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衡阳桥梁碳纤维预应力张拉
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衡阳桥梁碳纤维预应力张拉 
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衡阳碳纤维板预应力张拉工艺

  主要施工要点

  1 定位、放样

  1)用钢筋探测仪或除去混凝土保护层的方法明确原钢筋网或波纹管所在位置,以便能确定锚具的安装位置。

  2)尺寸核对: 张拉端后预留的可施工距离必须>30cm (从孔洞的中心量起)。

  3)测量固定端和张拉端孔洞中心之间的距离后,准确标注需钻孔洞的位置。用墨斗弹线方法进行放样,弹出碳纤维板中心线、上下边缘线,锚具切槽边缘线、锚栓孔中心线、压条中心线位置。

  2 用手提切割机按放样位置切割安放碳纤维板锚具槽

  1)固定端槽口尺寸如下:

  长度 1000mm 、 宽度 280mm 、 深度 25mm,最小尺寸长度为不小于张拉杆长度。

  2)张拉端尺寸如下:

  长度 1300mm(依据张拉伸长量定) 、宽度 280mm 、深度 25mm

  用电锤将放样区域进行凿平,确保槽深度满足设计要求为25mm。

  最小尺寸长度为张拉杆+工具拉杆+伸长量。

  3 钻化学锚栓孔

  1)钻M24化学锚栓孔(在原钢筋间隙之间)

  尺寸和误差如下:

  ① 孔洞直径:28± 2mm

  ② 孔洞深度:225± 2mm

  ③ 孔洞与基面的垂直度:90± 2°

  ④ 孔洞中心距离的误差 ± 10mm。

  注意要点:以支座垫板的孔位为参照进行钻孔,保证化学螺栓能够与垫板孔匹配。

  2)钻M10压紧条化学锚栓孔(在原钢筋间隙之间)

  尺寸和误差如下:

  ① 孔洞直径:12± 2mm

  ② 孔洞深度:100± 2mm

  4 对锚栓孔进行清孔处理

   1)先将喷嘴伸入成孔底部并吹入洁净无油的压缩空气,向外拉出喷嘴,反复3次;

   2)将硬毛刷插入孔中,往返旋转清刷3次;

   3)再将喷嘴伸入钻孔底部吹气,向外拉出喷嘴,反复3次。

  5 用角磨机打磨清理需粘贴碳纤维板部位的基面,并用压缩空气将表面浮尘吹净,对于表面严重凹凸不平处,涂抹找平胶。另外,基面并用钢丝刷刷毛糙化处理。

  6 种植化学锚栓

  种植前用工业用酒精擦拭孔壁、孔底,再进行种植。

  置入锚管,将化学锚栓单向旋转插入,直至达到设计深度,并保证植入锚栓与孔壁间的间隙基本均匀,确保锚栓的位置和垂直度。

  在环氧材料完成固化过程之前,种植后12小时内不得对锚杆进行扰动。

  7 支座垫板找平、初装

  1)在砼表面涂抹混凝土专用环氧修补胶进行找平。

  2)安装固定端或张拉端支座垫板,化学螺栓垫片、螺母,并旋紧。

  8 成品预应力碳纤维板展长

  预应力碳纤维板在工厂下料定制完成,碳纤维板和夹具挤压成型为整体。为便于运输,预应力碳纤维板卷成一捆包装。运至现场安装前需展长。

  在空地上铺满彩条布,预应力碳纤维板卷材平卧在彩条布上,先将一端夹具缓慢人工牵引至碳纤维板下料长度,另一端夹具需固定随未展开碳板原地同轴旋转,直至预应力碳纤维板展平,整个展长过程需注意防止碳纤维板弯折,另外,由于夹具端较重,人工牵引时需握紧夹具部位,并托住近端碳纤维板,防止该位置碳纤维板弯折.

  9 成品预应力碳纤维板试安装,支座垫板调平

  将成品预应力碳纤维板布置至设计位置,与固定端、张拉端锚具分别连接。

   同时,连接张拉端工具拉杆、工具挡板等,并安装标定千斤顶,连接油管、油泵和油表。

   通过千斤顶较小的顶力将预应力碳纤维板拉直,分别对张拉端、固定端支座板调平,保证张拉端支座板、固定端支座板、预应力碳纤维板在一条直线且同一平面上,通过松、紧螺栓进行支座垫板调平。

  10 支座垫板灌浆固定

  待支座垫板调平就位后,卸下千斤顶、张拉机具及预应力碳纤维板,对支座垫板进行封边、灌浆固定。

  沿着支座垫板周边用结构胶封闭,并封闭孔洞和垫板之间的表面空隙,并埋注射管。另外,核查边缘和基面的紧密程度,如果未填满,就用结构胶封闭。

  待封边胶达到固化强度,将结构胶通过预留注射管灌注到支座垫板和基面之间的缝隙。待灌注完毕,割断注射管。

  11 砼面涂底胶、找平胶

  在砼表面涂抹一薄层底胶,表面指触干燥后方可进行下道工序。

  12 预应力碳纤维板安装

  1)在混合结构胶之前必须测温度和露点,基面温度必须大于露点温

  度3度以上,并测试基面含水率, 其最大限值不超过4%。

  2)用干净白布沾清洁剂清洁碳纤维板需涂环氧胶的那一面,注意不要损坏碳纤维板。

  3)用抹灰刮刀在碳纤维板上涂抹碳纤维专用结构胶,结构胶呈突起状(板材中心区为3mm),平均厚度不小于2mm。

  4)将涂有结构胶的碳纤维板用手轻压贴于需粘贴的位置,并与固定端、张拉端锚具分别连接。。

  13 张拉碳纤维板

  1)在开始正式张拉前须对预应力碳纤维预紧,使碳纤维板整体绷直,检查两端是否受力均匀。

  2)同一片T两侧碳纤维板张拉采用单端同时对称分级张拉进行(如图4所示),采用张拉力和伸长量双控原则。张拉控制应力为0.4fpk,张拉控制力为192kN(拉伸强度取2400MPa,拉伸弹性模量取160GPa)。

  14 张拉就位后,将碳纤维板粘贴到梁上。用橡皮滚筒顺纤维方向均匀平稳压实,使结构胶从两边挤出,保证密实无空洞,并及时清理两边缘挤出的多余结构胶。

  15 安装压紧条。

  16 锚固防护

  1)拆掉千斤顶、工具挡板等张拉部件。

  2)对锚具端用环氧砂浆进行封锚防护。

  3)对碳纤维板表面涂抹防护胶。

  结语   

  预应力碳纤维板加固完工后,对梁底挠度及桥面的观测点标高进行复测,各观测点标高及挠度变化与加固设计计算结果一致。表明经预应力碳纤维板加固的T梁承载力得到提高,满足加固设计荷载要求。

  本次T梁桥预应力碳纤维板加固在不中断交通组织下进行,平均1片T梁加固需3天,劳动组织投入8人,施工便捷,不需要投入大型施工机械,因此取得了较可观的工程效益。另外,预应力碳纤维板加固工艺通过对碳纤维板张拉,发挥了加固材料高强、高弹的材料特性,主动参与主结构的一阶段受力,避免了加固材料应力滞后的影响,有效提高了原T梁结构的开裂弯矩和承载能力。本工程实践可为同类T梁桥预应力碳纤维板加固的设计、施工提供借鉴。


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