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    預應力碳板加固技術

    預應力碳纖維復合板加固方法適用于截面偏小或配筋不足的鋼筋混凝土受彎、受拉和大偏心受壓構件的加固。本方法不適用與素混凝土構件,包括縱向受力鋼筋一側配筋率低于0.2%的構件加固。目前預應力碳纖維復合板常用寬度有500mm、100mm,常見厚度有1.2mm、1.4mm、2.0mm、3.0mm。執行標準有GB50367-2013《混凝土結構加固設計規范》、GB50728-2011《工程結構加固材料安全性鑒定技術規范》、GB/T14370-2007《預應力筋用錨具、夾具和連接器》、JTG/TJ22-2008《公路橋梁加固設計規范》。

    一、預應力碳纖維復合板簡介

    預應力碳纖維復合板加固系統是一種應用于橋梁、大跨度等受彎構件的主動加固技術。

    通過預應力碳纖維板的張拉,提升構件的承載能力,同時減少擾度變形,減少封閉構件裂縫。具有碳纖維材料輕質、高強、耐老化的優點;同時提升了碳纖維抗拉強度利用率。

    二、預應力碳纖維復合板應用范圍

    鋼筋混凝土橋梁的控制裂縫加固; 鋼筋混凝土橋梁的板梁、箱梁、T梁抗彎加固; 民用建筑、工業廠房等建筑,大跨度結構梁、板的抗彎加固、控制裂縫加固等; 大跨度鋼筋混凝土橋梁加固,提升承載能力,廣泛應用于預應力或非預應力橋梁結構。

    三、預應力碳纖維復合板特點

    預應力碳纖維板最大的優點為主動加固并且使用預應力碳板進行加固,幾乎不增加自重和可不卸載進行加固。減小結構變形、有效提高結構承載能力、充分發揮碳纖維抗拉強度。

    四、預應力碳纖維板系統組成

    預應力碳板系統由預應力碳板、配套碳板粘結劑、張拉錨固單元三部分組成。其中張拉錨固單元系統組成:由固定端錨具、張拉端錨具、固定端支座、張拉端支座、壓條、錨栓、配套螺母墊片、張拉工裝等組成。 其中張拉工裝含張拉桿、張拉端擋板、千斤頂、手壓泵,用于配合進行張拉施工。 預應力碳纖維板張拉錨固單元、系統錨固端、系統張拉端

    五、預應力碳板施工步驟

    1、施工準備

    在加固梁上按照設計圖施工放樣,準確確定碳纖維板和兩端錨具位置。放樣采取鋼尺定位,根據支座位置確定實際鉆孔及混凝土清理位置。

    2、混凝土梁表面清理

    在碳纖維板和兩端錨具位置處采用角磨機對梁體混凝土表面進行打磨,再用鼓風機或吸塵器進行清理,確保粘貼面平整且無粉塵。對梁凹陷處涂抹找平膠找平。

    3、鉆孔并植入錨栓

    采用電錘按設計預定位置在混凝土表面打孔,按照錨栓。電錘鉆孔時應保證鉆孔中心線與混凝土梁面垂直,鉆孔中心位置偏差不超過3mm。采用化學膠管或植筋膠植入螺栓時,應保證孔內膠液飽滿且螺栓垂直于梁面。

    4、安裝張拉端和固定端支座

    張拉端、固定端支座中心線與碳板中心線平行或重疊;支座與混凝土之間的空隙,安裝時應使用環氧修補膠填補和找平。

    5、碳板粘貼面清理并涂抹碳板膠,安裝碳板、錨具和張拉工裝

    碳纖維板使用前其粘貼面應擦拭干凈。在碳板表面涂刷碳板膠,安裝好固定端和張拉端錨具以及張拉工裝,并固定壓條。

    6、張拉作業

    按設計力逐步張拉到位后持荷,鎖緊張拉端拉桿的螺母。張拉應分級進行,同時需檢測張拉端錨具行程位移是否滿足理論伸長量的要求。所有張拉都應在碳板膠適用期內(60分鐘)完成。張拉完畢后, 當張拉應力值和張拉端錨具行程位移滿足要求后,將拉桿上面的鎖固螺栓扭緊到位,同時拆除千斤頂和張拉工裝; 同時將壓緊條上的螺栓扭緊,保證碳板與壓緊條之間無空隙。

    7、涂裝防護碳板和錨具

    按設計在錨具和碳板表面涂刷防護漆或聚合物砂漿,注意碳纖維板和錨具的保護。

    六、預應力碳板與傳統非預應力碳板在施工效果方面的差異

    預應力碳板為主動加固技術,是通過預應力施加充分發揮碳纖維材料的強度,進而提升結構承載能力和剛度;同時減少結構的擾度變形,減少或封閉結構裂縫。國內外試驗研究資料表明,預應力碳板加固技術可以大大的提高碳纖維的強度利用率。

    南京裂縫灌漿非預應力碳板為被動加固技術,通過環氧結構膠使碳纖維板與混凝土構件結合,完成共同受力。碳纖維材料彈性模量與鋼筋相近,但強度是鋼筋的5倍,因此傳統的碳纖維非預應力加固方法中,當鋼筋屈服或混凝土破壞時,碳纖維材料強度僅發揮15%左右。且被動加固無法減少已經產生的結構變形、裂縫。

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