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    2. 蘭州至西寧鐵路碳纖維布加固橋梁施工技術

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      日期:2018-01-11   瀏覽:2997

      案列說明

      工程概況

      蘭州至西寧鐵路增建第二線工程,起止里程:K60+000~K170+000,全長1 10 km。設計有多處改建既有涵洞又有既有橋梁加固,其中K169+140為2孔19m鋼筋混凝土框架橋,上跨蘭州至西寧高速公路,交角56。,與既有單線鐵路斜交28。。初步設計在該橋右側重修建一座大橋跨越高速公路,由于工期及成本方面的原因,經檢算加固該框架橋能滿足雙線通過的要求。

      設計加固方案

      將抗拉強度極高的碳纖維布用環氧樹脂粘結劑粘貼在橋上,形成一個新的復合體,使碳纖維布與原有鋼筋混凝土共同受力,增大結構的抗拉或抗剪能力,提高強度、剛度、抗裂性和結構的延性。碳纖維布順橋方向中環形箍間距20 cm,端箍及壓條間距15cm,橫橋方向間距15 cm。

      施工工藝

      1、原材料的選擇碳纖維布應具有極佳的力學性能,這與其自身的材質屬性、成片加工工藝密不可分。具體要求為:

      (1)材料的勻質性。碳纖維束只有分布排列均勻,加工成片后才能起到整體均勻受力的作用;若材質的勻質性不好,則構件受力后導致纖維片局部受力不均,使碳纖維補強的效果不能充分發揮出來。

      (2)碳纖維片中預浸樹脂的含量。用于結構補強的碳纖維布是含有預浸樹脂的。其作用是使纖維之間相互約束、相互粘結成為共同受力的整體,但其含量過多、浸漬過厚,卻無益于修復、補強。因為碳纖維補強混凝土結構是靠上涂及下涂環氧樹脂對碳纖維布的反復滲透來完成的。如果纖維布中預浸樹脂的含量過多,則粘貼碳纖維片時樹脂的滲透效果就比較差,直接影響施工質量。

      (3)碳纖維的段絲率。由于纖維絲很細,只有7It,m,極易出現段絲。因此,盡可能地減少纖維絲的斷裂,確保纖維片的連續性與整體性,是確保最終補強效果的一個重要參數。目前,我國碳纖維生產還處于起步階段,其產量、質量均很難滿足需求,與國外相比,無論在技術、設備、品種和性能等方面均有很大差距。經多方面比選,我們選擇了從德國進口的EPO UDCS 200碳纖維布及XH180A/B配套膠。該種膠施工較為簡便。不用配料,直接涂刷。許多參數均約大于《混凝土結構加固設計規范》中要求的力學性能。

      施工工藝流程

      橋面防水層拆除一橋面砼面層打粗及打麻處理一橋面砼斷層修~t,--,XH180B樹脂底膠涂制--+XH180B樹脂找平膠涂制一XH180A膠粘貼PEC—P碳纖維布布—鋼筋砼保護層一質量檢查

      施工方法

      1、基底處理

      (1)混凝土表面如出現剝落、蜂窩、腐蝕等劣化現象的部位應予剔除,對于較大面積的劣質層,在剔除后應用XH180觸變形修補樹脂進行修補。

      (2)裂縫部位,如有必要應先進行封閉處理。

      (3)用混凝土角磨機、砂輪(砂紙)等工具,去除混凝土表面的浮漿、油污等雜質,構件基面的混凝土要打磨平整,尤其是表面的凸出部位要磨平,轉角粘貼處要進行倒角處理并打磨成圓弧狀(R=10 mm)。

      (4)用吹風機將混凝土表面清理干凈并保持干燥。

      涂底膠

      用滾桶刷或毛刷將膠均勻涂抹于混凝土構件表面,厚度不超過0.4 mm,并不得漏刷或有流淌、氣泡,等膠固化后(固化時間視現場氣溫而定,以手指觸感干燥為宜,一般不小于2 h),再進行下一道工序。

      用整平膠料找平

      (1)混凝土表面凹陷部位應用刮刀嵌刮整平膠料修補填平,模板接頭等出現高度差的部位應用整平膠料填補,盡量減少高差。

      (2)轉角的處理,應用整平膠料將其修補為光滑的圓弧,半徑不小于10mm。

      (3)整平膠料固化后(固化時間視現場氣溫而定,以手指觸感干燥為宜,一般不小于2 h),方可再進行下一道工序。

      粘貼碳纖維布

      (1)按設計要求的尺寸裁剪碳纖維布,除非特殊要求,碳纖維布長度應在3m以內。

      (2)配置、攪拌粘貼膠料,然后用滾筒刷均勻涂抹于所粘貼部位,在搭接、拐角部位適當多涂抹一些。

      (3)用特制光滑滾子在碳纖維布表面沿同一方向反復滾壓至膠料滲出碳纖維布外表面,以去除氣泡,使碳纖維布充分浸潤膠料。

      (4)在最外一層碳纖維布的外表面均勻涂抹一層粘貼膠料。

      (5)加固后的碳纖維表面用1:2水泥砂漿抹面進行保護。

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