘钢加固技术在我国有广阔的应用前景。

摘要：在高速公路大规模建设的同时,大量的旧桥、危桥已经成为影响整条路线运营的瓶颈,急待改造。由于技术和造价的原因,我国公路桥梁中钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁占有很大比重,因而混凝土桥梁结构的加固技术有广阔的应用前景。

粘贴钢板法篇3

1 工程概况

某泊位为高桩梁板结构, 共长792.77m、宽28.45m, 分为16个结构段, 共计139个排架。为了提高码头的装卸能力及效率, 某公司拟将该泊位现有的门机进行更换, 由现有的Mh-4-25 (吊重10t, 最大幅度30m) 门机更换为 (25t-35m) 门机 (最大起重量40t, 最大幅度35m) 。经核算, 更换为 (25t-35m) 门机后, 该泊位的轨道梁的承载力不满足使用要求, 须采用粘贴钢板法对该泊位轨道梁进行加固。

2 粘贴钢板工艺

轨道梁侧面与底部采用粘贴钢板的方法加固。粘贴钢板施工在构件混凝土缺陷修复完成后进行, 施工顺序依次为对粘贴钢板的部位打磨平整、清除表面浮尘、涂底胶、对贴碳钢板进行修补找平、粘贴钢板并养护24h达到固化。

轨道梁加固使用的钢板, 应在加固工程现场取样进行检验, 并应符合设计要求。

1) 锚栓的植入深度应符合设计要求, 钻孔深度偏差不应大于5mm。

2) 目测钢板边缘的溢胶, 色泽应均匀, 胶体应固化。

3) 钢板的有效黏结面积应不小于95%。

3 正截面加固计算

1) 轨道梁设计参数

截面上部钢筋为:7Φ22, As′=2 660mm2, as′=40mm;

下部为:5Φ22 (预应力) +2Φ22, As1=1 900mm2, As2=760mm2, as=60mm, h0=1 440mm;

箍筋:4Φ10@125, Asv=314mm2, fyv=210 MPa;

水平钢筋:Φ12@250, fyv=210 MPa;

前轨道梁混凝土强度等级为C25, ft=1.27 MPa;

根据竣工图, 轨道梁混凝土强度等级为C25, α1=1.0, fc=11.9 MPa。

2) 荷载

门机采用M25-35时, 轨道梁跨中弯矩Mmax=2 401kN·m。

3) 抗弯承载力验算

根据《混凝土结构加固设计规范》 (GB 50367—2013) 的规定, 在矩形截面受弯构件的受拉面粘贴钢板进行加固时, 其正截面承载力应符合下规定

式中, M为构件加固后弯矩设计值 (kN·m) ;x为混凝土受压区高度 (mm) , b、h分别为矩形截面宽度和高度 (mm) ;fsp、f′sp分别为加固板的抗拉、抗压强度设计值 (N/mm2) ;Asp、A′sp分别为受拉钢板和受压钢板的截面面积 (mm2) ;Aso、A′so分别为原构件受拉和受压钢筋的截面面积 (mm2) ;a′为纵向受压钢筋合力点至截面近边的距离 (mm) ;h0为构件加固前的截面有效高度 (mm) ;ψsp为受拉钢板抗拉强度有可能达不到设计值而引起的折减系数;εcu为混凝土极限压应变;εsp, 0为受拉钢板的滞后应变;M0k为加固前受弯构件验算截面上作用的弯矩标准值 (kN·m) 。

4) 抗剪承载力验算

采用在前轨道梁侧面增大截面的方法, 增设1Φ12竖向钢筋间距100 mm, 新增混凝土截面面积54 500mm2。

集中荷载作用下, 前轨道梁的抗剪承载力为

其中, γd为结构系数, 取1.1;l0/h为高跨比;b为矩形截面的宽度;h0为截面有效高度;fyv为竖向分布钢筋抗拉强度设计值;sh为竖向分布钢筋间距;Asv为竖向分布钢筋截面面积;fyh为横向分布钢筋抗拉强度设计值;sv为水平分布钢筋间距;Ash为配置在同一水平截面内水平分布钢筋的全部截面面积;λ为剪跨比;αc为新增混凝土强度利用系数, 取0.7;ft0为新混凝土抗拉强度设计值;fyv0为新箍筋抗拉强度设计值;αs为新箍筋强度利用系数;S0为新箍筋间距。

4 加固前后对比

采用粘贴钢板加固法对码头轨道梁加固后截面如图2所示。

轨道梁跨中处采用粘贴Q345, 5mm厚, 600mm宽钢板的方法进行加固, 加固前后荷载值与抗力比较见表1。

由表1可知, 加固前轨道梁抗弯承载力为1 379kN·m, 加固后, 抗弯承载力为2 509kN·m, 抗力提高幅度为81.9%;加固前轨道梁抗剪承载力为1 679kN, 加固后, 抗剪承载力为2 124kN, 抗力提高幅度为51.6%。轨道梁加固后的抗弯及抗剪承载力提高显著。M25-35门机荷载对轨道梁产生的弯矩及剪力分别为2 401kN·m和1 817kN, 加固后的轨道梁结构安全富裕分别为4.5%和16.9%, 能满足M25-35门机荷载使用要求。可见该粘贴钢板加固方案取得了良好的加固效果。

5 结语

实践证明:粘贴钢板加固法是一种工期短、成本低、易操作、效果显著、有针对性的结构补强方法, 在不改变码头的使用功能和结构外观的情形下, 最大化的程度上满足码头的安全运营和生产效益。此加固方法值得在水运工程混凝土结构加固中广泛推广。

摘要：结合码头结构形式, 采用粘贴钢板加固法对码头轨道梁进行加固, 提高码头轨道梁承载力, 使轨道梁能满足新门机的荷载使用要求。介绍了粘贴钢板加固法的工艺流程及对加固前后轨道梁承载力进行了对比分析。

关键词：粘贴钢板,加固,提高承载力

参考文献

[1]GB 50367—2013, 混凝土结构加固设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社, 2013.

[2]肖晓明, 牛自立, 郑浩.粘贴钢板加固法的研究现状与应用[J].城市建设, 2009 (24) :329.

粘贴钢板法篇4

桥梁结构的使用性能及耐久性主要由设计、施工和使用的材料质量以及桥梁使用的环境而定, 由于设计、施工和材料可能存在某些缺陷, 使桥梁结构在先天上存在薄弱点。另外桥梁在营运中受到人为损伤和自然侵蚀, 带来后天病害。两者不利影响结合, 加上外力作用, 使桥梁发生不可预见的破坏。一处或几处局部破坏产生连锁反应, 波及更多位置, 引起混凝土损伤, 影响结构受力性能和耐久性, 危及桥梁安全。

2 针对梁体病害产生后维修加固的目的

通过对结构物的病害检查, 对结构损伤原因和程度进行分析, 对结构承载能力及耐久性的进行评估。制定科学的维修加固方案, 采取稳妥、经济的结构加固措施, 有效控制或消除桥梁病害的发展, 延长桥梁使用周期。

3 梁体粘贴钢板的质量控制

3.1 材料的选择

粘贴钢板加固一般会用到灌注胶、植筋胶、封边胶、钢板、锚栓等材料, 在材料的选择上应符合国家和行业标准, 并满足设计要求。灌注胶、植筋的各项力学指标和耐久性要求, 质量应符合公路桥梁加固设计规范对粘贴钢板胶粘剂和植筋胶的胶体性能和粘结能力要求。钢板选用综合性能好, 低温性能好, 冷冲压性能, 焊接性能和可切削性能好的碳素结构钢。锚栓的抗拉、屈服、伸长率指标更应该满足国家和行业相应设计要求。

3.2 施工工序

施工放样→粘贴钢板处刻槽→钻孔植筋 (化学螺栓) →钢板现场配套加工和打孔→钢板预安装→砼及钢板表面处理→安装钢板并锚栓加固→封边→灌注胶体→固化检查→钢板表面防锈处理。

3.3 各道工序施工过程控制

施工放样:结合设计图纸对梁体需粘贴钢板加固处进行定位放样, 同时利用钢筋探测仪器查出梁体内钢筋和钢绞线的分部情况, 对将需植入螺栓的孔位进行放样, 确定孔位中心位置, 防止钻孔损伤钢筋或钢绞线, 且需反复改变孔位。

梁体粘贴钢板处刻槽:由于砼长期外露会有碳化层, 在需将钢板粘贴处的砼表面凿除表层砂浆及碳化层, 使新鲜的砼面外露, 对表面明显凹凸不平处应凿除, 并用钢丝刷刷毛粘贴表面, 最后用压缩空气吹去表面粉尘。

钻孔植筋:在十字线处按设计要求进行钻孔, 钻孔深度需满足要求;反复清孔和用丙酮擦拭, 确保孔内不残留粉状物;注入孔内植筋胶需注满孔深2/3左右, 植筋后保证孔内胶体饱满;固化时间内不得扰动螺栓或钢筋。以上几点不满足均会影响锚栓抗拔力, 施工中需严格控制。

钢板现场配套加工、磨面、打孔:钢板在加工时应采取工厂自动或半自动切割加工, 切割边缘表面平滑、无毛刺、咬口及翘曲等缺陷。钢板的粘合面采用喷砂打磨, 直至露出金属光泽, 并有一定的粗糙面。根据锚栓位置, 精确量测锚栓孔位并记录, 并在待安装的钢板粘贴面上放样钻孔, 孔径略大于螺杆直径。

钢板预安装:将钻好孔的钢板与需粘贴位置对应编号, 预安装如钢板孔位与梁体安装钢板处所钻孔位无法对应, 可适当的调整螺杆端部, 直至吻合, 如相差过大应重新钻孔不可过分调整螺杆。

安装钢板并锚栓加固:安装前检查砼表面和钢板粘贴面应无粉尘污染, 安装时螺杆处应加垫片 (厚度视要求而定) 以保证砼与钢板间隙。同时在钢板两侧边缘事先刻出灌注管凹槽, 灌胶管管径大于灌胶层厚度以便安装灌胶管和不影响胶层厚度, 灌胶管间距按0.5m~1.5m依次设置, 尤其注意在钢板最顶部设置排气孔以便灌胶时排出空气, 使胶体能充分灌进待灌区域。

封边:按产品要求配置封边胶, 将灌注胶管用封边胶粘结在刻好的凹槽上, 在钢板最顶部插入排气管后, 用封边胶涂抹钢板边缘及锚栓孔位置。待封边胶完全固化后, 封住灌胶管及排气管, 在封边胶位置涂抹肥皂水, 用压缩空气接入底部灌胶管, 充气检查封边胶部位是否有气泡出现, 直至确认完全密封为止。

灌注胶体:按产品说明配置胶体, 用压力泵以不小于0.1MPa从最底部灌胶管开始灌胶, 当前面灌胶管有胶体流出时即封闭后面灌胶管, 改由前面灌胶管灌注, 以此类推, 直至顶部排气管冒胶后将其封闭, 并以较低压维持10min以上, 灌胶完成。稳压操作步骤必须进行, 以避免注胶不充分造成粘结体产生空洞。

固化检查:在钢板灌胶完成24小时后, 可采用敲击检测法、超声波检测法、红外线检测法进行密实性检查。为加强现场控制的实效和实用性, 可用敲击检测法及时检测, 用小锤轻敲钢板表面, 从声音上判断密实效果, 钢板的有效粘结面积应不小于95%, 否则粘贴钢板无效, 应剥离下重新灌注。在施工中同时应注意各工序流水作业的及时性, 封边胶固化后要及时灌注, 保证钢板粘结面不锈蚀, 不影响粘结效果。

钢板表面防锈处理:钢板非粘结面喷砂处理后及时进行单面镀锌处理。也可进行涂抹防锈漆 (底漆、中间漆、面漆) 进行涂装防护处理。每层涂装后应检测其厚度, 满足要求后进行下一道漆涂装, 具体施工要求结合设计进行。

4 结论

1) 粘贴钢板为高技术含量的施工, 施工工序较多, 施工过程应确保精细化操作, 抓好细节控制;

2) 每道工序的施工应确保施工的规范性, 充分考虑施工过程的可操作性、合理性。对施工人员、技术人员、质量控制人员交底充分;

3) 粘贴钢板胶体材料涉及到很多需要按产品说明进行现场掺配调和后使用, 用量比应该严格精确控制, 确保胶体掺配后的质量;

4) 对材料的质量应该严格按照设计及规范要求进行控制。送检材料现场取样应确保具有代表性, 材料堆放应规范。

摘要：为延长桥梁使用周期, 梁体粘贴钢板维修加固技术越来越广泛应用于施工, 本文通过在施工中的一些实践经验总结, 浅谈桥梁维修加固中梁体粘贴钢板的工序和质量控制。

关键词：维修加固,梁体,粘贴钢板,质量控制

参考文献

[1]公路桥梁加固设计规范 (JTG J22-2008T) .

[2]公路桥梁加固施工技术规范 (JTG J23-2008) .

[3]合肥市五里墩立交桥检测评估报告.

粘贴钢板法篇5

1 桥梁加固的必要性

桥梁是公路的主要组成部分, 维护桥梁的使用状态是确保公路畅通、行车安全的关键。然而, 由于受到车辆以及各种环境因素的作用和影响, 公路桥梁在使用期内将产生一系列病害;同时, 随着时间的推移, 新建的桥梁终会成为旧桥。所以对这些桥梁进行病害分析, 提出相应对策, 进行维修加固, 具有显著的经济效益和社会效益。当前, 国内外采用的桥梁加固方法主要有:①加强薄弱构件。目前, 工程上常用的补强加固技术主要有体外预应力技术、粘贴碳纤维技术、粘贴钢板技术、增大主梁或主拱圈截面技术、种植钢筋技术、新旧混凝土连接技术、裂缝修补技术、混凝土缺陷修补技术和喷射混凝土技术等等。②增加辅助构件如桥梁中增设主梁横隔梁等。③改变结构体系, 减轻恒载等。

2 粘贴钢板法加固原理

2.1 粘贴钢板法加固原理

该加固法是采用环氧树脂系列粘结剂将钢板粘贴在钢筋混凝土结构物的受拉边缘或薄弱部位 (或采用带锚栓粘贴钢板) , 使之与原结构物形成整体共同受力, 以提高其强度, 改善原结构的钢筋及混凝土的应力状态。在对桥梁进行分析后, 根据缺陷所在的部位, 确定钢板的规格和粘贴部位及形式。为了提高桥梁结构的抗弯能力, 一般在构件的受拉边缘的表面粘贴钢板, 使钢板与原结构形成整体来受力, 如图1所示。

当桥梁结构的抗剪钢筋不足时, 为了加固和提高结构的抗剪强度, 可将钢板粘贴在结构的侧面, 以承受主拉应力, 如图2所示。

2.2贴钢法加固旧桥计算方法理论分析

2.2.1 基本假定

粘钢加固梁的正截面抗弯极限承载力计算在本文中采用以下基本假定:

1) 截面变形符合平截面假定, 受力钢筋与混凝土之间没有滑移, 应力应变连续。

2) 在达到受弯承载力极限状态前, 钢板与混凝土之间必须粘结可靠, 不发生粘结剥离破坏, 不考虑受拉区混凝土的作用。

3) 纯弯段任一截面混凝土和钢筋的应变相等, 即截面曲率在纯弯段不变。

4) 钢筋、钢板按理想弹塑性材料, 不考虑其强化部分提高的强度。钢板应力在厚度内均匀分布, 取钢板中面的应变代表钢板平均应变。

2.2.2 具体计算公式

根据 T 形截面受压区高度的不同, 可划分为两种计算类型:

1) 第一类T形截面, 受压区高度在翼板厚度内 (x ≤hf ) , 如图 3所示。

在承载力计算中, 还应考虑钢板与混凝土的共同工作问题, 建议引入钢板与混凝土共同工作的影响系数β, 取β=0.8, 于是计算公式为

$\begin{array}{l} f_{c d} b x = F_{s} + F_{b} = 0.8 f_{s d} A_{s} + f_{s d} A_{b}, \\ γ_{0} Μ_{d} \leq Μ_{u} = 0.8 f_{s d} A_{s} (h_{0} - \frac{x}{2}) + f_{s d} A_{b} (h_{b} - \frac{x}{2}) . \end{array}$

为防止出现超筋梁情况, 计算受压区高度x应满足x≤ξbh0。

2) 第二类 T 形截面, 受压区已进入梁肋 (x>hf) , 如图4所示。

C1+C2=0.8Fs+Fb⇒fcdbx+fcd (b′f-b) h′f=

0.8fsdAs+fsdAb.

受压区混凝土形心点至截面上缘距离

$\begin{array}{l} x_{c} = \frac{f_{c d} b x + f_{c d} (b^{'}_{f} - b) h_{f} \cdot \frac{h_{f}}{2}}{f_{c d} b x + f_{c d} (b^{'}_{f} - b) h^{'}_{f}}, \\ γ_{0} Μ_{d} \leq Μ_{u} = 0.8 f_{s d} A_{s} (h_{0} - \frac{x_{c}}{2}) + f_{s d} A_{b} (h_{b} - \frac{x_{c}}{2}) \end{array}$

为防止出现超筋梁情况, 计算受压区高度x应满足x≤ξbh0。式中:fcd为混凝土的抗压设计强度, γ0为结构的重要性系数, fsd为钢筋和钢板的抗拉设计强度, As为钢筋的面积, Ab为钢板的面积, h0为钢筋重心至混凝土上缘的距离, hb为钢板重心至混凝土上缘的距离。

2.3采用粘贴钢板加固钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力的计算方法

目前常采用的是近似计算方法, 存在一定程度的简化计算, 所以用粘贴钢板提高钢筋混凝土受弯构件的抗剪承载力的计算误差较大, 设计时相对偏于保守, 计算公式为

V≤V0+fsdAsdLu/S, Lu/S≥1.5.

式中:V为斜截面剪力设计值, V0为原构件斜截面受剪承载能力设计值, Asd为单肢箍板截面面积, S为箍板轴线间距, Lu为箍板单肢的梁侧混凝土的粘结长度。

3 实例桥梁检算

结合某地的需加固旧桥的桥例, 对该桥的桥面系 (桥面铺装层、排水管、伸缩缝) 、主梁、支座等部位进行检测和承载力的评定, 通过仔细检查与综合分析, 认为现有桥梁的养护重点应是主梁, 按照如图5所示尺寸、几何参数、惯性矩I、受拉钢筋面积Ag:b=1.5 m;h0=1.213 m ;b′=0.3 m;d1=65 cm;h1=16.67 cm ;I=0.876 106 8 m4, Ag=43.86 m2;l=16.3 m;25#混凝土抗压设计强度Ra=14.5 MPa;25#混凝土弹性模量Eh=2.85×104 MPa;A5钢筋抗拉设计强度Rg=280 MPa;A5 钢筋弹性模量Eg=2.0×105MPa;计算跨径l=16.3 m;按极限状态法求得抗弯承载能力Mu=1 167.14 kN·m, 要求加固后, 承载力要提高到公路Ⅰ级荷载等级, 由相应公路Ⅰ级计算得到使用荷载控制弯矩Mq组=1 744.74 kN·m, 显然原桥已不满足一级公路的最低荷载标准, 急需进行加固处理。

3.1采用粘贴钢板加固旧桥

3.1.1 判断T型梁类型

假设翼板厚混凝土恰好全受压, 则此时根据混凝土受压的厚度, 以混凝土达到了受压强度为控制条件, 对钢筋中心点取矩, 可计算出结构承载能力

$\begin{array}{l} Μ_{u} = \frac{1}{γ_{c}} f_{c d} b h^{'} (h_{0} - \frac{h^{'}}{2}) = \frac{1}{1.25} \times 14.5 \times 10^{6} \times \\ 1.5 \times 0.1 \times (1.113 - \frac{0.1}{2}) = \\ 1 849.69 k Ν \cdot m ＞ Μ_{q 组} = 1 744.74 k Ν \cdot m, \end{array}$

所以实际受压区高度小于 10 cm, 为第一类型的 T 型梁。

3.1.2 受压区高度

图6中Mu为受弯构件计算截面的控制弯矩;Tg=0.9Ag·fsd为钢筋拉应力的合力, Tf=Af·fsd为钢板拉应力的合力, C=fcd·b·x为混凝土压应力的合力。式中:取fcd=14.5 MPa;fsd= 280 MPa;x为按等效矩形应力图计算的受压区高度;b、b′为截面宽度, 取b= 1.5 m, b′= 0.3 m ;h为截面高度, 取h=1.3 m;Ag为受拉钢筋面积, Ag=43.86×10-4m2;Af为受拉钢板面积, 取Af=n×10-3×0.3 m2;n为受拉钢板厚度, 取4 mm、5 mm、6 mm等。

根据C=Tg+Tf, 即

$f_{c d} \cdot b \cdot x = 0.8 A_{g} \cdot f_{s d} + A_{f} \cdot f_{s d},$

得: $x = \frac{0.8 A_{g} \cdot f_{s d} + A_{f} \cdot f_{s d}}{f_{c d} \cdot b} .$

当n=3 mm时, 受压区高度x=62.4 mm;当n=4 mm时, 受压区高度x=66.2 mm;当n=5 mm时, 受压区高度x=70 mm。

3.1.3 根据结构控制弯矩确定结构需加固钢板的厚度

对混凝土合力点取矩, 得

$Μ_{q 组} < Μ_{u} = \frac{1}{γ}_{0} [0.8 \cdot A_{g} \cdot f_{s d} (h_{0} - \frac{x}{2}) + A_{f} \cdot f_{s d} (h + \frac{n}{2} - \frac{x}{2})] .$

式中:γ0=1.0;h0=1.213 m;h=1.3 m。

当n=3 mm时, 受压区高度x=62.4 mm, 将此值代入得:Mu=1 622.2 kN·m;当n=4 mm时, 受压区高度x=66.2 mm, 将此值代入得:Mu=1 730.4 kN·m;当n=5 mm时, 受压区高度x=70.0 mm, 将此值代入得:Mu=1 834.36 kN·m。可见, 当n=5 mm时, 受压区高度x=70.0 mm, 结构的极限承载能力Mu=1 834.36 kN·m>Mq组=1744.74 kN·m。

所以当钢板取为5个厚的时候, 即可满足公路Ⅰ级荷载等级。该桥梁是用粘贴碳纤维方法进行加固, 碳纤维层数为 3 层时, 实际计算的受压区高度 x 为 8.5 cm, 结构的极限承载能力Mu =1 819.4 kN·m> Mq组 =1 744.74 kN·m。经过分析比较可知, 应用粘贴钢板亦可满足公路Ⅰ级荷载等级, 从而达到加固的效果。

4 结论

采用钢板加固T 形桥梁的加固原理和设计计算方法以及适用的一些公式, 结合本文的公式进行实桥加固实例的计算, 得到以下结论:

1) 与未粘贴钢板的T梁对比, 侧面粘贴钢板的T梁既提高了极限抗剪强度同时也提高了抗弯强度和刚度。这种加固方法简单易行, 能够用于T梁抗剪和抗弯加固;

2) 可以得出粘贴钢板后的极限抗弯强度亦可以达到工程实际要求;

3) 研究发现, 粘贴钢板应达到最大宽度以使钢板抗弯曲贡献达到最大;

4) 所用计算公式能够大概地估算出粘贴钢板后的抗剪切强度, 如果要进行很好的分析, 还需要进一步考虑混凝土与钢板的滑移、钢板铆筋的作用等的关系。

参考文献

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[3]黄勤, 朱茂法, 张建荣, 等.粘钢加固钢筋混凝土梁的受力机理[J].结构工程师, 1996 (4) :24-29.

[4]项海帆.高等桥梁结构理论[M].北京:人民交通出版社, 2001.

[5]曾翔超.侧粘钢板加固混凝土梁桥关键技术研究[D].天津:河北工业大学, 2006.

[6]张学志.吉林省典型结构旧桥加固技术研究[D].吉林:吉林大学, 2006.

粘贴钢板法篇6

1 表面处理

表面处理是对加固构件结合面处理和钢板粘贴面进行处理, 是粘贴钢板施工过程中最关键的工序。对混凝土构件表面的新旧程度、坚实程度、干湿程度, 分别按以下四种情况处理。

1.1 对很旧很脏的混凝土构件的粘合面, 应先用硬毛刷沾高效洗涤

剂, 刷除表面油垢污物后用冷水冲洗, 再对粘合面进行打磨, 除去2-3cm厚表层, 直至完全露出新鲜面, 并用压缩空气除去粉尘。处理后, 如果表面严重凹凸不平, 可用环氧树脂砂浆修补。

1.2 如果混凝土表面不是很脏很旧, 则可直接对粘合面进行打磨, 去掉1-2cm厚表层, 用压缩空气去除粉尘, 用棉花沾丙酮擦试表面。

1.3 对于新混凝土粘合面, 先用角磨机将粘合面磨平, 再用钢丝将表面松散浮渣刷去, 用棉花沾丙酮擦试表面。

1.4 对于龄期在3个月以内, 或湿度较大的混凝土构件, 粘钢前尚须人工干燥处理。

对于钢板粘合面, 应根据钢板锈蚀程度, 分别按以下两种方法处理:

1.4.1 如钢板未生锈或轻微锈蚀, 可用喷砂、砂布或平砂轮打磨, 直

至出现金属光泽。打磨粗糙度越大越好, 打磨纹路尽量与钢板受力方向垂直。然后用脱脂棉花沾丙酮擦试干净。

1.4.2 如钢板严重锈蚀, 须先用适度盐酸浸泡20min, 使锈层脱落,

再用石灰水冲洗, 中和酸离子、最后用平砂轮打磨出纹道, 再用丙酮擦试干净。

2 卸荷

为了减轻粘贴钢板的应力、应变滞后现象, 粘贴钢板及胶液固化期间应封闭交通。

3 配胶

目前结构用加固用胶粘剂最常用的是环氧树脂类粘结剂。环氧类粘结剂分为甲乙两组分, 使用前应进行现场质量检验, 合格后方能使用。使用时将甲、乙两组分别牛刀割鸡说明规定混合在一起, 用转速为10-300r/min的轴式搅拌器搅拌, 至色泽均匀为止。容器内不得有油污, 搅拌时应避免水进入容器, 并按同一方向进行搅拌, 以免带入空气形成气泡, 降低粘结性能。

4 粘贴

粘结剂配好后, 用抹刀同时涂抹在已处理好的混凝土表面和钢板上, 厚度1-3cm, 中间厚边缘薄。然后将钢板贴于预定位置, 若是立面粘贴, 为防止流淌, 可加一层脱腊玻璃丝布。粘好钢板后, 用手锺沿粘贴面轻轻敲击钢板, 如无空洞声, 表示已粘贴实心密实, 否则应剥下钢板, 重新粘贴。

5 固定与加压

钢板粘贴好后立即用特制U型夹具夹紧或木杆顶撑, 压力保持为0.005-0.1Mpa, 以使胶液刚从钢板边缝挤出为度。若用膨胀螺栓固定, 膨胀螺栓一般是钢板的永久附加锚固, 其埋设孔洞应与钢板一道于涂胶前钻成。

6 固化

环氧类粘结剂在常温下固化, 保持在20C以上, 24h即可折除夹具或支撑, 若低于15C, 应采用人工加温, 一般用红外线加热。固化期间不得对钢板有任何扰动。

7 检验

撤除临时固定设备外, 应用小锺轻轻敲击粘结钢板, 从音响判断粘接效果或用超声波法探测粘贴密度。如锚固区粘结面积少于90%, 非锚固区粘结面积少于70%, 则此粘结件无效, 应剥下重新粘结。

对于重大工程, 为了真实检验其加固效果, 尚需抽样进行荷载试验, 一般仅作标准使用荷载试验, 即在标准荷载下, 加固结构的变形和裂缝开展应满足设计的使用要求。

8 防腐处理

粘贴加固的钢板, 应按设计要求进行防腐处理。可在钢板表面粉刷水泥耗资保护, 如钢板面积过大, 为了有利于耗资粘贴, 可粘一层铅丝网或点粘一层豆石。并在抹灰时涂刷一道混凝土界面剂。水泥砂浆的厚度:对于梁不应小于20mm, 对于板不小于15mm。

粘钢加固结合面的粘结强度主要取决于混凝土强度, 因此, 被加固构件的混凝土强度不能太低, 一般粘钢加固基层的混凝土强度等级不应低于C20。

粘结钢板厚度主要根据结合面混凝土强度、锚固区长度及施工操作要求而定, 钢板愈厚锚固长度就愈长, 而且很硬, 不好粘贴;反之, 钢板愈薄, 相对用胶量就愈大, 不经济。根据经验, 粘贴钢板厚度以2-6mm为宜, 一般取4mm。

粘贴钢板在加固点外的锚固长度, 除满足计算外, 还必须满足一定的构造要求, 对于大跨径结构或经受反复荷载的结构, 锚固区尚宜增设U型箍板或螺栓等附加锚固措施。

为了延缓胶层老化, 防止钢板锈蚀, 钢板及邻接的混凝土表面, 应进行密封防水防腐处理。简单而有效的办法是用M15水泥砂浆抹面, 其厚度对于梁不应小于20mm, 对于板不应小于15mm。

许多试验表明, 粘贴钢板加固梁板破坏时, 粘贴在梁底的钢板可以达到屈服强度。在适筋范围内, 随着荷载的增加, 原梁中钢筋屈服, 钢板随着也达到屈服, 随即混凝土被压碎而破坏。

也有部分试验表明, 粘贴在梁底的钢板未达到屈服强度, 而是钢板与混凝土间撕裂导致加固梁破坏。这种破坏没有明显的预兆, 钢板与混凝土间粘结突然撕脱, 梁中钢筋应力突增, 很快进入强化阶段而脆性破坏。这种现象应避免出现。造成此种破坏主要有以下三方面原因:

a.锚固长度不够

在混凝土表面粘结钢板与埋在混凝土中的钢筋相比, 受力较为不利。钢板的拉力仅仅依靠单面的粘结应力来平衡。钢板的合力与粘结应力不在一条直线上, 板撕脱, 因而要求有较长的锚固长度, 一般要求锚固长度:受拉区不得小于200T (T为钢板厚度) 。亦不得小于600mm, 受压区不得小于160T, 亦不得小于480mm。

b.粘结剂的质量问题

钢板能否有效地参与原梁的工作, 主要取决于钢板与混凝土之间粘结力的抗剪和抗拉强度。胶粘剂的质量对强度影响极大, 应认真选择。由于原材料质量、工艺操作变化, 不同厂家管理不同, 可能生产出来的结构胶质量有较大波动, 若质量不佳, 粘钢加固受力时, 容易出现钢板撕脱而破坏。故现场使用的结构胶应及时检验, 其强度指标应不低于混凝土强度, 但检验结构胶的方法尚无统一标准, 只能参照已有经验进行。

c.施工质量的影响

浅谈梁桥粘贴碳纤维加固法篇7

1 施工材料

粘贴碳纤维加固法施工材料有以下几种:

1.1 碳纤维复合材料

加固混凝土构件所用的碳纤维布, 是由碳纤维长丝经编织而制成的柔软片材。碳纤维布在编织时, 将大量的碳纤维长丝沿一个主方向均匀平铺, 用极少的非主方向碳纤维丝将主方向碳纤维丝编织连接在一起, 形成很薄的以主纤维方向受力的碳纤维布。碳纤维布的抗拉强度一般应达3550MPa, 弹性模量为2.35105MPa。根据碳纤维布的品质不同, 其厚度在0.11～0.43mm, 幅宽在20～100cm, 卷材长度为50～100m。

1.2 粘结材料

粘结材料的性能是保证碳纤维布与混凝土共同工作的关键, 也是两者之间传力途径中的薄弱环节。粘结材料应有足够的刚度与强度以保证碳纤维与混凝土间剪力的传递, 同时应有足够的韧性以避免因混凝土开裂导致脆性粘结破坏。粘结材料还应能在一般气候条件下固化, 且固化时间合适 (一般保证有3小时左右) , 对组分含量不敏感, 具有适宜的流动性和粘度, 固化收缩率小。粘结材料主要包括底涂胶、找平胶、浸渍树脂和罩面胶 (见图1) 等四种。

(1) 底涂胶:在处理好的混凝土表面上, 涂一层很薄的底涂胶, 既可以浸入混凝土表面, 强化混凝土表面强度, 又可以改进胶接性能, 使混凝土与碳纤维布能够更好的粘接。底涂胶必须具有很低的粘度, 以及与混凝土良好的粘结性能, 以便涂刷后, 胶粘剂能渗入混凝土结构中。 (为保证性能, 应尽量避免使用溶剂型胶)

(2) 找平胶:加固补强处的混凝土表面有锐利突起物、错位和转角部位等都可能降低碳纤维布补强效果。若经过基底处理仍未彻底清除, 应在涂敷底层涂料指触干燥后, 用找平胶进行找平。找平胶应具有优良的力学性能, 以及良好的施工性能与触变性能。找平胶应易于施工操作, 且不随时间的延长出现明显的变形。

(3) 浸渍树脂 (粘贴主胶:连接着底胶与碳纤维布, 在粘结材料中起着至关重要的作用。浸渍树脂应具有一定的粘度, 防止粘贴的碳纤维布塌落而形成空洞或空隙;浸渍树脂应具有良好的触变性, 易于施工且不会发生明显的滴淌现象;浸渍树脂应具有良好的渗透性与相容性, 以利于浸透碳纤维布, 形成复合性整体, 共同抵抗外力作用。

(4) 防护涂装 (罩面胶) :保证施工表面的美观和碳纤维布的完好无损。所选材料应能涂敷在碳纤维布表面, 并不脱层, 不掉落, 能长期在冷热干湿的空气中稳定, 防止复合材料被紫外线直接照射。

2 施工要求

粘贴碳纤维施工的具体要求有:

2.1 被加固构件的基面应平整且具有一定强度 (一般基面混凝土强度不低于C15) 。

2.2 加固用的碳纤维布一般不宜采取沿主纤维方向的搭接 (特别是对受拉构件和受弯构件受拉区的加固) ;搭接部位应避开构件应力最大区段, 搭接长度不应小于100mm, 且搭接端部应平整无翘曲;多层搭接的各层接口位置不应在同一截面, 每层接口位置的净距宜大于200mm。

2.3 应注意底涂胶、找平胶、粘贴主胶、罩面胶等胶粘剂间的相容性。

2.4 粘贴施工应在气温高于5℃且为晴天时进行。

2.5 施工人员应穿工作服, 戴防护口罩和手套;施工现场应保护良好的通风。

3 施工要点

粘贴碳纤维加固法具体施工工艺有以下几个方面:

3.1 施工前的准备:

熟悉施工现场和被加固构件混凝土的实际情况, 拟出施工大纲;提前准备好所需的纤维布、配套树脂、机具等工作。

3.2 混凝土表面的处理:

用砂轮机清除和打磨混凝土表面的劣化层, 凿除被加固构件表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等部分混凝土, 并用修复材料将表面修复平整;在裂缝部分注入环氧树脂浆进行修补;基面的错位与凸出部分要磨平 (可在锚固加强区每隔5cm刻痕一道, 以加强粘贴效果) , 转角部位要进行倒角处理并打磨成圆弧状, 圆弧半径不应小于2cm;清除工作面的灰尘并保持干燥。

3.3 清洗基面:

用钢丝刷刷去表面松散浮渣, 再用压缩空气除去粉尘;用丙酮或无水酒精擦拭表面, 也可用清水冲洗, 保证其充分干燥。

3.4 配制底层树脂并涂刷:

按比例准确配制好底胶并搅拌均匀, 注意一次调和量在规定时间内用完 (超过时间的绝不可使用, 以确保粘接质量;用毛刷或特制将底层树脂均匀地涂抹在基面上, 注意直横均匀涂抹, 自然风干 (冬季施工时胶的粘度较高, 不能涂得太厚) ;底胶硬化后, 若表面有凸起部分, 应用砂纸或磨光机打光;待底胶指触干燥后再进行下一道工序。

3.5 配制找平材料并整平:

用找平胶填补粘贴面上的凹陷部位, 消除棱角;用找平材料将转角处修复为光滑的圆弧;待找平胶指触干燥后再进行下一道工序。

3.6

配制粘结树脂

3.7 粘贴碳纤维布 (碳纤维片) :

待粘贴面上划出各层位置;按设计尺寸裁剪碳纤维布, 根据现场施工经验和作业空间确定下料长度, 若需接长时, 接头的长度一般不小于15cm;裁剪好的纤维布必须呈卷状妥善摆放, 不得展开平铺放置;配制浸渍树脂并均匀涂抹于所要粘贴的部位;粘贴碳纤维布时, 应依设计位置由上而下, 由左至右有秩序地粘贴, 用一次性软毛刷或特制滚筒沿纤维方向多次涂刷, 挤去气泡, 并使浸渍树脂充分浸透纤维布, 涂刷时不得损伤纤维布;多层粘贴重复上述步骤, 待纤维表面指触干燥时即进行下一层的粘贴;即时观察贴片是否粘贴密实, 若发现有间隙或气泡, 应及时处理。

3.8 罩面防护处理:

粘贴完碳纤维布后, 即时在最后一层的碳纤维布表面再直横均匀涂抹一层浸渍树脂, 并使其自然风干;确保贴片表面已充分风干结合后, 在其表面涂抹罩面胶或采取其它措施处理, 以保证防护材料与原有纤维布之间有可靠的粘结及其各层胶的耐久性。

4 优缺点

与传统的加固方法相比, 采用碳纤维布加固桥梁能最小程度的改变原有结构的应力分布, 保证在设计荷载范围内与原结构共同受力。

碳纤维布的自重仅为200-300g/m2, 设计厚度为0.111～0.167mm, 几乎不增加结构自重和截面尺寸, 几乎不改变桥下的净空高度, 而且碳纤维布可以在一个部位重叠粘贴, 充分满足补强的要求, 这一点比传统加固方式更加优越。粘贴碳纤维加固法具有良好的适应性, 可适应不同构件形状, 成型很方便, 如对斜、弯、坡及异型结构的补强, 碳纤维布因随型性极强, 可以随结构外形变化任意施工, 降低了施工难度, 缩短了施工工期;又如当箱梁内部加固作业因空间受到限制, 无法安置大型设备、模板、夹具或支撑等, 使用该法, 施工起来简单易行。加固时不必对原结构打孔和埋设锚固螺栓, 因而对原结构不会造成新的损伤。粘贴碳纤维加固法具有良好的耐腐蚀性, 寿命较长, 可以在不利环境下使用, 并便于养护。碳纤维会影响到受弯构件的破坏形态及其延性。

就目前来看, 碳纤维材料价格偏高, 加固时应进行经济技术比较;另外, 粘贴碳纤维加固法对施工工艺要求很高, 非专业施工单位难以承担。

5 结语

综上所述, 粘贴碳纤维加固法是利用粘结剂将碳纤维增强复合材料 (CFRP) 粘贴在混凝土构件表面, 当结构荷载增加时, 碳纤维布因与混凝土协调变形而共同受力, 从而提高了混凝土构件的承载能力与刚度, 对桥梁起到了加固作用。该加固法采用了新材料、使用了新工艺, 且粘贴效果良好, 必将更广泛地应用于桥梁结构的加固之中

参考文献

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