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摘要:本文将碳纤维补强技术与灌浆技术相结合,将其应用到桥梁的养护中,该方案能够有效地对桥梁裂缝进行处理,达到加固桥梁,从而延长其使用年限的效果。
关键词:补强技术;灌浆技术;桥梁养护;裂缝处理
Abstract: In this paper, we use the technology of carbon fiber reinforcement and combined with grouting technology in the application of bridge maintenance, this scheme can extend the using life of the bridge, deal with the bridge crack and improve strength of the bridge.
Keywords: Fill strong technology, Grouting technology, Bridge maintenance, Crack processing
0 引言
在我国,中小型桥梁一般缺乏非常有效的养护,所以,裂缝是中小型桥梁中常出现的病害性问题。从养护成本、技术等方面考虑,将碳纤维补强技术与灌浆技术相结合方案可以较好的应用到桥梁养护的应用中,达到加固桥梁,降低桥梁的老化程度,提高桥梁的使用年限的目的。
1 技术介绍
1.1 碳纤维补强技术
碳纤维材料具有非常高的抗拉强度和高弹性的模量,可以在对构件的外形尺寸不进行改变的情况下进行方便的施工,并且其能够非常好的对混泥土裂缝进行封闭处理,此外还具有耐腐蚀性。该方法是利用特殊的粘合剂把专用的由碳纤维材料制成的碳纤维片与混凝土结构的路面或桥面进行粘合,其可以广泛地应用到钢筋混泥土结构(如道路、桥梁)的加固补强,并且不会对原先的路面外表造成不好的影响。
1.2 灌浆技术
在采用灌浆技术对桥梁的裂缝进行修补之前,需要首先考虑钻孔的深度、排距以及孔距。钻孔深度需根据实际的情况进行确定,需要充分的考虑裂缝的宽度、长度和深度。排距以及孔距需要依据灌浆孔的水泥浆的扩散范围进行确定。
在进行灌浆时,其首段可使用灌浆栓塞来进行灌浆,灌浆塞安装在与混凝土结构接触面以上大概500毫米左右。在该段以下部分,在孔口封闭的条件下,进行自上而下的循环灌浆,在灌浆的过程中我们可以采用记录系统进行相应的记录。
2 基于碳纤维补强与灌浆技术相结合施工方案设计
2.1 灌浆的施工过程
首段使用灌浆栓塞来进行卡塞灌浆,将栓塞安装在基岩和混凝土接触面靠上500mm的地方。在首段以下可使用“进行孔口封闭,从上至下进行循环灌浆”的方式进行施工。
(1)钻孔
可以使用如XY-300型钻进行成孔的钻探。在施工过程中,其最大的工作压力应不低于1.2Mpa,输浆量应不低于5L/S。应分班连续作业,并需注意桥体裂缝的变化。
(2)冲孔和压水试验
在钻孔完成之后需要进行冲孔和压水试验。在钻孔结束后需要进行冲孔,一直到回水清澈后10分钟再停止冲孔。在冲孔后再进行洗缝,洗缝可采用脉动压力水,水的压力一般取为灌浆压力的80%。洗缝的时候应先在有压状态下压水10分钟后再释放压力5分钟。上述步骤应各不小于40分钟。
(3)灌注混凝土
灌注混凝土需要根据裂缝的大小来选择合适的扣导管,并且接头最好使用“O”型的密封圈进行密封处理,并要确保其在施工过程中不漏气漏水。可以按如下的程序进行作业:(1)放钢筋笼;(2)安设导管;(3)放入阻塞器;(4)灌注首批混凝土;(5)连续不断灌注至桩顶;(6)拔护筒。
(4)进行封孔处理
在灌浆结束后,需要进行封孔处理,建议采用全孔灌浆封堵法进行封孔,对封孔浆液有特殊的要求,其水灰比最好为1:2。倘若孔内没有达到该水灰比,则需要先使用相同比例的浓浆进行置换,等到回浆管返回浓浆后再结束封孔,在施工的过程中,应做好相关的灌浆记录。
2.2 碳纤维补强
根据桥梁损坏的实际情况,可以参考以下的流程进行施工:
(1)首先需要进行混凝土基底的修补,并进行打磨处理;
(a)对表面裂缝和孔洞处理。若桥面没有裂缝现象出现,只是有局部的细小蜂窝,就只需使用HCJ碳纤维粘合剂进行相应的修补;
(b)對桥面破损和残缺的部分,首先需要进行清理,使其表面平整,结构密实。
(c)若桥面有漏筋出现,需要使用专业的粘合剂进行修补,使其复原,并且要达到表面平整的效果。
(d)进行打磨处理,对粘合处进行打磨,保证修复后的表面平整,不出现棱角,若有棱角,需使用打磨机打磨成圆角,圆角的直径要在40mm以上。
(e)在表面打磨后,需要对表面的杂物和灰尘进行清理,可使用高压吹风设备进行处理,再使用脱脂棉蘸些丙酮进行擦拭处理,不留粉尘,之后还需要对表面进行干燥处理。
(2)再在底层涂HCJ碳纤维粘合剂;
(a)在进行粘合前,需要把HCJ碳纤维粘合剂的主剂与固化剂按照规定的比例进行匹配,放入容器后采用低速的搅拌设备进行搅拌,从而去除气泡,并盖上容器盖,防止搅拌好的粘合剂内进入杂质,由于搅拌好的粘合剂会在空气中固化,所有一次的调和量应该尽量在其固化前使用完。
(b)使用滚筒刷进行底层涂料的涂抹,需要涂抹均匀,用指尖接触干燥后再进行下一道的施工工序。
(c)若涂料表面出现凸起,可以采用打磨机或者纱布进行打磨,并在打磨后使用丙酮对飞尘进行清洗。
(3)之后使用HCJ碳纤维粘合剂进行残缺的修补;
(a)对表面凹陷的部分使用粘合剂进行填平处理,要达到表面平整的效果。
(b)对使用腻子涂刮后其表面仍就凹凸的糙纹可使用砂纸进行打磨至平整。
(4)贴第一层和第二层的碳纤维片;
(a)在进行粘合前,需要把HCJ碳纤维粘合剂的主剂与固化剂按照规定的比例进行匹配,具体事项与第(2)步中的(a)一样。
(b)对碳纤维布进行裁剪处理,其搭接头应留有超过100mm的长度。并且此部分应该多涂抹粘合剂,此外还需注意,在片材宽度的方向不需要进行搭接,所以在裁剪完成之后,需要采用脱脂棉蘸些丙酮将其表面进行擦拭,并且不要留一点粘合剂。
(c)把裁剪好的碳纤维布铺在涂好粘合剂的基层上,在贴片前采用滚筒刷将粘合剂涂抹均匀。在贴片时,采用滚筒沿着纤维片方向在它的上面进行滚压,至其中的气泡被完全挤压出为止。此外在挤压的时候一定要小心不能将碳纤维布损坏。
(d)在碳纤维片的黏贴完毕后的三十分钟内,我们不能进行任何的操作,在三十分钟过后,再使用滚筒刷进行粘合剂的二次涂抹,达到使粘合剂完全渗透到碳纤维里的程度。
(e)在底层的碳纤维粘合干燥以后,根据本大步中的步骤(c)进行第二层碳纤维布的黏贴。在第二层碳纤维布表面所涂抹的粘合剂也应该涂抹均匀,并要保证其周边是整齐的。
(5)对表面进行涂装;
由于桥面在后期需要进行混泥土的涂抹,所以在黏贴完最后的碳纤维布之后需要在其表面使用干燥的黄沙进行覆盖,从而增加其与混泥土的粘合力。
(6)对修补的部分进行养护;
(a)碳纤维片在施工完成之后需要进行养护,在养护期间要是其表面的问题不低于粘合剂的最低允许使用温度,所以需要根据天气情况进行施工。
(b)养护期要保证至少为两周的时间,并且施工部分应采用恰当的措施进行遮挡式封闭养护,避免外界对其造成损坏。
(7)进行完工验收。
3 小结
本文采用碳纤维补强技术与灌浆技术相结合的方案应用于桥梁的养护中,从维护成本等方面进行考虑,由于该养护方案的成本较低,其比较适合于对中小型桥梁的维护,在对桥梁的裂缝进行处理时,处理效果良好,从而达到了加固桥梁的目的。
参考文献:
[1] 胡小顺. 浅谈防渗墙下帷幕灌浆施工技术[J].应用技术, 2010,10(下): 167-169.
[2] 吴永祥. 公路桥梁的养护与管理方法探析[J].应用技术,2010,11(下):128,146.
[3] 陈葆. 灌浆及碳纤维补强技术在桥梁裂缝中的应用[J].山西建筑,2010,36(34):330-331.
[4] 王志赟. 浅谈伸缩缝技术在桥梁施工中的应用[J]. Value Engineering,2010,24(8):65.
[5] 覃俊飞. 碳纤维布补强技术在混凝土结构加固中的应用[J].现代商贸工业,2010,21:361.
[6] 金紫华,黄志惠,胡春奇. 碳纤维加固补强技术在工程中的应用实例[J].河南建材,2010,5:89-90.
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词:补强技术;灌浆技术;桥梁养护;裂缝处理
Abstract: In this paper, we use the technology of carbon fiber reinforcement and combined with grouting technology in the application of bridge maintenance, this scheme can extend the using life of the bridge, deal with the bridge crack and improve strength of the bridge.
Keywords: Fill strong technology, Grouting technology, Bridge maintenance, Crack processing
0 引言
在我国,中小型桥梁一般缺乏非常有效的养护,所以,裂缝是中小型桥梁中常出现的病害性问题。从养护成本、技术等方面考虑,将碳纤维补强技术与灌浆技术相结合方案可以较好的应用到桥梁养护的应用中,达到加固桥梁,降低桥梁的老化程度,提高桥梁的使用年限的目的。
1 技术介绍
1.1 碳纤维补强技术
碳纤维材料具有非常高的抗拉强度和高弹性的模量,可以在对构件的外形尺寸不进行改变的情况下进行方便的施工,并且其能够非常好的对混泥土裂缝进行封闭处理,此外还具有耐腐蚀性。该方法是利用特殊的粘合剂把专用的由碳纤维材料制成的碳纤维片与混凝土结构的路面或桥面进行粘合,其可以广泛地应用到钢筋混泥土结构(如道路、桥梁)的加固补强,并且不会对原先的路面外表造成不好的影响。
1.2 灌浆技术
在采用灌浆技术对桥梁的裂缝进行修补之前,需要首先考虑钻孔的深度、排距以及孔距。钻孔深度需根据实际的情况进行确定,需要充分的考虑裂缝的宽度、长度和深度。排距以及孔距需要依据灌浆孔的水泥浆的扩散范围进行确定。
在进行灌浆时,其首段可使用灌浆栓塞来进行灌浆,灌浆塞安装在与混凝土结构接触面以上大概500毫米左右。在该段以下部分,在孔口封闭的条件下,进行自上而下的循环灌浆,在灌浆的过程中我们可以采用记录系统进行相应的记录。
2 基于碳纤维补强与灌浆技术相结合施工方案设计
2.1 灌浆的施工过程
首段使用灌浆栓塞来进行卡塞灌浆,将栓塞安装在基岩和混凝土接触面靠上500mm的地方。在首段以下可使用“进行孔口封闭,从上至下进行循环灌浆”的方式进行施工。
(1)钻孔
可以使用如XY-300型钻进行成孔的钻探。在施工过程中,其最大的工作压力应不低于1.2Mpa,输浆量应不低于5L/S。应分班连续作业,并需注意桥体裂缝的变化。
(2)冲孔和压水试验
在钻孔完成之后需要进行冲孔和压水试验。在钻孔结束后需要进行冲孔,一直到回水清澈后10分钟再停止冲孔。在冲孔后再进行洗缝,洗缝可采用脉动压力水,水的压力一般取为灌浆压力的80%。洗缝的时候应先在有压状态下压水10分钟后再释放压力5分钟。上述步骤应各不小于40分钟。
(3)灌注混凝土
灌注混凝土需要根据裂缝的大小来选择合适的扣导管,并且接头最好使用“O”型的密封圈进行密封处理,并要确保其在施工过程中不漏气漏水。可以按如下的程序进行作业:(1)放钢筋笼;(2)安设导管;(3)放入阻塞器;(4)灌注首批混凝土;(5)连续不断灌注至桩顶;(6)拔护筒。
(4)进行封孔处理
在灌浆结束后,需要进行封孔处理,建议采用全孔灌浆封堵法进行封孔,对封孔浆液有特殊的要求,其水灰比最好为1:2。倘若孔内没有达到该水灰比,则需要先使用相同比例的浓浆进行置换,等到回浆管返回浓浆后再结束封孔,在施工的过程中,应做好相关的灌浆记录。
2.2 碳纤维补强
根据桥梁损坏的实际情况,可以参考以下的流程进行施工:
(1)首先需要进行混凝土基底的修补,并进行打磨处理;
(a)对表面裂缝和孔洞处理。若桥面没有裂缝现象出现,只是有局部的细小蜂窝,就只需使用HCJ碳纤维粘合剂进行相应的修补;
(b)對桥面破损和残缺的部分,首先需要进行清理,使其表面平整,结构密实。
(c)若桥面有漏筋出现,需要使用专业的粘合剂进行修补,使其复原,并且要达到表面平整的效果。
(d)进行打磨处理,对粘合处进行打磨,保证修复后的表面平整,不出现棱角,若有棱角,需使用打磨机打磨成圆角,圆角的直径要在40mm以上。
(e)在表面打磨后,需要对表面的杂物和灰尘进行清理,可使用高压吹风设备进行处理,再使用脱脂棉蘸些丙酮进行擦拭处理,不留粉尘,之后还需要对表面进行干燥处理。
(2)再在底层涂HCJ碳纤维粘合剂;
(a)在进行粘合前,需要把HCJ碳纤维粘合剂的主剂与固化剂按照规定的比例进行匹配,放入容器后采用低速的搅拌设备进行搅拌,从而去除气泡,并盖上容器盖,防止搅拌好的粘合剂内进入杂质,由于搅拌好的粘合剂会在空气中固化,所有一次的调和量应该尽量在其固化前使用完。
(b)使用滚筒刷进行底层涂料的涂抹,需要涂抹均匀,用指尖接触干燥后再进行下一道的施工工序。
(c)若涂料表面出现凸起,可以采用打磨机或者纱布进行打磨,并在打磨后使用丙酮对飞尘进行清洗。
(3)之后使用HCJ碳纤维粘合剂进行残缺的修补;
(a)对表面凹陷的部分使用粘合剂进行填平处理,要达到表面平整的效果。
(b)对使用腻子涂刮后其表面仍就凹凸的糙纹可使用砂纸进行打磨至平整。
(4)贴第一层和第二层的碳纤维片;
(a)在进行粘合前,需要把HCJ碳纤维粘合剂的主剂与固化剂按照规定的比例进行匹配,具体事项与第(2)步中的(a)一样。
(b)对碳纤维布进行裁剪处理,其搭接头应留有超过100mm的长度。并且此部分应该多涂抹粘合剂,此外还需注意,在片材宽度的方向不需要进行搭接,所以在裁剪完成之后,需要采用脱脂棉蘸些丙酮将其表面进行擦拭,并且不要留一点粘合剂。
(c)把裁剪好的碳纤维布铺在涂好粘合剂的基层上,在贴片前采用滚筒刷将粘合剂涂抹均匀。在贴片时,采用滚筒沿着纤维片方向在它的上面进行滚压,至其中的气泡被完全挤压出为止。此外在挤压的时候一定要小心不能将碳纤维布损坏。
(d)在碳纤维片的黏贴完毕后的三十分钟内,我们不能进行任何的操作,在三十分钟过后,再使用滚筒刷进行粘合剂的二次涂抹,达到使粘合剂完全渗透到碳纤维里的程度。
(e)在底层的碳纤维粘合干燥以后,根据本大步中的步骤(c)进行第二层碳纤维布的黏贴。在第二层碳纤维布表面所涂抹的粘合剂也应该涂抹均匀,并要保证其周边是整齐的。
(5)对表面进行涂装;
由于桥面在后期需要进行混泥土的涂抹,所以在黏贴完最后的碳纤维布之后需要在其表面使用干燥的黄沙进行覆盖,从而增加其与混泥土的粘合力。
(6)对修补的部分进行养护;
(a)碳纤维片在施工完成之后需要进行养护,在养护期间要是其表面的问题不低于粘合剂的最低允许使用温度,所以需要根据天气情况进行施工。
(b)养护期要保证至少为两周的时间,并且施工部分应采用恰当的措施进行遮挡式封闭养护,避免外界对其造成损坏。
(7)进行完工验收。
3 小结
本文采用碳纤维补强技术与灌浆技术相结合的方案应用于桥梁的养护中,从维护成本等方面进行考虑,由于该养护方案的成本较低,其比较适合于对中小型桥梁的维护,在对桥梁的裂缝进行处理时,处理效果良好,从而达到了加固桥梁的目的。
参考文献:
[1] 胡小顺. 浅谈防渗墙下帷幕灌浆施工技术[J].应用技术, 2010,10(下): 167-169.
[2] 吴永祥. 公路桥梁的养护与管理方法探析[J].应用技术,2010,11(下):128,146.
[3] 陈葆. 灌浆及碳纤维补强技术在桥梁裂缝中的应用[J].山西建筑,2010,36(34):330-331.
[4] 王志赟. 浅谈伸缩缝技术在桥梁施工中的应用[J]. Value Engineering,2010,24(8):65.
[5] 覃俊飞. 碳纤维布补强技术在混凝土结构加固中的应用[J].现代商贸工业,2010,21:361.
[6] 金紫华,黄志惠,胡春奇. 碳纤维加固补强技术在工程中的应用实例[J].河南建材,2010,5:89-90.
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。