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嘉兴房屋柱子混凝土切割碳纤维加固

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[摘要]碳纤维因其高强高效、耐腐蚀、耐久性、自重轻、施工方便、快捷、适用面广

等特点而有着广阔的发展前景和经济效益。本文结合工程实例,探讨其结构加固工程中的应用及性能评价。





一、工程概况

某市技术交流站工程建于1983年,为一栋5层现浇钢筋砼框架结构,2005年根据城市规划建设需要将此工程约7000m2房间改建为市博物馆工程,部分房间及公共走廊楼面部分原设计均布荷载活荷载标准值为2.0KN/m2,3,0 KN/m:,而现在根据设计提供的资料,部分房间楼面均布活荷载标准值为5.0 KN/m2,比原设计要求增大150% ,需加固的梁达23根。受业主委托,笔者对提出的加固处理方案的安全性、经济性能方面进行了认真审查和复核,确保其承载力满足建筑物的安全及使用要求,做到经济、安全、可靠。





二、碳纤维加固设计



(二)碳纤维加固技术的设计原则

碳纤维加固修补砼结构作为一项新技术,既有其不可比拟的优点,但也有其一定的适用范围和适用条件,超出此范围而盲目地采用此技术就会导致不安全、不经济、不合理的后果。首先,被加固结构构件的最小截面尺寸必须满足有关规范的要求;其次,被加固构件的受压区高度、配筋率、面积配箍率、体积配箍率等仍要满足现有规范的要求;第三,要求加固后不改变原有结构的最终破坏形式P-· ;碳纤维布的应用存在使用效率问题,同样的碳纤维布用量,分条加固效果好于整条粘贴,构件受弯承载力随碳纤维布用量的增加而提高,当碳纤维布使用层数较少时,提高幅度相对较大,随着碳纤维布层数的增加,提高幅度相应减少;当碳纤维布用量过多时,构件破坏将由碳纤维布被拉断引起的破坏转变为砼被压碎破坏,构件延性有所降低。



(三)框架梁及次梁的加固处理方案

因次梁仅跨中抗弯承载力不足,按照CECS146:2003中的规定计算。为保证次梁下部碳纤维布在端部的锚固作用,采用了增设锚固附加U型箍的加固措施。





三、碳纤维加固的施工要点

(一)施工流程

碳纤维加固的基本流程为:施工准备一基层处理一底胶工程—碳纤维布粘贴一养护一细部加工。

(二)施工要点

1.碳纤维加固砼结构施工应由熟悉该技术施工工艺的队伍承担,并应有专项加固施工方案和质量保证措施。



2.砼表面的浮浆、油污等杂质,应用砼角磨机、砂纸等机具进行清除,对砼梁表面出现的裂缝及凹陷用聚合物砂浆修补,并养护不少于3天。表面凸起的部位要打磨平整,用压缩空气将表面浮尘清除干净,再用丙酮将需粘贴处清洗干净,平整度应达到每米不超过5mm。



3.粘贴前需先将梁的锐角部位磨成半径为2cm的圆弧,以免造成应力集中而降低补强效果。



4.涂刷底胶。用刮板将胶均匀地涂在梁底面,待胶固化后再进行一道工序施工。要特别注意调好的底胶须在规定的时间内用完,一般情况下40分钟内用完。



5.粘贴碳纤维布。将胶按比例重量称好,放在洁净的容器中调和均匀,用刮板将胶均匀地涂刷在底胶上需粘贴碳纤维布处,随即把已按照设计要求剪好的碳纤维布粘贴在设计要求部位,然后用专用滚筒顺碳纤维布方向均匀平整压实,挤出气泡,使浸渍树脂充分浸透碳纤维布,滚压时不得损伤碳纤维布。待指触干燥后即可进行第二道碳纤维布的粘贴。



6.两道碳纤维布粘贴完待指触干燥后,再刮涂一层面胶,用滚筒顺碳纤维布方向均匀平稳压实,使胶充分浸入碳纤维布中。



7.注意搭接区粘贴,做好标记,保证搭接长度不小于150mm,端部用横向碳纤维固定。



8.检验时可用小锤轻击,总有效粘结面积不应小于95%,碳纤维片材的实际粘贴面积不应小于设计面积,位置偏差不应大于10mm。

 
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