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文檔簡介

1、結構加固主要施工工藝1.混凝土結構缺陷修復對于橋梁結構中出現的嚴重的蜂窩、麻面、空洞以及較大范圍的破損等缺陷,采用新鮮混凝土進行修補,具體施工工藝如下:1.1 將構件中蜂窩或缺陷部位表層盡可能鑿除,保留原結構的鋼筋,保留長度40d,同時對修補部位進行鑿毛處理,并使混凝土表面濕潤、清潔;1.2 在修補面上涂抹一層水泥漿液或環氧膠液等,以增強新、老混凝土之間的粘結;1.3 在水泥漿液涂抹后尚未凝固時,即可澆注或噴射混凝土。用于缺陷修補的混凝土材料,應采用比原結構強度指標高一級的混凝土,混凝土粗集料的粒徑不宜大于15mm。在施工條件受限時可采用自密實混凝土;1.4 當修補完成后,對新老混凝土接縫表面

2、各15cm寬的范圍內,必須用鋼絲刷將所有軟弱浮漿除去,并沖洗干凈,然后抹兩層封閉漿液,漿液可以是環氧樹脂漿液或1:0.4的鋁粉泥漿液,涂液時,第二層的方向應與第一層相垂直;1.5 修補工作全部結束后,還要加強養護;1.6 對于外露鋼筋部位,對外露鋼筋處理施工方法為:鑿除結構表面松脆、剝離等已損壞的部分混凝土;利用人工除銹的方式對銹蝕鋼筋進行除銹,對鋼筋進行防腐處理;清除老混凝土表面上的灰塵以使其保持清潔;在損壞的混凝土表面涂上環氧膠液等粘結劑;利用環氧砂漿對混凝土缺陷部位進行修補;2. 混凝土裂縫封閉灌漿2.1 裂縫封閉灌漿流程如下圖2-1涂砼修補聚合物漿液漿液固化后拆除灌漿嘴灌注裂縫修補膠壓

3、氣實驗粘貼灌漿嘴及封縫清縫及裂縫表面處理裂縫的檢查及標注圖2-1 裂縫修補工藝流程2.2 裂縫封閉灌漿施工工藝及要點2.2.1 裂縫的檢查及標注參照橋梁檢驗報告中對裂縫分布的描述,現場核實裂縫數量、長度及寬度,并進行標注。據此進行灌漿材料配量、埋嘴、灌漿等方面的具體計算和安排。A.對于裂縫寬度0.15mm采用裂縫補膠進行表頂封閉,封閉后要考慮梁體表面的美觀。B.對于裂縫寬度0.15mm采用灌注混凝土裂縫修補膠封閉裂縫法,將裂縫修補膠漿液壓注入結構物內部裂縫中去,以達到封閉裂縫,恢復并提高結構強度、耐久性和抗滲性的目的,使混凝土構件恢復整體性。2.2.2 裂縫表面處理所有孔眼必須使用高壓空氣吹洗

4、干凈,使其不讓灰渣阻塞,之后沿裂縫從上面下將兩邊3cm-4cm范圍內的灰塵、浮漿用小錘、手鏟、鋼刷、砂紙、毛刷依次處理干凈,將構件表面整平,鑿除突出部分。然后用丙酮擦洗,清除裂縫周圍的油污。清洗時應注意不要將裂縫表面封閉。2.2.3 粘貼灌漿嘴及裂縫表面封閉2.2.3.1 粘貼灌漿嘴底盤的鐵銹必須除凈,并用丙酮擦洗干凈,然后將專用膠泥均勻的抹在底盤周圍,厚度1-2毫米,與孔眼對準粘貼在裂縫上。灌漿嘴的間距根據縫長及裂縫的寬窄以25-35厘米為宜,一般寬縫可稀,窄縫宜密,每一道裂縫至少須各有一個進漿孔的排氣孔。灌漿孔眼必須對中保證導流暢通,灌漿嘴應粘貼牢靠,四周抹成魚脊狀進行封閉。2.2.3.2

5、 裂縫表面封閉為使混凝土縫隙完全充滿槳液,并保持壓力,同時又保證漿液不大量外滲,必須對已處理過的裂縫表面(除孔眼及嘴子外)用裂縫修補膠沿裂縫走向從上至下均勻涂刷兩遍進行封閉(寬度6-8cm),形成封閉帶。2.2.4 壓氣實驗 封閉帶硬化后,需進行壓氣試驗,以檢查封閉帶是否封嚴,壓縮氣體通過灌漿嘴,氣壓控制在0.2-0.4Mpa,此時,在封閉帶上及灌漿嘴周圍可涂上肥皂水,如發現通氣后封閉帶上有泡沫出現,說明該部位漏氣,對漏氣部位再次封閉。 2.2.5 灌漿操作2.2.5.1 灌注裂縫采用注膠器與灌漿嘴相連接,連接要嚴密,不能漏氣。2.2.5.2 在灌漿過程中應注意控制壓力,注膠器大氣壓宜為0.2

6、MP。2.2.5.3 灌注的次序:水平裂縫,宜從低端逐漸壓向高端。豎向裂縫由下向上逐漸壓注;從一端開始壓漿后,另一端的灌漿嘴在排出裂縫內氣體后噴出漿液與壓入的漿液濃度相同時,停止壓漿,在保持壓力下封堵灌漿嘴。貫通縫如果單面灌后另一面未見出漿,在另一面壓灌一次。未貫通腹板縫須見到鄰近嘴子噴漿。 裂縫基面打磨處理 清理裂縫 裂縫安裝底座并封縫灌注結構膠2.2.6拆除灌漿器 注漿完畢,樹脂凝固后可拆除灌漿器。2.2.7 拆除注膠嘴,恢復基層原狀 在24小時內不得擾動注膠嘴,35天后可拆除注膠嘴,恢復基層原狀。2.3 裂縫封閉灌漿材料技術要求混凝土裂縫補膠的安全性能指標應符合下表的要求表2-1 裂縫修

7、補膠(注射劑)安全性能指標 表2-1檢驗項目性能指標試驗方法標準鋼-鋼拉伸抗剪切強度標準值(Mpa)10GB/T 7124膠體性能抗拉強度(Mpa)20GB/T2568受拉彈性模量( Mpa)1500GB/T 2568抗壓強度( Mpa)50GB/T 2569抗彎強度( Mpa)30,且不得呈脆性(破裂狀)破壞GB/T 2570密度g/cm31.2GB/T 2007.4粘度(25)Mpa.S200GB/T 14683不揮發物含量(固體含量)(%)99%現場取芯樣檢查可灌注性在使用說明書中規定的壓力下能注入寬度為0.1mm的裂縫現場試灌注固化后取芯樣檢查2.4 質量檢驗與驗收2.4.1 表面封縫

8、材料固化后應均勻、平整,不出現裂縫,無脫落。2.4.2 當注入裂縫的修補膠達到7d固化期時,應采用取芯法對注漿效果進行檢驗。芯樣檢驗應采用劈裂抗拉強度測定方法。3碳纖維片材加固施工3.1加固技術介紹3.1.1碳纖維加固原理 碳纖維加固是應用在土木工程中的加固補強技術。該方法采用同一方向排列的碳纖維織物,在常溫下用環氧樹脂膠粘貼于混凝土結構表面,利用其緊密的粘結力,粘著于混凝土結構構件表面,使二者形成一個新的整體,協調變形,共同受力。3.1.2施工特點與相關要求 (1)碳纖維加固是一種簡單而又優良的加固補強方法,與傳統的粘鋼加固不同,碳纖維加固在不增加結構構件自重的前提下實現高效加固的目的。 (

9、2)碳纖維片材材料特性有抗拉強度高,彈性模量大。 (3)施工方便,養護時間短,常溫下加固完工后72小時可以受力。 (4)適用于房屋建筑、鐵路工程、道橋工程、港口工程和水利水電等工程中混凝土結構的加固、砌體結構、木結構加固等結構加固工程中。 (5)主要應用于梁板受拉、受彎、受剪加固;柱的抗震加固;構件抗剪加固。 (6)采用碳纖維加固的混凝土結構,長期使用的環境溫度不應高于60。處于特殊環境(腐蝕、放射、高溫等)下的混凝土結構進行加固時,尚應遵守國家現行有關標準的規定,并采取相應的防護措施。 (7)在受彎加固和受剪加固時,被加固混凝土結構和構件的實際混凝土強度等級不應低于C15。3.2粘貼碳纖維片

10、材加固施工工藝3.2.1施工工藝流程 混凝土表面粘貼碳纖維片材加固施工工藝流程如下圖所示。混凝土基面放線碳纖維片材剪裁混凝土基面處理調配粘貼樹脂涂刷底層樹脂找平處理粘貼碳纖維片材表面防護質量驗收圖3-1 混凝土表面粘貼鋼板加固施工流程圖3.2.2粘貼碳纖維片材加固施工方法3.2.2.1施工前準備 (1)應認真閱讀設計施工圖。 (2)應根據施工現場和被加固構件的實際情況,擬訂施工方案和施工計劃。 (3)應對所使用的碳纖維片材、配套樹脂、機具等做好施工前的準備工作。 (4)按設計圖紙在加固部位準確放線定位。3.2.2.2混凝土表面處理 (1)將被加固構件表面的剝落、疏松、蜂窩、腐蝕等劣化混凝土清除

11、,露出混凝土結構層,并將表面修復平整。 (2)應按設計要求對裂縫進行灌縫或封閉處理。 (3)被粘貼混凝土表面應打磨平整,除去表層浮漿、油污等雜質,直至完全露出混凝土結構新面。轉角粘貼處,混凝土表面應進行導角處理,打磨成圓弧狀,圓弧半徑梁應不小于20mm,柱應不小于25mm。 (4)表面打磨后,應用強力吹風器或吸塵器將混凝土表面粉塵徹底清理干凈并保持干燥。表面處理效果如下圖:圖3-2 表面處理3.2.2.3碳纖維布(板)剪裁 (1)嚴格按設計要求的尺寸裁剪碳纖維布; (2)嚴禁斜切碳纖維布,并防出現拉絲現象; (3)剪裁成型的碳纖維布(板)注意保護潔凈不受污染。3.2.2.4配置并涂刷底層膠 (

12、1)嚴格按產品生產廠提供的工藝規定配制底層膠。 (2)應用滾筒刷將底層樹脂均勻涂抹于混凝土表面。應在底膠表面指觸干燥后盡快進行下一道工序的施工。3.2.2.5找平處理 (1)嚴格按產品生產廠提供的工藝規定配制找平材料。 (2)混凝土表面修補應選用丙酮將表面浮塵擦去,表面凹陷處用找平材料填補平整,有段差或轉角部位,應抹成平滑曲面,不應有棱有角。 (3)轉角處應用找平材料修復為光滑的圓弧,半徑為不小于20mm。 (4)用刀頭寬度100mm的刮刀對凹坑實施填塞修補、找平,找平程度按眼觀目測無明顯的刮板或刮刀痕跡紋路平滑為準。 (5)應在找平材料表面指觸干燥后盡快進行下一道工序施工。3.2.2.6配制

13、并涂刷浸漬樹脂或粘貼樹脂 (1)配制粘結劑前應仔細閱讀生產廠提供的使用說明書。 (2)應根據現場實際環境溫度和粘貼面積確定樹脂的每次拌和量,以防失效浪費。 (3)嚴格按重量比計量使用配制。 (4)按廠家配合比和工藝要求進行配制,且應有專人負責。在攪拌用容器內及攪拌器上不得有油污和雜質。攪拌應順時針一個方向攪拌,直至色澤均勻,無氣泡產生,并應防止灰塵等雜質混入。 (5)調制好的粘結劑應按要求在控制使用時間內使用完畢。 (6)粘貼碳纖維前應對混凝土表面再次擦拭,確保粘貼面無粉塵。 (7)將按產品生產廠提供的工藝規定配置的浸漬樹脂,均勻涂抹于粘貼部位。混凝土表面涂刷結構膠時,必須做到涂刷穩、準、勻的

14、要求,即:穩,刷涂用力適度,盡量不流不墜不掉;準,涂刷不出控制線;勻,涂刷范圍內薄厚較一致。施工效果如下圖: 圖3-3 涂刷膠粘劑3.2.2.7粘貼碳纖維布 (1)將碳纖維布用手輕壓貼于需粘貼的位置,碳纖維布粘貼時,同樣要穩、準、勻,要求做到放卷用力適度,使碳纖維布不皺、不折、展延平滑順暢。采用專用的滾筒順纖維方向滾壓,滾壓時必須從一端向另一端滾壓,不宜在一個部位反復滾壓揉搓,滾壓中讓膠滲透纖維布,做到浸潤飽滿,擠出氣泡,使浸漬樹脂充分浸透碳纖維布,滾壓時不得損傷碳纖維布。碳纖維布需要搭接時,必須滿足規范要求100mm。 (2)多層粘貼時應重復上述步驟,并宜在纖維表面的浸漬樹脂指觸干燥后盡快進

15、行下一層粘貼。 (3)應在最后一層碳纖維布的表面均勻涂抹浸漬樹脂。粘貼碳纖維布效果圖如下圖: 圖3-4 粘貼碳纖維布3.2.2.8表面防護 當需要做表面防護時,應按有關標準的規定處理,并保證防護材料與碳纖維片材之間有可靠的粘結,防護效果圖如下圖:圖3-5 表面防護3.3材料技術指標3.3.1碳纖維布的選材要求根據施工圖紙要求,本工程擬采用每平方米不小于300g/m2的高強I級碳纖維布,抗拉強度不小于3400Mpa,彈性模量不小于2.1×105Mpa,伸長率不小于1.5%。碳纖維布的強度等級劃分與性能指標如下表所示:表3-1 碳纖維片材的主要力學性能指標性能項目破壞狀態二級性能要求一級

16、性能要求抗拉強度標準值fcfk3000 Mpa3400 Mpa伸長率1.5%1.7%彎曲強度( Mpa)600 Mpa700 Mpa層間剪切強度( Mpa)層間剪切破壞35 Mpa45 Mpa仰貼條件下纖維復合材與混凝土的正拉粘結強度( Mpa)混凝土內聚破壞2.5 Mpa,且為混凝土內聚破壞2.5 Mpa,且為混凝土內聚破壞3.3.2膠粘劑的選材要求粘貼碳纖維加固用膠粘劑采用A級膠,其主要安全性能指標應符合下表要求。表3-2 碳纖維配套膠性能設計指標用途性能項目性能要求用途性能項目性能要求浸漬粘接膠膠體性能抗拉強度(Mpa)40修補膠抗拉強度(Mpa)30受拉彈性模量(Mpa)2500抗剪強

17、度(Mpa)40伸長率(%)1.5與混凝土的正拉粘接強度(Mpa)2.5抗彎強度(Mpa)50抗壓強度(Mpa)70粘接能力鋼-鋼拉伸抗剪強度標準值(Mpa)14底膠鋼-鋼拉伸抗剪強度標準值(Mpa)14鋼-鋼不均勻扯離強度(KN/m)20混合黏度(23)(Mpa.s)2000與混凝土的正拉粘接強度(Mpa)2.5與混凝土的正拉粘接強度(Mpa)2.5不揮發固體物含量(%)99不揮發固體物含量(%)993.3.3其他要求 (1)加固用碳纖維材料的纖維必須為連續纖維,本工程擬用碳纖維布的纖維必須選用聚丙烯腈基(PAN基)12K或12K以下的小絲束纖維,嚴禁使用大絲束纖維。 (2)配套膠體符合室內

18、裝飾裝修材料膠粘劑中有害物質限量標準的要求 (3)碳纖維配套樹脂膠的抗老化試驗2000h。 (4)加固用的膠粘劑必須環保,經過毒性檢驗合格。 (5)對符合設計與規范要求的安全性能指標要求的碳纖維布,當它與其他改性環氧樹脂膠粘劑配套使用時,必須重新做適配性檢驗,其檢驗結果必須符合表3-2的規定要求。3.4材料的運輸、存貯與加工 (1)碳纖維運輸過程中,應避免碳纖維片材的彎折,并進行防雨水、防曬等。 (2)碳纖維為導電材料,存貯與加工時應遠離電器設備急電源,或采取可靠的防護措施。 (3)碳纖維片材配套用膠粘劑的原材料應密封儲存,保證不要與其他不明液體接觸,防止發生化學反應致使膠粘劑失效。 (4)碳

19、纖維與膠粘劑的存貯應遠離火源,避免陽光直接照射。 (5)碳纖維布的加工下料時,應按照設計寬幅與長度進行精確裁減;裁減過程中應保證縱向纖維的完整性,嚴禁斜切碳纖維布,并防止出現拉絲現象。3.5施工技術措施與質量控制要點 (1)本工程采用碳纖維布單位面積重量300g/m2。進場必須對碳纖維原材料產品出廠合格證、產品質量檢測報告的性能指標進行檢查與檢驗。 (2)混凝土基面應無疏松界質,基面必須打磨,表面清理干凈,干燥無污物。基面要求平整、連續無凹陷,陰陽拐角圓滑平順。 (3)粘碳纖維所用膠體應嚴格按照產品說明書要求配制,現場環境條件應符合產品要求。 (4)膠粘劑每次應少量配制,用完后剩余膠粘劑以及超

20、出膠體的可操作時間的膠粘劑,不允許再次使用。 (5)碳纖維布纖維受力方向的搭接長度應不小于100mm。 (6)為了保證碳纖維片材能可靠地與混凝土共同協調工作,可采取附加的錨固措施。 (7)精細下料,禁止使用邊緣不齊,棱角內凹外凸的碳纖維布條。 (8)碳纖維粘貼的過程中,必須輥壓到位,保證纖維材料充分浸漬,有效粘貼。 (9)加強碳纖維粘貼的檢驗與驗收工作。碳纖維布與混凝土之間的粘結質量用小錘敲擊或用手壓碳纖維布表面的方法來檢驗,總有效面積不低于95%。當碳纖維布的空鼓面積小于10000mm2時,可采取針管注膠的方式進行補救。空鼓面積大于10000mm2時,宜將空鼓處的碳纖維片材切除,并重新搭接貼

21、上等量的碳纖維片材,搭接長度應不小于100mm。3.6表面防護處理 碳纖維布粘貼完成后,在表面先涂刷一層粘結樹脂,然后均勻撒一薄層砂,再抹25mm厚1:3水泥砂漿,隨涂隨抹。4后錨固施工4.1后錨固技術介紹4.1.1 工作原理植筋是一項對混凝土結構較簡捷、有效的連接與錨固的技術;可植入普通鋼筋,也可植入螺栓式錨筋;鋼筋或螺栓通過高強度的結構粘結劑(有機、無機粘結劑),使其與基材牢固粘結,形成共同作用,從而能夠承受足夠的拉應力和剪應力,滿足結構加固和補強的需要。4.1.2 施工特點(1)施工方便,改動和加固方式靈活,適用范圍廣。可以滿足不同結構要求下的錨固、加固、補強需要。(2)粘結劑具有粘結強

22、度高、收縮性小、固化時間可以調整、耐久性好,且材料是無毒或低毒。(3) 錨固鋼筋的拉拔力大。利用粘結劑將鋼筋植入混凝土內,粘結劑固化后中,鋼筋與混凝土產生握固力,即使鋼筋受力達到屈服強度,結構膠也不會破壞。(4)拉拔力主要由基材強度、錨固深度和鋼筋的強度決定。在混凝土中植筋可以達到具有整體現澆同樣的效果。(5) 抗振動、抗疲勞、耐老化性能好。(6)粘結劑完全固化后可以承載受力,固化時間與基材溫度有關。完全固化時間一般在0.5-72小時。4.1.3適用范圍 (1)適用于結構增層;懸挑結構墻懸拉筋;新增梁、柱、板、基礎鋼筋生根。(2)化學錨栓廣泛用于鋼結構中柱、梁、牛腿等連結板與混凝土的生根連接。

23、(3)設備基礎安裝中地腳螺栓的定位與安裝。(4)各種懸掛構件的生根錨固。(5)適用基材:各種混凝土、磚、巖石、木材、塑料等。(6)使用環境:根據粘結劑的性能確定,一般環氧樹脂結構膠適用于環境溫度560,相對濕度不大于70%;改性混合樹脂類、無機類粘結劑,具有耐低溫、耐熱性、適合潮濕環境作業;不同的粘結劑具有不同的化學穩定性,在化學腐蝕的條件下,應采取適當防腐措施。4.2植筋膠的的選擇4.2.1植筋膠粘劑設計要求本工程植筋膠粘劑采用A級結構膠。4.2.2 錨固用膠粘劑安全性能指標表4-1 錨固用膠粘劑安全性能指標性能項目性能要求A級膠B級膠膠體性能劈裂抗拉強度(MPa)8.57.0抗彎強度(MP

24、a)5040抗壓強度(MPa)60粘結能力鋼-鋼(鋼套筒法)拉伸抗剪強度標準值(MPa)1613約束;拉拔條件下帶肋鋼筋與混凝土的粘結強度(MPa)C30L=150mm11.08.5C60L=125mm17.014.0不揮發物含量(固體含量)(%)994.3植筋加固技術工藝流程4.3.1施工工藝流程框圖固化植筋注膠驗收孔壁孔壁清理及烘干鋼筋除銹電錘成孔探測鋼筋位置測量放線圖4-1 工藝流程框圖4.3.2主要施工工序4.3.2.1施工前準備(1)應對所使用的鋼筋、粘結膠、機具等做好施工前的準備工作。(2)檢查被植筋位置混凝土表面是否完好,如存在混凝土缺陷則應將缺陷修復后方可植筋。 (3)用鋼筋探

25、測儀探測普查原有結構的鋼筋分布情況,并用紅油漆標出。植筋時應避讓原鋼筋位置,防止傷及原鋼筋。(4)應認真閱讀設計施工圖,按設計圖紙在植筋部位準確放線定位。4.3.2.2鉆孔(1)根據鋼筋直徑、鋼筋錨固深度要求選定鉆頭和機械設備。鉆孔直徑根據工藝要求一般為鋼筋直徑d48mm.或由設計選定。深度滿足設計圖紙要求。鉆孔應避開原鋼筋。(2)植筋位置應避開接縫等部位,避開距離滿足植筋編距大于2.5d的要求。(3)鉆孔過程中若未達到設計孔深而碰到結構主筋,不可打斷或破壞,應另行在附近選孔位,原孔位以相當原混凝土強度的無收縮水泥混凝土填實。(4)按施工順序每鉆孔成一定批量后,請甲方、監理驗收孔徑孔深等,合格后方可進行下一步施工,豎向孔要立即用木塞等將孔堵上臨時封閉,以防異物掉入孔內。4.3.2.3清孔(1)清除孔內集水,異物等,可采

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