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2.基层混凝土的强度要求不低于C15。
3.施工环境温度在5~35℃范围内,相对湿度不大于70%。
(三)工艺原理
加固机理是将碳纤维布采纳高性能的环氧类粘接剂粘结于混凝土构件的表面,利用碳纤维材料良好的抗拉强度达到增强构件承载能力及刚度的目的。
(四)工艺流程及操作要点
1.工艺流程。
卸荷基底处理涂底胶找平粘贴保护。
2.操作要点。
(1)卸荷。
加固前对于承受二次荷载的构件不需卸荷,不承受二次荷载的构件必需卸荷,卸荷方式如下:
①对老建筑采纳拆除原有的吊顶、顶板装饰层、墙面装饰、地面面层、设备等方法,以达到卸静荷的目的。
②对一些不能卸静荷的构件,可采纳千斤顶顶升的方式卸荷;
③卸活荷载。
(2)基底处理。
①混凝土表层出现剥落、空鼓、蜂窝、腐蚀等部位应予以凿除,对于较大面积的劣质层在凿除后应用环氧砂浆进行修复。
②裂缝部分如有必要应首先进行封闭或灌浆处理。
③用混凝土角磨机、砂纸等工具除去混凝土表面的浮浆。
油污等杂质,构件基面的混凝上要打磨平坦,尤其是表面的凸起部位要磨平,转角粘贴处要进行倒角处理并打磨成圆弧状(R≥10mm)。
④用吹风机将混凝上表面清理干净并保持干燥。
(3)涂底胶(使用材料为FP)。
①按主剂:
固化剂=2:
l的比例将主剂与固化剂先后置于容器中,电动搅拌器均匀搅拌,根据环境温度决定用量并严格操纵使用时间,一般情况下1h内用完。
②用滚筒刷均匀涂抹于混凝上表面,等胶固化后(以指触干燥为准),再进行下一步施工。
一般情况下固化时间为2~3d.(4)用整平材料找平(使用材料型号为FE)。
①混凝土表面凹陷部位要用FE填平,尽量减少高度差。
②转角的处理也应用FE将其修补为光滑的圆弧。
(5)粘贴碳纤维布(使用材料型号为FR)。
①按设计要求的尺寸及层数裁剪碳纤维布,除非特别要求,碳纤维布长度一般应在3m之内。
②调配粘贴材料FR胶(使用方法同底胶FP),然后均匀涂抹于所要粘贴的部位,在搭接处、混凝土拐角等部位要多涂抹一些。
③粘贴碳纤维布,在确定所贴部位无误后剥去离析纸,用特制的滚子反复沿纤维方向滚压,去除气泡,并使FR胶充分浸透碳纤维布。
多层粘贴应重复上述步骤,待纤维布表面指触干燥方可进行下一层的粘贴。
④在最后一层碳纤维布的表面均匀涂抹FR胶。
碳纤维布沿纤维方向的搭接长度不得小于100mm,见图。
碳纤维搭接示意图
⑤碳纤维端部固定用粘贴横向碳纤维或粘钢固定。
(6)保护。
加固后的碳纤维表面应采取抹灰或喷防火涂料进行保护。
(五)材料
碳纤维材料(CFRP)加固修补结构所用材料主要为碳纤维材料与粘贴用树脂。
材料及性能指标见表
结构加固修补用碳纤维材料(CFRP)主要性能指标
贴CFRP用树脂主要技术性能指标
碳纤维加固的机具设备,视现场情况及施工面积和工期要求合理配置。
(七)劳动组织及安全
1.劳动力组织。
视现场工期及施工面积确定班组数,每班组约10~12人,其中治理人员4人(工长、技术、质量、安全各1人),专业工人6~8人。
每天粘贴7~10m2。
2.安全
(1)裁剪及使用碳纤维布时应尽量远离电源,与高压电线及输电线路要有可靠隔离措施。
(2)碳纤维布的配套用胶要远离火源,幸免阳光直接照耀。
(3)现场施工人员应穿工作服,佩戴口罩和手套,严禁在现场吸烟。
(4)配制及使用胶的场所必须保持良好的通风。
(5)脚手架要有足够的安全性,高空作业必须配戴安全带。
(八)质量要求
1.验收时必须有碳纤维及其配套胶生产厂家所提供的材料检验明。
验收以企业标准为验收依据。
2.每一道工序结束后均应按工艺要求进行检查,做好相关的验收记录,如出现质量问题,应马上返工。
3.现场验收以评定碳纤维布与混凝上之间的粘结质量为主,用小锤等工具轻轻敲击碳纤维布表面,以回音来推断粘结效果,如出现空鼓等粘贴不密实的现象应采纳针管注胶(FR)的方法进行补救,粘结面积若少于90%则判定粘结无效,需重新施工。
4.对于碳纤维布粘贴面积在100m2以上的工程为检验其加固效果应与甲方设计协商进行荷载试验,其结构的变形等各项指标均应满足GJ规范规定及使用要求。
5.大面积粘贴前需做样板,待有关方面验证后,再大面积施工。
为了确保碳纤维布与构件之间的粘结质量,基底处理首先检查要加固的部位本身是否有空鼓现象,再进行表面检查,最后对不符合要求的部位采取相应的措施。
6.严格操纵施工现场的温度和湿度,冬季施工要有可靠的技术措施保证。
注:
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山西省汾阳至离石高速公路工程施工时,桥台台背回填后,采纳压注水泥粉煤灰浆液的方法,对台背进行加固处理。
有效幸免了桥台台背下沉和桥头跳车现象,取得了良好的技术经济效果。
1 施工工艺原理及特点
1.1工艺原理
桥台台背注浆加固是浆液在液压或气压作用下,通过注浆管把浆液注入台背填料中,充填、渗透和挤密台背填料的空隙,同时产生挤压效应和骨架效应,将原来松散的台背填料胶结行成一个强度高、压缩性低、抗渗性高和稳定性好的整体,从而有效降低防止或减少台背的水蚀和下沉。
1.2工艺特点
(1)施工设备和施工工艺简单、操作性强、节约劳力、施工场地要求低。
钻孔和注浆可交替作业,施工效率高。
(2)加固效果明显,可靠性强、费用较低、经济合理。
(3)注浆加固适用与砂土、粉土、黏土、淤泥土、一般土或砂砾等多种介质,可用于建筑物基础加固、路基加固、桥涵台背加固、隧道地表加固、隧道堵漏、深基坑周围土体加固等。
(4)可根据不同层次和不同深度加固要求的不同,分层对待,并可反复注浆加固。
2 施工技术指标
应根据技术资料和工程实际情况拟定各项施工技术指标,并通过试验段的施工最终确定注浆孔距、注浆压力及浆液配比等。
2.1施工技术参数
(1)注浆孔深度。
台背注浆孔的深度取台背厚度加1.5m。
(2)注浆孔间距。
注浆孔的间距应根据台背填料的渗透能力确定。
二八灰土中取15m梅花型布置,砂砾中取2.5m梅花型布置。
(3)浆液配比。
因为台背注浆的目的主要是充填挤密,可采纳较小的水泥用量,在汾离高速施工中采纳水泥:
粉煤灰为1:
3的配比。
(4)注浆压力。
注浆压力应根据被加固的介质和加固深度确定,在汾离高速施工中采纳初压0.5mpa~0.7mpa,终压1.5mpa,稳压时间不小于2mm。
(5)止浆帷幕。
台背注浆前先沿台背周边设置一圈间距1m的止浆孔。
压注水泥浆液(为及早形成止浆帷幕,可在浆液中适当参配速凝剂或水玻璃),使之沿台背周边形成一圈帷幕,幸免台背注浆是浆液从周边申流。
2.2施工极具设备
一般地质钻机2~3台,液压注浆泵1~2台,水泥浆搅拌机1~2台。
储浆罐1~2只,高压注浆胶管50m,蓄水池1个,台秤1个,电源线。
操纵箱等。
2.3材料要求
水泥:
p.032.5或p.032.5一般硅酸盐水泥。
水:
自来水或饮用水。
粉煤灰:
ⅰ级或ⅱ级。
另外。
可根据工程实际情况和需要的加固效果参配速凝剂或膨胀剂等外加剂。
3 施工工艺
3.1施工工艺流程
布孔钻孔和注浆设备就位钻孔安装注浆管封孔浆液配制注浆封管(封口)。
3.2施工操作要点
(1)施工准备。
在注浆施工前应先平坦场地,清除施工场地内的杂物;
水、电及机具设备就绪;
在施工场地周围做好临时排水沟.以保证有一个良好的施工环境。
(2)注浆加固台背前,先应沿台背周边施作止浆帷幕。
沿台背周边小间距布设一圈注浆孔,帷幕孔的孔深应较一般注浆孔深1m~2m,用较小的压力压注水泥浆液,可采纳分层注浆的方法逐孔注浆,最后使台背周边形成一个止浆帷幕。
帷幕孔注浆72h后方可进行台背的注浆作业。
(3)注浆花管。
注浆管选用直径50mm的pvc管,沿管身纵向间距200mm梅花型打设4排直径6mm的注浆花孔,注浆管顶部封孔段不打孔。
管节处用套管连接牢固,套管上也要打设注浆孔。
(4)布孔。
按规定的技术参数测量布孔,并用石灰或油漆做标记。
(5)钻孔。
在布好的孔位上钻孔至设计深度,缓缓拔出钻杆。
(6)注浆管的安装。
钻孔完成后要及时将注浆孔装入孔中,应顺孔方向轻缓插入注浆管,幸免扰动孔壁,造成堵孔。
(7)封孔。
注浆管安装后,要进行风空处理,以免注浆时浆液在压力作用下向上冒出。
封孔深度根据注浆压力可采纳1m~2m。
安装注浆管时在其上部用编织袋等做10cm的封圈,然后从孔顶倒入拌制好的水泥水玻璃浆液(也可用快硬水泥做封口浆液),养护48h后即可进行注浆作业。
(8)配制浆液。
按照设计及试验段确定的配合比拌制浆液,搅拌时间1.5min~2.5min,浆液搅拌均匀后.通过滤XX进入储浆罐中。
(9)注浆。
各管路连接好后,将吸浆管放入储浆罐内,开启注浆泵,缓缓加大注浆压力。
在注浆进浆过程中,要设专人不断搅拌储浆罐内的浆液,紧密注意注浆压力表、进浆量及注浆孔周围的情况。
出现堵浆现象,应及时停止注浆,清理疏通管道后再注。
注浆的顺序为先周边后中间。
(10)封管。
注浆结束后,拆除注浆管接头。
并迅速用木塞堵孔。
施工时,作业人员不要面对孔口,以免浆液喷到脸上。
4 质量操纵及检验
4.1施工质量操纵
(1)应按照相关规范要求做好各材料的各项质量指标的检测。
(2)施工中严格操纵材料的称量误差、浆液的搅拌时间、注浆孔的孔位、孔深,注浆压力等。
4.2注浆效果检验
(1)统计注浆量,推算充填效果。
(2)静力触探测试加固前后台背填料强度的变化。
(3)钻孔做弹性试验测定加固体的弹性模量和剪切模量。
(4)点探法或放射性同位素测定浆液的注入范围。
5 效益评价
汾离高速公路工程通过注浆加固桥台台背,有效幸免了台背的下沉和桥头跳车,大大提高了行车安全性和舒适性,大幅减少了道路维护费用,经济效益和社会效益明显。
A
工程场位于福建省漳州市龙文区九龙大道东侧,地
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