巴基斯坦橋梁加固

    預(yù)應(yīng)力板在高速公路橋梁加固上的應(yīng)用——巴基斯坦本杰古至霍沙布高速公路


    一、工程概述

    巴基斯坦本杰古至霍沙布高速公路2號(hào)橋,位于本杰古市區(qū)外8公里出,向西通往霍沙布方向,全線橋梁總長度約324.8m。

    但由于種種原因,該大橋至20163月仍未進(jìn)行加固改造,2015109日至2015112日對(duì)該橋重新進(jìn)行橋梁技術(shù)狀況評(píng)定及荷載試驗(yàn)檢測。通過新老檢測報(bào)告內(nèi)容對(duì)比,橋梁病害進(jìn)一步加重,裂縫數(shù)量有所增多,個(gè)別裂縫寬度增大;預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁銹脹裂縫增多;鋼筋混凝土裂縫增多,個(gè)別裂縫寬度增大;結(jié)構(gòu)混凝土碳化深度有所增大,強(qiáng)度有所降低;支座損壞增多,支座位移量過大;橋面系伸縮縫破損嚴(yán)重;主線橋梁體承載能力不足,不能滿足設(shè)計(jì)荷載承載能力要求。

    二、加固材料

    碳纖維板、粘板膠、錨固板及張拉設(shè)備

    維修加固工程設(shè)計(jì)

    根據(jù)橋梁整體檢查結(jié)構(gòu)可以看出,本橋在結(jié)構(gòu)安全性、耐久性及行車舒適性方面均存在不同程度的問題。為保證橋梁結(jié)構(gòu)的安全性、耐久性及行車舒適性,并適度恢復(fù)橋梁各部件的原有功能,應(yīng)立即對(duì)橋梁進(jìn)行維修加固,防止病害進(jìn)一步加重,否則橋梁的結(jié)構(gòu)安全、行車安全及橋梁的服役年限得不到**。使用預(yù)應(yīng)力板維修加固工程設(shè)計(jì)方案內(nèi)容如下:

    為提高橋梁的整體強(qiáng)度,提高構(gòu)件承載力,延緩裂縫開展,采用粘貼預(yù)應(yīng)力碳纖維板的措施進(jìn)行加固維修。其中主線橋**聯(lián)(主線橋*16孔)、*二聯(lián)(主線橋*711孔)、*三聯(lián)(主線橋*1314孔)梁底范圍內(nèi),順橋向粘貼預(yù)應(yīng)力碳纖維板。其中主線橋**聯(lián)及*二聯(lián)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁梁底范圍內(nèi),每片箱梁梁底順橋向粘貼6道預(yù)應(yīng)力碳纖維板,每道碳纖維板設(shè)計(jì)厚度1.4mm,寬度100mm,長度17000mm;*三聯(lián)簡支轉(zhuǎn)連續(xù)小箱梁梁底范圍內(nèi),每片小箱梁梁底順橋向粘貼2道預(yù)應(yīng)力碳纖維板,每道碳纖維板設(shè)計(jì)厚度2.0mm,寬度100mm,長度22000mm。預(yù)應(yīng)力碳纖維板張拉控制應(yīng)力為1000MPa,控制應(yīng)變?yōu)?/span>6‰;碳纖維板的受拉彈性模量實(shí)測值需**160GPa,纖維體積含量需**70%。預(yù)應(yīng)力碳纖維板系統(tǒng)采用配套的預(yù)應(yīng)力錨固板及張拉機(jī)具,可單端張拉或兩端同時(shí)張拉。錨固板采用高強(qiáng)度、防腐蝕鋁合金錨板,固定端和張拉端構(gòu)件采用高強(qiáng)度化學(xué)錨栓與梁體混凝土結(jié)構(gòu)連接。

    粘貼預(yù)應(yīng)力碳纖維板施工工藝

    1)施工準(zhǔn)備:搭設(shè)施工支架、主要材料的采購及錨具鋼構(gòu)件的加工制造。根據(jù)現(xiàn)場條件搭設(shè)適于施工的施工支架。施工放樣。在加固的梁體表面按照設(shè)計(jì)圖紙放樣,確定碳纖維板和兩端錨具位置。

    2)混凝土表面處理:梁鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)長期直接暴露在有一定濕度的空氣中,在粘貼碳纖維板加固施工中,需打鑿掉脆化疏松層,提高粘結(jié)力。對(duì)混凝土粘貼面的脆化疏松層,應(yīng)采用硬質(zhì)金剛石磨輪打磨掉且完全露出新面,并用鋼絲刷清除疏松浮層。為了保證碳纖維板與混凝土之間的設(shè)計(jì)間隙(膠層厚度35 毫米),實(shí)現(xiàn)碳纖維板受力張拉時(shí)平直均衡無阻礙,對(duì)混凝土高凸面應(yīng)采用金剛石打磨片打磨,對(duì)混凝土低凹面應(yīng)采用環(huán)氧修補(bǔ)膠修補(bǔ)。 假如粘貼時(shí)混凝土濕度較大,對(duì)混凝土粘貼面尚須進(jìn)行人工干燥處理。

    3)在安裝碳纖維板張拉端和固定端構(gòu)件的位置按照設(shè)計(jì)圖紙要求鉆孔種植高強(qiáng)度螺桿:方法采用植筋法對(duì)螺栓進(jìn)行安裝,鉆孔直徑應(yīng)與螺栓直徑配套的鉆頭進(jìn)行鉆孔;植螺栓定位、鉆孔:在鉆孔前先探明梁體鋼筋位置并作記號(hào),當(dāng)鉆孔與鋼筋位置發(fā)生沖突時(shí),適當(dāng)調(diào)整孔位,鉆孔時(shí)應(yīng)垂直梁體。將吹風(fēng)機(jī)噴嘴深入成孔底部并吹入潔凈無油的空氣,向外拉出噴嘴,反復(fù)3次;將硬毛刷插入孔中,往返旋轉(zhuǎn)清刷3次;再將吹風(fēng)機(jī)噴嘴深入成孔底部吹氣,反復(fù)3次;

    對(duì)要植入螺栓上的油污應(yīng)進(jìn)行清理;植螺栓前用丙酮擦拭孔壁、孔底和螺栓。植筋膠采用配套**注射器進(jìn)行灌注,灌注量為孔深的2/3,并保證在植入螺栓后有少許膠體溢出,注入膠體后應(yīng)立即單向旋轉(zhuǎn)插入螺栓,直至達(dá)到設(shè)計(jì)深度,確保螺桿*在同一平面上,并校正螺栓的垂直度。膠體完全固化前,不得觸動(dòng)或振動(dòng)已植螺栓,以免影響其黏結(jié)性能。

    4)螺桿固化達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后開始安裝張拉端和固定端鋼構(gòu)件:把錨具與碳纖維板接觸的部位范圍內(nèi)涂上油脂;用丙酮將碳纖維板接觸混凝土構(gòu)件的表面擦洗干凈;在固定端和張拉端安裝碳纖維板,并在碳纖維板和梁底之間涂抹碳板膠。碳纖維板涂抹膠粘劑并初步固定就位后,即可安裝壓緊條,壓緊條安裝時(shí)需在錨栓底部安裝墊片來保持壓條與混凝土0.8cm左右的縫隙,以便張拉時(shí)碳纖維板可以自由滑動(dòng)。同時(shí)在壓條和預(yù)應(yīng)力碳板之前粘上橡膠片來防止碳板收到損傷。壓緊條安裝就位后后,在張拉端安裝千斤頂,確保千斤頂中線與碳纖維板中線重合并調(diào)整處于水平位置,加壓張拉至設(shè)計(jì)張拉應(yīng)力值的15﹪,刻錄錨具張拉移動(dòng)起始線。加壓張拉至設(shè)計(jì)張拉應(yīng)力值的30﹪,檢查碳纖維板邊緣與梁表面之間是否有膠液擠壓溢出,如局部未出現(xiàn)膠液擠壓溢出現(xiàn)象,應(yīng)泄壓補(bǔ)充膠液后再張拉;檢測錨具行程位移是否對(duì)應(yīng)預(yù)張拉時(shí)的刻錄線。

    分段加壓張拉至設(shè)計(jì)張拉應(yīng)力值的50﹪、70﹪、90﹪、100﹪,每一級(jí)張拉結(jié)束后用扳手?jǐn)Q緊螺帽,每一級(jí)之間持荷5分鐘,記錄張拉端夾具的位置,比較實(shí)測值與計(jì)算值之間的偏差。檢測張拉端錨具行程位移是否滿足理論伸長量的要求,按規(guī)范要求張拉端錨具行程位移與理論伸長量誤差應(yīng)不大于±10﹪。

    當(dāng)預(yù)應(yīng)力施加到**時(shí)計(jì)算較終碳纖維板張拉伸長值,并持荷5分鐘。張拉結(jié)束后用雙螺帽固定死張拉螺桿。卸除千斤頂。切除過長的張拉螺桿,螺帽后端留3cm
    5)固化養(yǎng)護(hù):應(yīng)根據(jù)碳纖維復(fù)合板材膠在施工環(huán)境溫度和材料特性合理控制固化時(shí)間;當(dāng)施工環(huán)境溫度**25時(shí),固化時(shí)間相對(duì)延長。碳纖維板預(yù)應(yīng)力張拉體系中,錨具為鋼構(gòu)件,*發(fā)生銹蝕;碳纖維板因材質(zhì)為樹脂復(fù)合,應(yīng)避免陽光紫外線侵蝕,張拉完成檢驗(yàn)合格后,使用具有較好粘結(jié)性、防腐性和較好耐久性的環(huán)氧樹脂砂漿,對(duì)錨具、碳纖維板涂抹不少于3 毫米厚度的環(huán)氧樹脂砂漿進(jìn)行隱蔽防護(hù)。


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  • 詞條

    詞條說明

  • 裂縫形成的原因

    ? 高等級(jí)公路的養(yǎng)護(hù)在結(jié)構(gòu)工程中主要是隨時(shí)發(fā)現(xiàn)橋涵結(jié)構(gòu)物等在荷載作用下結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定狀態(tài)是否符合行車的安全要求,一般都是以混凝土結(jié)構(gòu)為主,混凝土是由水泥、骨料、中粗砂,外加劑和水配制的材料。硬結(jié)的混凝土是一種多元、多相、非勻質(zhì)的水泥基復(fù)合材料,具有較高的彈性模量,較低的抗拉強(qiáng)度,在受約束條件下只要發(fā)生少許收縮,產(chǎn)生的拉應(yīng)力往往會(huì)大于該齡期混凝土的抗拉強(qiáng)度,導(dǎo)致混凝土發(fā)生裂縫?;炷猎跐沧⒊尚?/p>

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