炭纤维加固Word文件下载.docx

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　　1）裂缝内部结构的调查：

查明裂缝的宽度、深度、长度，根据裂缝宽度确定适当粘度的环氧树脂规格，估算出环氧树脂、密封膏和注射器的用量。

　　2）基面处理：

用金属刷子或砂轮整平裂缝表面，清除灰尘和油污等脏物。

　　3）安装固定BC基座：

每米裂缝安装5个注射器，即每米5个注射器，在裂缝上标出注射点位置。

在做好标记的注射点安装BC基座，安装基座使用H－S密封膏，涂布注意的是BC基座的这些要对准裂缝的这些位置，以便环氧树脂容易进入裂缝内部。

　　4）密封膏封好裂缝：

用密封膏将裂缝表面密封好，防止环氧树脂外流。

在注射工作开始前要再次核查裂缝基基座的周围都已经密封好。

　　5）混合环氧树脂：

将环氧树脂主剂和固化剂按特定的比例混合均匀，一次混合的树脂数量相当于1小时的用量为宜。

用注射器抽取混合均匀的环氧树脂，抽取完毕后，将注射器的自动条卡住活塞的卡口，防止活塞活动，以免将环氧树脂挤出。

　　6）注射环氧树脂 

：

将装在环氧树脂的注射器安装BC基座上，然后根据不同的压力

　　要求装上所需数量的橡皮筋。

所有注射器和橡皮筋安装完毕后，将注射器的活塞按顺时针方向旋转，直到制动条卡口中脱开，注射器在橡皮筋的压力下开始自动条匀速地注射工作。

当注射器中环氧树脂已经注射完毕，请立即取下空注射器，重新换上另一个装有环氧树脂地注射器，继续注射工作。

为了确保所有裂缝完毕灌满，所有空注射器都要新抽取环氧树脂，继续注射。

　　7）固化养护 

在注射器静止24小时后，拆下注射器和BC基座。

将H－S密封膏整条撕下并将对其用砂轮磨平。

　　4、碳纤维加固：

对所有负弯矩承载集中区进行碳纤维加固，按所附平面图范围进行粘贴。

具体方法如下：

　　4.1.1、胶粘剂的配置：

　　1）、将原材料按不同配合比称量准确，分别配置底涂胶料、整平胶料及粘结胶料。

先将稀释剂加入聚合物主料内搅拌均匀，再将填料加入继续搅拌至均匀，最后加入固化剂，充分搅拌后即可使用。

　　2）、配置胶料时应注意以下事项：

底涂胶料每次配置量以1－2公斤为宜；

整平胶料每次配置量以0.5－1公斤为宜；

粘结胶料每次配置量以1－2公斤为宜。

　　3）、所有胶料要求于1小时内施工完毕。

　　4.1.2、基底处理

　　1）、混凝土表面如出现剥落、蜂窝、腐蚀等劣化现象的部位应予剔除，对于较大面积的劣质层，在剔除后应用聚合物水泥砂浆进行修复。

　　2）、裂缝部位，如有必要应先进行封闭处理。

　　3）、用混凝土角磨机、砂轮（砂纸）等工具，去除混凝土表面的浮浆、油污等杂质，构件基面的混凝土要打磨平整，尤其是表面的凸出部位要磨平，转角粘贴处要进行倒角处理并打磨成圆弧状（R310mm）。

　　4）、用吹风机将混凝土表面清理干净并保持干燥。

使用中国建科院研制生产EC高强度聚合物砂浆修补表面凹陷底部分。

　　4.1.3、涂底胶

　　1）、按一定比例将主剂与固化剂先后置于容器中，用搅拌器搅拌均匀，根据现场实际气温决定用量，并严格控制使用时间。

　　2）、用滚桶刷或毛刷将胶均匀涂抹于混凝土构件表面，厚度不超过0.4mm，并不得漏刷或有流淌、气泡，等胶固化后（固化时间视现场气温而定，以手指触感干燥为宜，一般不小于2小时），再进行下一道工序。

　　4.1.4、用整平胶料找平

　　1）、混凝土表面凹陷部位应用刮刀嵌刮整平胶料修补填平，模板接头等出现高度差的部位应用整平胶料填补，尽量减少高差。

　　2）、转角的处理，应用整平胶料将其修补为光滑的圆弧，半径不小于10mm.

　　3）、整平胶料须固化后（固化时间视现场气温而定，以手指触感干燥为宜，一般不小于2小时），方可再进行下一道工序。

　　4.1.5、粘贴碳纤维布

　　1）、按设计要求的尺寸裁剪碳纤维布，除非特殊要求，碳纤维布长度应在3m以内。

　　2）、配置、搅拌粘贴胶料，然后用滚筒刷均匀涂抹于所粘贴部位，在搭接、拐角部位适当多涂抹一些。

　　3）、用特制光滑滚子在碳纤维布表面沿同一方向反复滚压至胶料渗出碳纤维布外表面，以去除气泡，使碳纤维布充分浸润胶料。

　　多层粘贴应重复以上步骤，待纤维表面指触感干燥为宜，方可进行下一层碳纤维布的粘贴。

　　4）、在最外一层碳纤维布的外表面均匀涂抹一层粘贴胶料。

　　4.4、地面恢复：

因原地面未配筋，所以用人工搅拌1：

2水泥砂浆（掺5％107胶，为保持新旧砼接缝处结合好，掺用UEA膨胀剂）即可，地面面层用铁抹压光恢复。

三、维修加固方案

　　针对本桥现状及病害成因分析，设计中曾拟定多种方案，由重庆市交委主持，邀请重庆交通学院，公路设计、科研、质检部门专家进行了论证，形成二种方案进行比较：

一是尽可能在现有桥梁状况下，针对不同部位、结构、构造进行维修加固；

二是拆除纵梁，于立柱上加设帽梁形成框架，废弃现有横置板，于框架上设置纵向行车道板，增加桥面及引道标高的桥梁改造方案。

经专家论证，第二种方案虽可行，但投资较大。

第一种方案投资较少，经维修加固后仍可满足汽车––超20级，挂车––120荷载使用要求，因此决定采用第一种维修加固方案实施。

其维修加固方案如下：

1、裂缝治理

　　在对全桥进行补强之前，对于大于0.15mm的裂缝采用恒定低压压注改性环氧灌缝胶的方法，恢复结构整体性。

对于0.15mm以下的裂缝采用封闭处理。

2、对拱肋的处理

　　根据拱肋各部分受力不同，拱脚至拱上第一根立柱间采用上缘加厚30~20cm厚补强混凝土；

配16ф32钢筋（单肋）。

第一根立柱至拱上垫墙上缘加20cm厚补强混凝土；

配16ф25钢筋（单肋），并延长经垫墙段与拱顶段内主钢筋焊接。

拆除拱顶段15.2cm范围内桥面板及拱上垫墙，整体浇注其桥面板及垫墙，并与拱圈形成整体。

为使拱肋顶板与现浇混凝土形成整体，采取凿毛新旧混凝土结合面，在原拱肋顶板上植入ф12连接钢筋与拱肋配筋焊接。

在拱肋立柱根部采用A235钢板环抱立柱根部作为连接件，纵向钢筋焊接于连接钢板上，确保拱圈纵向主筋受力的连续性。

拱圈拱脚处植入16ф32主筋的长度为100cm，为加强拱座处的受力连续性，由于原拱座配筋较弱，对全桥拱座凿毛，加铺一层ф12间距15cm的钢筋网，并植入一定数量的ф12cm架立钢筋，在原拱座上浇铺一层50cm厚的补强混凝土，防止拱座开裂。

3、对纵梁的处理

　　采用加高、加厚纵梁增大其抗弯及抗剪刚度的方法，在纵梁底部浇筑20cm厚，侧面浇筑12cm厚补强混凝土，加配ф25纵向受力筋及U型箍筋，在原混凝土表面凿毛、植筋及局部焊接钢筋等方法增强新旧混凝土的结合。

详见纵梁加固构造图。

4、对桥面板的处理

① 

端板的处理

　　对伸缩缝两侧1~3#板更换，增加板跨中厚度，更换板整体浇筑，端板间铰缝增设五处传力杆。

详见端部桥面板构造图（图中：

A、B、C、D切面尺寸及相应钢筋构造图略）

② 

拱顶实腹段处理

　　拱顶15.2m范围内桥面板设计为现浇板与垫墙、拱圈形成整体。

详见拱顶现浇桥面板钢筋构造图。

③ 

桥面板铰缝处理

　　为保证桥面板按铰接板整体受力，对横置板铰缝进行改造；

对保留行车道板的顶面、侧面进行清凿，露出石子，缝内增设螺旋钢筋、纵向钢筋及П型纵向钢筋；

两相邻横置板植筋（ф12）及加设纵向筋与桥面铺装层钢筋网连接成整体，铰缝内再浇筑小石子混凝土。

详见企口钢筋构造图。

5、对桥面铺装层的处理

　　由于桥面横置板设计是按铰接板法计算内力，设计时考虑了铺装层参与板的受力，为保证计算模式的正确即铰缝的传力刚度，取消原沥青混凝土和防水混凝土面层，凿毛清洗桥面板顶面，改作10cm单层钢纤维混凝土，并加强桥面铺装钢筋网参与铰缝受力。

更换伸缩缝，加设伸缩缝传力杆。

在纵梁与垫墙交接处取消原施工中增设的伸缩缝，加密钢筋网设置桥面连续，详见桥面铺装及连续构造图：

6、对横置板支承面处理

　　原桥面板与纵梁或垫墙的接触面为砂浆连接，部分板脱空支承，板的竖向荷载无法均匀传递，板的受力不明确且桥面板的振动较大。

对桥面板与纵梁、垫墙接触面两边清缝，并冲洗干净，风干后用改性环氧砂浆腻子条封面、并埋设灌嘴，待其指触干燥后再压入化学粘接剂，保证板与纵梁或垫墙之间有效接触和传力。

7、对防止角压碎的脱空处理

　　纵梁顶面两侧边缘5cm不灌填建筑胶，使纵梁边缘与桥面板脱空，在纵梁顶面两侧边缘粘贴橡胶条后再浇注混凝土，使桥面板与纵梁边缘脱空。

伸缩缝处两侧新浇端板。

四、施工措施及工艺

　　采用Ha系列胶粘接剂双组份产品，按规定配比均匀混合，甲、乙组份产生高子化合反应，固化后的综合强度指标均大于混凝土本身强度，耐老化性国际认为30－50年。

Ha系列胶粘剂产品抽检后由国家合成树指质量检测中心检测，结果如下：

①、Ha74：

断裂伸长率92％；

剪切强度10.3Mpa；

粘度860Mpa.s；

②、Ha71：

断裂伸长率88％；

剪切强度14.3Mpa；

粘度200Mpa.s;

压缩强度55.9Mpa；

③、Ha64：

压缩强度60.8Mpa，剪切强度8.86Mpa。

对拱圈、桥台、车道板等部位的裂缝和缺陷进行压浆或封闭治理。

依据《成渝高速公路濑溪河大桥检测报告》。

对裂缝的宽度在0.15mm以下采用封闭的方法处理。

用钢丝刷清除裂缝及修补表面的杂质，再用高压气泵吹去缝内及表面尘土。

修补表面必须干燥不沾水，将Ha74粘接剂与水泥调合成膏状（水泥用量一般20－40％，固化时间一般以2小时为佳，温度高、混合胶的反应速度加快，用胶量相应减少）用灰刀均匀涂沫在修补表面上，厚度不少于3mm，沿缝宽约10cm左右边缘应整齐、美观。

对裂缝宽度在0.15mm以上，则采用恒定低压压注改性环氧化学浆液进行裂缝灌注。

用钢丝刷或刮刀清除裂缝表面杂物、浮浆，用高压气泵吹净裂缝中的尘土，裂缝必须干净。

在裂缝表面用Ha64与水泥调配成浆液进行封闭。

将Ha71胶液甲乙组分按甲、乙3：

1（重量比）均匀调配并将其装入压浆罐内，用高压植筋枪（恒压3Mpa）将Ha71灌缝胶液向灌嘴内注胶，让胶液在重力和毛细作用下渗入裂隙中。

较深的裂缝可以每隔10分钟重复注胶直到相邻灌嘴吸胶饱满为止。

注胶完毕后，用环氧树指砂浆罩面、打磨、使修复裂缝表面恢复如新。

2、对原结构表面的处理

　　对拱肋顶板、拱座及纵梁进行加厚、加宽，浇筑表面补强混凝土以及对利用原车道板顶面、两侧（设铰缝处）表面必须进行凿毛，露出表面石子。

对于凿毛后的原结构表面必须用高压水充分冲洗干净（必要时可使用混凝土界面胶粘剂涂抹）后才能浇筑混凝土，使新浇的混凝土与原结构形成更为牢固的整体。

3、原结构表面植筋施工工艺　　本桥植筋部位有拱座、拱肋顶板、纵梁底部及两侧、横置板铰缝两侧水平面以及实腹段垫墙部位。

植筋钢筋为普通II级钢筋。

植筋所采用的化学剂为Ha81稀剂胶；

结构底面（倒植筋）采用Ha81干剂胶。

该产品具有极强的粘接力，优异的机械性能，抗振动负载力强，主要用于桥梁植筋锚固。

由于Ha81锚固剂与钢筋的粘接强度远大于混凝土的抗剪强度，因此无必要对Ha81锚固剂进行检测。

对于植筋ф12钻孔采用日立牌（HITACHL）冲击电锤。

对于拱肋顶板、纵梁等结构植筋，由于原结构内钢筋位置不便量取，植筋钻孔前，采用钢筋保护层厚度探测仪对原结构内的钢筋位置进行判定，保证钻孔不损坏原结构内的钢筋。

当按设计文件钻孔会损坏原结构内钢筋时，则采取沿纵向主筋两侧调整孔位，孔内植筋与补强混凝土内主筋连接间差距，则由植筋加焊短钢筋与补强混凝土内主筋焊接形成其钢筋骨架。

　　对于拱肋拱座植筋钻孔，由于植筋多，孔径大（D37）、孔深（L=1000mm），采取逐根钻孔、植筋，待达到强度后，再钻第二孔及植筋。

拱座处植筋ф32为受力主筋，因此对钻孔及植筋药剂均有特殊的要求。

本桥采用进口喜利得（HILTI）钻孔系列钻机，该钻机为薄壁空芯钻机，其产品具有可导向定位，震动小，不损坏原结构表面，成孔快速，成型孔径、孔深准确的特点。

钻孔成型后，用高压水反复冲洗孔内尘土，待冲净后，用电阻发热管烘干钻孔，采用喜利得专用空压机植筋枪压入进口喜利得（HILTI）植筋粘接剂HIT－HY150（因植筋粘接剂粘接力远大于混凝土抗剪强度，无必要对粘接剂进行检测），将植筋插入胶孔内，并排出孔内空气，形成真空，使植筋更为牢固可靠，详见下列植筋施工顺序图：

4、桥面横置板的处理

　　对原桥面横置板的利用，由西南交通大学工程检测中心逐块板进行全面检查确认。

为保证板间铰缝的传力作用，将无法利用的原横置板伸出之搭接钢筋重新植入ф12钢筋，增设铰缝纵向受力筋。

对原可利用的桥面横置板的顶面、侧面进行凿毛、露出石子、冲洗干净；

待铰缝风干后，用10＃砂浆填实下部1.0cm缝隙，再用40＃小石子混凝土浇筑全部板间企口缝。

　　横置板与纵梁或垫墙支承处间隙，采用Ha64化学粘接胶液压注填塞。

用钢刷清除表面杂物，再用高压气泵吹去间隙内及表面尘土，修补表面必须干燥，不带水。

采用环氧树脂5份＋乙二氨1份＋二丁脂1份＋水泥调成胶状，将注胶管嘴按40cm－50cm间距埋入缝内，预埋注胶管嘴之间缝隙仍用环氧树脂封闭，待达到强度后；

采用Ha64胶液的甲乙组分按甲：

乙＝3：

1重量比均匀混合，将混合胶装入专用恒压灌注器内芯中，并将恒压灌注器套装在裂缝预埋灌胶嘴上进行灌注，直到相邻灌嘴溢胶为止，取下灌注器，用快封胶封闭灌胶嘴。

待2－3小时Ha64固化后，再去除灌胶嘴，用砂石及水泥、修补剂调配成原结构表面颜色进行罩面，待达到强度后，用砂轮机打磨表面，使其表面恢复如新。

5、桥面铺装层处理

　　桥面铺装层浇注前，全面认真冲洗，去除杂质。

在拱顶及端板现浇段，为保证在铺装层混凝土浇注过程中钢筋网的安装位置准确，不使钢筋网下塌，采用50cm×

50cm间距设置短钢筋支撑钢筋网，并与之焊接，以确保钢筋网不下塌，最后对桥面进行刻纹防滑处理。