复合纤维和植筋技术在桥梁加固工程中应用

现有很多桥梁、隧道、建筑及其它结构由于设 计、施工质量、地震及老化等多方面的原因，都需要 进行加固。 就结构加固和改造技术而言，通常可分为钢筋 混凝土增厚法、体外预应力法、片材加固法及隔震、 消震法等四大方法，下面通过工程实例来说明复合 纤维和植筋技术在桥梁加固工程中的应用。预应力植筋加固 1工程概况 广州市华南路一期岑村立交0匝道3号墩盖梁 出现横向裂缝，裂缝宽度为0．3—3．6mm，经分析为 结构受力裂缝，原因为原设计配筋偏少，不满足结构 受力的要求，需进行加固处理；加固处理主要目的是 提高盖梁的承载力，所以本工程采用结构体外施加 预应力和粘贴美国泰扶高强复合纤维的方法进行加 固。为了锚固预应力筋的需要，预应力植筋加固采用植筋技术加宽 盖梁，植筋为中22。 盖梁底部设2束15卿15．24无粘结钢束，锚具 为OVMl5—15带防止夹片脱落装置，侧面设2束 5,I,j15．24有粘结钢束，锚具为OVMl5—5带防止夹 片脱落装置，盖梁底为两层泰扶高强复合纤维。 预应力植筋加固2桥梁盖梁加固施工工艺预应力植筋加固 2．1盖梁植筋施工工艺 植筋施工工艺流程图： 匪亟霾霆圈一圆一圆一圆一 l植入钢筋I一{养护}一l检验l一{合格后进行下一道工序预应力植筋加固 2．1．1植筋位置定位 植筋位置定位前用环氧树脂灌缝胶A71对裂 缝进行注浆处理。然后按设计要求用钢筋雷达探测 出钢筋的位置，在混凝土表面标示出来，定出植筋位 置。定位原则：当植入钢筋与原钢筋的位置相互重 叠时可适当移动，避开即可，但数量不能少。当侧面 植筋与钢束抵触时，适当移动植筋，保持钢束位置。 考虑到施工的可操作性，对钢筋雷达探测出钢筋较 密的位置，采用凿除植筋处钢筋保护层的方法，确保 不钻断原结构钢筋。预应力植筋加固 预应力植筋加固2．1．2钻孔 用冲击钻(电钻)钻入混凝土35cm，钻孔直径 为30ram。在钻孔作业时，如遇到钢筋，应立即停止 钻孔，换位后重钻；钻孔时，钻杆应垂直，确保钻孔深 度符合设计要求，孔深偏差小于3mm。 预应力植筋加固2．1．3清孔 钻孔完毕后，用高压气吹出灰尘，同时用高压水 冲洗及钢丝刷清刷，第二次用高压气吹出清洗的水 及用湿布抹干净灰尘。孔内要达到清洁、干燥、无 尘，从而保证植筋孔的质量。预应力植筋加固 2．1．4注胶 清孔完毕后，用手动注射枪开始注入喜利得 HIT—HYl50植筋胶水。胶水从孔的底部开始慢慢 往上注，使孔内空气排出，注胶量为孔洞的2／3。注 意，注胶前一定要确保孔内为干燥无尘。预应力植筋加固2．1．5植入钢筋 用钢丝刷清除钢筋表面的铁锈，用铁砂布打磨 出金属光泽，然后将钢筋慢慢旋人孔内，并敲击钢 筋，使其端头顶入孔底部，且将挤出的胶水抹干净。预应力植筋加固 2．1．6养护 钢筋植入24h内不能碰动钢筋，不得施加荷载。 植筋后如钢筋连接采用焊接，焊接点应距离孔洞 15D，并用湿布覆盖根部，防止热力破坏植筋胶，影 响钢筋与混凝土的握力。预应力植筋加固 2．2预应力钢筋混凝土施工工艺 (1)按设计图纸制作、安装钢筋，安装预应力 束、锚具。安装钢筋前，盖梁须加宽的位置，旧混凝 土面要凿毛，并清洗干净。新旧混凝土之间采用双 组份环氧乳液YJ一302界面剂涂刷，确保新旧混凝 土之间能够有效粘结。预应力植筋加固 (2)按照设计安装模板，安装模板时预留混凝 土浇注的窗口。预应力植筋加固 (3)混凝土的浇注 混凝土采用自密实、微膨胀高性能混凝土，混凝 土碎石采用粒径l～2era。需严格控制混凝土的配 合比，用泵车泵送。预应力植筋加固 (4)预应力的张拉 预应力钢绞线采用两端对称张拉，先张拉底板 束，然后张拉侧板束，张拉前松动波纹管内的预应力 束。预应力束需在混凝土强度达到95％时方可张 拉，张拉完毕注浆后方可拆除梁底模板。预应力植筋加固 (5)位移观测 施工时，在墩柱顶、盖梁跨中设观测点，观测在 各个加固阶段的位移变化情况。若发现位移有较大 突变的情况时，暂停施工，查明原因后施工。施工过 程中，做好各阶段观测记录。预应力植筋加固 2．3 高强复合纤维粘贴施工工艺 复合纤维粘帖施工工艺流程图：(张拉完成后 才施工) 医圈一唾丽翮而荪碾两面圈一 I复金主}堡屋的蕉王l—I复盒查￡堡星笪羞塑I 本工程采用泰扶SEH51 Fabric型复合纤维布，粘 结用胶采用TYFO@A和TYF0@B Epoxy专用树脂。预应力植筋加固 2．3．1基层处理 (1)铲除待粘贴的混凝土面的粉刷层和浮浆， 用TYFO环氧砂浆修补破损的混凝土表面，使之平 整，没有尖角、凸起物、松散物、尘埃和油脂，平整度 为±2mm。预应力植筋加固 (2)纤维包绕的棱角需磨圆，最小半径15cm。 (3)粘贴前清除结构表面的结露和凝水，进行 干燥处理。预应力植筋加固 2．3．2配置特种环氧树脂和浸润纤维布 (1)在环境温度下按比例混合环氧树脂组份A 和组份B，并按规定转速机械搅拌约5 rain，机械搅拌 按同一方向进行搅拌，环境温度应在10～36℃之 间。预应力植筋加固 (2)根据图纸尺寸裁剪TYFO SEH51纤维布， 并将裁剪好的纤维布用TYFO专用树脂均匀涂刷。预应力植筋加固 2．3．3复合补强的施工 (1)将待加固的结构表面涂刷一层混合好的树 脂涂底层。预应力植筋加固 (2)用混合好的粘贴涂料均匀涂刷于待粘贴的 纤维布上，在规定的时间内(不超过3h)，将浸透的 纤维布象贴墙纸一样平整地贴在混凝土表面，纤维 布纬向(黄色纤维)之间搭接不小于30mm，经向(主 纤维、白色方向)搭接长度不得小于200mm，接缝必 须交错布置，粘贴完毕后立即用辊子沿纤维方向反 复滚压，挤出气泡使粘贴树脂胶充分浸润纤维布。 对复合补强层进行检查，树脂中的气泡必须在 树脂硬化之前排出，每一层纤维布必须与前一层或 基层紧密附着。用小锤敲击法或用手压扶平，仔细 观察补强层的表面，以检查层与层之间是否残留空 气。如有不多于覆盖总面积的5％及最大直径小于 20mm的气泡，应用针筒或灌浆机及时加注TYFO 专用树脂。如有明显的空气夹层，把此部分纤维布 切除，按搭接要求重新进行粘贴纤维布。预应力植筋加固 (3)在混合树脂硬化前进行拉毛撒砂，增加表 面粗糙度，利于表面装饰层的施工。 预应力植筋加固2．3．4复合补强层的养护 在环境温度和湿度下，粘贴后的纤维布24h即 可达到设计强度的80％，48h将完全硬化，3d后即 可进行加载或使用。 3体会 (1)该盖梁加固经过三年多的使用，未出现裂 缝，经三年9次测量，加固盖梁的挠度未出现变化。 (2)植筋注胶前必须确保孔内处于干燥、干净 状态，注胶要均匀慢速，确保孔内的孔气排除，注浆 饱满，这才能保证植筋的质量。预应力植筋加固 (3)纤维布的施工：树脂一定严格按比例配置， 纤维布浸胶一定要浸透，混凝土表面刷胶要均匀，要 有足够的施工人员，控制好粘贴时间，粘贴时间可通
过相同的环境确定。

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