玻纤维布加固施工工艺及质量控制doypf.doc

玻纤维布加固施工工艺及质量控制*********路桥有限公司 **市 ****?摘 要：采用碳纤维聚合物CFRP（Carbon Fiber Reinforced Polymer）加固混凝土结构，是近几年来发达国家中新兴的成熟的加固技术，也是国内工程界日渐关注和发展中的加固应用技术。本文以东莞市西四环路旧桥加固项目为例，着重阐述碳纤维布加固的施工工艺和质量控制。关键词：旧桥加固；碳纤维布；配套村脂；有效操作时间；硬化养护?碳纤维材料是一种力学性能优异的新材料，它的比重为1.8g/cm3，不到钢的1/4；而它的抗拉强度一般都在3500MPa以上，是钢的15～20倍；弹性模量大于2.35×105MPa，亦高于钢。因此，碳纤维材料的比重强度即材料的强度与其密度之比大大高于钢板，其比模量也比钢板高。碳纤维布补强的加固原理就是采用层压方式，将浸透了树脂粘胶的碳纤维布贴合到钢筋混凝土桥板的底面、梁体或墩柱的表面，并使其与混凝土结合成一体，从而达到加固混凝土桥梁结构的目的。相对传统钢板补强，碳纤维布补强具有以下优点：施工成本低；施工时效便利迅速；施工空间不受限制；补强物形状不受限制；抗酸、碱、腐蚀及不渗透；补强品质易检测。1 工程概况东莞市西四环路位于东莞市万江区，属107国道的一部分。该项目总共有3座大桥和1座中桥需加固处理，分别为曲海大桥、宏远大桥、万江大桥和牌楼基中桥，4座桥总长1825.46m。以曲海大桥为例，主桥结构为两座带挂孔的单箱双室预应力混凝土T构，T构悬壁长4×40m，两端挂孔长30m。该T构悬臂根部梁高6m，端部梁高2m，挂孔为30m，预应力简支T梁；引桥为多孔一联，桥面连续简支结构，上部构造为20m预应力混凝土空心板；下部结构为柱式墩、台，桩基础。根据设计验算表明：在正常使用极限状态下各块空心板的承载能力能满足要求，但靠近中央分隔带侧的次边板及中板，在距中底板下缘存在较大的拉应力，需要加固防止其开裂。引桥墩身配筋不足，截面尺寸偏小（柱径1.0m），部分墩身极限承载力不满足要求。按加固设计要求，对3座大桥引桥所有靠中央分隔带处的11、12、13号板跨中板底0.65倍跨径范围内粘贴碳纤维布（图1），同时，对引桥部分墩柱外侧沿柱周粘贴一层或两层（竖向和环向）碳纤维布（图2）。空心板和墩柱碳纤维布总加固面积为9970㎡。2 碳纤维布及配套树脂的材料选择2.1 碳纤维布碳纤维布主要以碳纤维丝为原料编织而成，根据碳纤维丝编织方向分为单向和双向两种。根据设计要求，碳纤维布采用C－30型，厚度0.167㎜，抗拉强度3000MPa，延伸率1.4%。本工程选用UT70－30型单向碳纤维布，产品宽度50㎝。其实测主要性能指标如表1。表12.2 配套树脂粘胶配套树脂粘胶根据用途主要分为底层树脂、找平树脂、浸渍树脂。（1）底层树脂底层树脂主要用来涂布在被加固的混凝土结构表面，能显著提高混凝土基面强度及其与上层碳纤维材料的粘结性。本工程选用专用配套底层树脂E810LS（夏用）型。经检测，其性能指标要求及实测结果如表2。表2（2）找平树脂找平树脂主要适用于封闭混凝土裂缝、填充缺口等连接部位及表面整平等。本工程选用专用配套找平树脂E380型，其性能指标实测结果如表3。表3（3）浸渍树脂浸渍树脂对碳纤维布具有良好的渗透性和粘结性，硬化后与碳纤维布形成高强度复合材料，并与被加固混凝土牢固粘结，最终达到良好加固效果，广泛适用于建筑物和土木工程的加固。本工程选用专用配套浸渍树脂E2500S（夏用）型，其性能指标实测结果如表4。表43 碳纤维布加固主要施工工艺3.1 施工准备（1）材料检验和试验材料的采购进场必须随货附带有产品出厂合格证和出厂检验报告，以初步判断该材料是否满足本加固工程的品质要求。材料进场后应立即抽样送检，待检验合格后方可投入使用。（2）搭设施工平台可以根据施工现场地形情况，采用竹木支架或其他方式搭设，需注意平台的稳固性和作业高度。（3）测量放线认真阅读施工设计图纸，在需粘贴碳纤维布的混凝土表面放线标出粘贴碳纤维布的位置。（4）准备施工机具碳纤维布加固施工需要使用的机具主要有砂轮机、搅拌器、称量器、刮刀、滚筒、油刷等。3.2 表面处理（1）用手提砂轮机将混凝土表面劣化层（风化层、污物、脱模剂层、浮浆浮块）除去，并打磨至粗骨料出现为止。（2）打磨完后用高压气枪将粉尘及松动物质清除，并确保其充分干燥，表面平整无灰尘。（3）若补强施工范围内存在锐利棱角，需将其磨成1～2㎝以上圆弧R角，以免造成应力集中而降低补强效果。3.3 截面修复和整平贴合面（1）钢筋露出部位须做防锈处理。（2）加固施工范围若有裂缝现象产生，须根据裂缝宽度进行裂缝封闭或灌胶处理。（3）断面面层上有剥落、孔隙、蜂窝或模板高差的部位须打磨去除或磨平，再用找平树脂进行修