既有橋梁立柱碳纖維粘帖加固施工技術(shù)

1、既有橋梁立柱碳纖維粘帖加固施工技術(shù) 既有橋梁立柱碳纖維粘帖加固施工技術(shù) 摘要：公路橋梁在通車運(yùn)營(yíng)多年后，由于長(zhǎng)期受到超負(fù)荷交通量及超載重車的影響，一些橋梁的立柱會(huì)產(chǎn)生細(xì)微裂縫，導(dǎo)致強(qiáng)度下降，需要進(jìn)行加固，結(jié)合浙江紹興楊江公路橋梁立柱加固工程，介紹運(yùn)用碳纖維粘貼加固施工技術(shù)措施。 關(guān)鍵詞：立柱；碳纖維；粘貼加固；施工 中國(guó)分類號(hào)：TH17 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 近年來，利用碳纖維加固鋼筋混凝土構(gòu)件在土木工程中應(yīng)用極為廣泛，它粘貼在混凝土構(gòu)件外外表，不會(huì)破壞原有的結(jié)構(gòu)形式，可提高混凝土構(gòu)件截面的抗彎、抗剪、抗壓強(qiáng)度，并對(duì)裂縫的產(chǎn)生和開展有一定的約束作用，加固效果良好。筆者就浙江紹興楊江公路橋梁立柱加固工

2、程應(yīng)用碳纖維粘貼技術(shù)作一介紹。 1 概況 浙江紹興楊江公路全長(zhǎng)6.58km，有大中橋5座，其中唐家橋、邵家畈橋兩橋局部立柱，由于長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)行，已引起不規(guī)那么連續(xù)狀裂縫，縫寬0.1-0.2mm，見表1。 2 加固方案 2.1加固原理 碳纖維粘貼加固就是將碳纖維片用專門配制的環(huán)氧樹脂粘貼在結(jié)構(gòu)受拉面，樹脂固化后與原結(jié)構(gòu)形成新的受力復(fù)合體，碳纖維片即可與鋼筋共同受力。由于碳纖維片分擔(dān)了荷載，就降低了鋼筋的應(yīng)力，從而使結(jié)構(gòu)得到加固補(bǔ)強(qiáng)。 2.2計(jì)算原理 根據(jù)?混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?中關(guān)于混凝土樁采用環(huán)向圍束的軸心受壓構(gòu)件，其正截面承載力計(jì)算公式為：N0.9(fc0+4l)Acor+fyoAso，

3、l =0.5ckcfEffe，其環(huán)向約束碳纖維復(fù)合材料后，受壓混凝土應(yīng)力的提高值為，計(jì)算公式為：=4l=4×0.5ckcfEffe，式中： N軸向壓力設(shè)計(jì)值 fc0原構(gòu)件混凝土軸心設(shè)計(jì)強(qiáng)度 l有效約束應(yīng)力 Acor環(huán)向約束內(nèi)混凝土面積 c混凝土強(qiáng)度影響系數(shù)，當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不大于C50時(shí)，取1.0 kc環(huán)向圍束的有效約束系數(shù)，圓形截面取0.95 f環(huán)向圍束體積比，f=4nftf/D nf碳纖維層數(shù) tf碳纖維每層厚度 D圓截面直徑 Ef碳纖維彈性模量 fe碳纖維有效拉極限應(yīng)變?cè)O(shè)計(jì)值：重要構(gòu)件取0.0035，一般構(gòu)件取0.0045 立柱直徑1200mm，碳纖維300g/m2，厚度為0.

4、167mm，彈性模量230GPa，綜上可得立柱混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度提高值為：=4l=4×0.5ckcfEffe=4×0.5×1.0×0.95×4nf×0.167×230000×0.0035/1200=0.85 nf 2.3計(jì)算結(jié)果見表1。 表1 碳纖維片補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算結(jié)果 橋名 立柱編號(hào) 回彈檢測(cè)強(qiáng)度 裂縫寬 加固層數(shù) 每層強(qiáng)度提高值 加固后立柱強(qiáng)度 唐家橋 2-3 22.50 0.10-0.16 三層 0.85 25.05 2-4 22.30 0.15-0.18 四層 0.85 25.70 3-5 21.50 0.10-0.

5、13 五層 0.85 25.75 邵家畈橋 2-4 22.35 0.15-0.19 四層 0.85 25.75 3-5 21.85 0.11-0.19 五層 0.85 26.10 3施工準(zhǔn)備 準(zhǔn)備好符合材料，清理施工現(xiàn)場(chǎng)，機(jī)具進(jìn)行安裝和調(diào)試。 4施工步驟 4.1立柱外表混凝土打磨 將立柱外表打磨平整，清洗干凈，并使其充分枯燥。外表要盡量平順，每2m長(zhǎng)度內(nèi)段差需小于10mm。 4.2涂刷底涂樹脂 把底涂樹脂的主劑和固化劑按2:1的比例稱量準(zhǔn)確后放入容器拌合均勻，一次調(diào)和量應(yīng)以在可使用時(shí)間用完為準(zhǔn)。用滾筒刷均勻的涂抹底涂樹脂。底涂應(yīng)刷均勻，不得漏涂。 4.3環(huán)氧膩?zhàn)诱移?立柱外表凹陷部位用環(huán)氧膩?zhàn)?/p>

6、填平，至外表平整。要在氣溫5以上，相對(duì)濕度85%的條件下施工。 4.4碳纖維片粘貼 為防止碳纖維受損，在碳纖維片材運(yùn)輸、儲(chǔ)存、裁切和粘貼過程中，嚴(yán)禁受到彎折。因此，貼片前應(yīng)用鋼直尺與壁紙刀切斷碳纖維片，每段長(zhǎng)度一般不超過6m為宜。要使用更長(zhǎng)的片材時(shí)，除精心防止彎折外，對(duì)脫泡、滲浸過程要加倍認(rèn)真操作。片材的裁切數(shù)量應(yīng)按當(dāng)天的用量裁切。將粘結(jié)樹脂的主劑和固化劑按2:1的比例稱量準(zhǔn)確，均勻攪拌，一次調(diào)和量應(yīng)以在可使用用完為準(zhǔn)。貼片前用滾筒刷均勻的涂刷粘貼用環(huán)氧樹脂，稱為下涂。貼片時(shí)，在碳纖維片和樹脂之間不應(yīng)有空氣，可以用專用工具沿著纖維方向在碳纖維片上滾壓屢次，使樹脂滲浸到碳纖維中。碳纖維片施工30分鐘后，用滾筒刷均勻涂刷粘結(jié)樹脂，稱為上涂。檢查碳纖維片的粘貼狀態(tài)，排除空鼓，每層樹脂的涂刷都須在前一層樹脂到達(dá)指觸枯燥的狀態(tài)下進(jìn)行，需粘貼2層以上碳纖維片時(shí)，重復(fù)上述步驟。 4.5養(yǎng)護(hù) 粘貼碳纖維片后，先需自然養(yǎng)護(hù)24小時(shí)到達(dá)固化。到達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度所需時(shí)間，一般需12周，在此期間應(yīng)防止貼片局部受到硬性沖擊。 4.6外涂 最后進(jìn)行外涂裝的粉刷，以保持和原立柱顏色一致。 5結(jié)語 唐家橋、邵家畈橋局部立柱加固工程用時(shí)短，工效高，且未影響公路車輛正常通行，加