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碳纤维布在桥梁加固中的应用
在桥梁加固中,必须尽可能地减少对原结构的扰动、损伤以及加固后自重的增加,同时兼顾施工操作的可行性。碳纤维布轻质高强,且施工方便的特性,在桥梁加固中可得到充分的发挥。因此碳纤维布在桥梁中,可用于主梁、墩台等承重构件中,也可在非承重构件中加固使用。
在桥梁的主梁加固中,可以将碳纤维布等效为钢筋,沿桥梁主拉应力方向粘贴碳纤维布,同时两端设置锚固段,可有效防止裂缝的生成以及提高主梁的抗弯刚度;也可粘贴在梁的侧面,发挥类似箍筋的作用机理,提高主梁抗剪承载力。碳纤维布也可用于轴心受压的墩柱加固中,可采用环向围束法,在墩柱上缠绕碳纤维布对柱体侧向变形起到约束,进而提高墩柱抗压强度。
需要注意的是,碳纤维加固不仅需要注意锚固还需要注意用量问题。首先碳纤维布强度高,用量过多会造成材料的浪费。其次碳纤维布的任意使用会降低混凝土的延性,影响受弯构件的破坏形式,造成碳纤维布受拉破坏转变为受弯构件上部受压区混凝土的突然压坏,受压破坏具有突然性,危险程度较高。
事实上,虽然碳纤维布在桥梁加固中施工方便且对原结构影响小,但碍于其受力滞后的特性,在桥梁加固中难以发挥材料的高强度优势。而预应力碳板,结合预应力技术,能够充分发挥碳纤维复合材高抗拉强度、同时改变梁受力性能,为桥梁加固提供了全新的方法。预应力碳板尤其适用于大跨径桥梁的加固,正逐步得到越来越多的认可。




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根据不同的桥梁现状与加固要求来采取不同的加固施工工艺,一次来确保桥梁能够运营。
1桥梁结构由于结构失效或损伤经评估不能满足结构或正常使用要求时,必须进行加固。加固设计的内容及范围,应根据评估结论和委托方提出的要求确定,可以包括整体桥梁,也可以是指定的区段或特定的构件
2建立既有桥梁维修、加固、重建的经济分析模型,通过分析比较,选择技术可行、经济合理、对现有交通干扰较小的方案实施,以保证改造后的桥梁能运营;
3根据需要改造桥梁的评估结论及经济分析,当得知现有桥梁可以通过加固、维修达到使用要求的结论后,再提出桥梁加固的设计方案;
4对于大桥、特大桥,其主要承重构件需要加固补强时,加固设计方案应≮2个,进行方案比选和经济评估,选择加固方案;
5加固设计及施工尽量不损坏原结构,并保留具有利用价值的构件,避免不必要的拆除或更换;加固设计应与施工方法紧密结合,并采取有效措施,保证新老结构连接可靠、协同工作;加固设计应按结构实际损坏情况进行计算;
6在加固施工中,应尽可能减少对桥上和桥下的通行车辆及行人的干扰,采取必要的措施,减少对周围环境的污染;在施工过程中,若发现原结构或相关工程隐蔽部位的构造有严重缺陷时,应立即停止施工,会同加固方案设计者进行研究,待采取有效措施处理后,方能继续施工;加固施工中,应采取an全监测措施,确保人员及结构。




桥梁加固粘贴钢板施工应注意以下几点:
①待黏结部位的混凝土表面应清凿平顺、坚硬干净。钢板除锈要彻底,且表面应有一定的粗糙度。
②慎重选择胶黏材料,配合比要准确。
③粘贴前在梁体混凝土上钻孔并安装锚固螺栓(兼作固定件和压紧件),要求埋设牢固,具有可靠的抗拔力,以保持粘贴钢板时有效地加压,同时还可帮助钢板克服剪切力,有利于粘贴的耐久作用。
④粘贴时应注意粘贴料的饱满。
⑤对钢板外表应进行防锈处理和被加固部位梁体的外观处理。
4.有关措施
黏结剂配制必须遵守以下规定:
①配制黏结剂用的原料应密封贮存,远离火源,避免阳光直接照射。
②配制和使用场所,必须保持通风良好。
③操作人员应穿工作服,戴防护口罩和手套。
④工作场所应配备各种必要的灭火器以备救护。
5.质量检查:
粘贴钢板的质量是否达到要求,可以进行以下几方面的检查。
①粘贴钢板完毕并撤除临时固定设备后,应用小锤轻轻敲击黏结钢板,从音响判断黏结效果或用超声波法探测黏结密实度。如锚固区黏结面积少于90%,非锚固区黏结面积少于70%,则此黏结件无效,应剥下重新黏结。
②对一些特别重要的桥梁,也可做荷载试验。但一般仅做标准使用荷载试验。其变形(挠度)和裂缝开展应满足设计使用要求。


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