碳纖維板加固技術(shù)在橋梁上的應(yīng)用
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2021-09-06
20世紀(jì)70年代中期以來(lái),歐洲部分國(guó)家開(kāi)始在土木工程建設(shè)中應(yīng)用纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(FRP),并在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中發(fā)揮了較為理想的效果。這種材料表現(xiàn)出很強(qiáng)的剛性和韌性,特別是在耐腐蝕性能方面突破了傳統(tǒng)技術(shù)。將其應(yīng)用于混凝土橋梁的結(jié)構(gòu)施工,顯著提高了橋梁結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性,其優(yōu)勢(shì)還體現(xiàn)在縮短工期、降低人工成本上。經(jīng)過(guò)半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展和完善,這項(xiàng)技術(shù)也成為21世紀(jì)我國(guó)橋梁建設(shè)的重要方向之一。
1、碳纖維板加固施工技術(shù)
沈陽(yáng)某混凝土橋梁工程,橋梁全長(zhǎng)115m,兩端高18m,中間最高點(diǎn)25m。采用粘貼碳纖維片材的方法加強(qiáng)橋梁結(jié)構(gòu),取得了較為理想的效果。
(1) 表面處理技術(shù)
在應(yīng)用碳纖維板加固施工技術(shù)時(shí),表面處理技術(shù)是最重要的技術(shù)手段之一。由于混凝土結(jié)構(gòu)表面存在由游離石灰、風(fēng)化層或剝離砂漿組成的降解層,可用研磨機(jī)去除。同時(shí),它必須適用于研磨機(jī)和空氣噴嘴。這樣清洗后的混凝土表面可以充分干燥,也使表面處理的整體效果更加理想。
(2)斷面修復(fù)技術(shù)
在混凝土結(jié)構(gòu)橋梁的施工中,經(jīng)常應(yīng)用斷面修復(fù)技術(shù)。在應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)時(shí),應(yīng)充分了解混凝土表面結(jié)構(gòu)。通常情況下,混凝土面層的不良成分主要包括蜂窩、氣孔和腐蝕殘留物。正是由于這些不良結(jié)構(gòu)的存在,橋梁結(jié)構(gòu)經(jīng)常出現(xiàn)鋼筋滲漏現(xiàn)象。所以要注意防腐處理。需要應(yīng)用于環(huán)氧砂漿材料,因?yàn)檫@種材料在強(qiáng)度和密度上比混凝土材料稍大,所以其斷面修復(fù)效果比較理想。
(3) 底涂
在橋梁結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中,應(yīng)注意溫度控制。正常情況下,作業(yè)溫度應(yīng)保持在5℃以上,才能正常進(jìn)行施工。如遇雨天,應(yīng)暫時(shí)停止施工。對(duì)于施工規(guī)定范圍,應(yīng)確認(rèn)常溫,并要求相關(guān)施工技術(shù)人員對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的底層涂料進(jìn)行合理選擇,這樣才能提高橋梁的防腐效果。 . 應(yīng)保證施工現(xiàn)場(chǎng)始終處于空氣流通狀態(tài)。橋梁施工過(guò)程中,相關(guān)施工技術(shù)人員應(yīng)注意穿戴相關(guān)防護(hù)用品,
(4)碳纖維板的粘貼
碳纖維板粘接是碳纖維板加固施工技術(shù)中最重要的環(huán)節(jié)。在此過(guò)程中,應(yīng)使用剪刀根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)的尺寸進(jìn)行剪裁,以確保當(dāng)前貼片的整體貼合。在切割操作過(guò)程中,應(yīng)注意合理控制切割尺寸和長(zhǎng)度。一般認(rèn)為控制在2m以內(nèi),才能保證最終的碳纖維板貼合度。為了有效防止碳纖維片材在儲(chǔ)存過(guò)程中被損壞,需要準(zhǔn)確控制切割次數(shù),確保滿足實(shí)際需求,避免大量過(guò)剩。當(dāng)混凝土橋面底漆已涂刷一周以上時(shí),應(yīng)用研磨機(jī)打磨平整,以保證橋面整體平整。需要用刷輥將環(huán)氧樹(shù)脂均勻地涂在橋梁結(jié)構(gòu)的底漆上。這樣可以有效控制施工橋面的粗糙度。在涂裝操作過(guò)程中,要注意涂裝較厚的邊角。在纖維的縱向留出約 10 cm 的空間。纖維片粘貼操作完成后,應(yīng)放置30分鐘。如果在此過(guò)程中出現(xiàn)纖維破裂,應(yīng)及時(shí)使用滑輪進(jìn)行處理??梢杂行Э刂剖┕蛎娴拇植诙?。在涂裝操作過(guò)程中,要注意涂裝較厚的邊角。在纖維的縱向留出約 10 cm 的空間。纖維片粘貼操作完成后,應(yīng)放置30分鐘。如果在此過(guò)程中出現(xiàn)纖維破裂,應(yīng)及時(shí)使用滑輪進(jìn)行處理??梢杂行Э刂剖┕蛎娴拇植诙?。在涂裝操作過(guò)程中,要注意涂裝較厚的邊角。在纖維的縱向留出約 10 cm 的空間。纖維片粘貼操作完成后,應(yīng)放置30分鐘。如果在此過(guò)程中出現(xiàn)纖維破裂,應(yīng)及時(shí)使用滑輪進(jìn)行處理。
2、碳纖維板在橋梁加固中的應(yīng)用前景研究
對(duì)于粘貼碳纖維片材的加固技術(shù)來(lái)說(shuō),仍然是一種新型的技術(shù)。其適用范圍還在進(jìn)一步擴(kuò)大中。同時(shí),碳纖維片材粘接加固方法也成為一種理想的橋梁快速加固方法,特別適用于公路橋梁建設(shè)中的應(yīng)用,可有效提高橋梁結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。對(duì)于碳纖維材料,由于其重量輕、施工操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),在現(xiàn)場(chǎng)粘接施工時(shí)往往不需要重型設(shè)備輔助,在我國(guó)的應(yīng)用前景十分廣闊。西方一些發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)碳纖維橋梁加固技術(shù)的研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)我國(guó)。所以,在我國(guó)在這方面進(jìn)行探索和發(fā)展時(shí),可以積極借鑒西方國(guó)家的研究經(jīng)驗(yàn),結(jié)合我國(guó)現(xiàn)階段公路橋梁的實(shí)際情況。我國(guó)應(yīng)盡快在行業(yè)內(nèi)建立碳纖維板增強(qiáng)技術(shù)的系統(tǒng)性指南。并注重不斷創(chuàng)新將碳纖維片材粘貼在混凝土公路橋梁結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)加固的新技術(shù),以促進(jìn)我國(guó)原有公路橋梁加固養(yǎng)護(hù)工作水平的不斷提高。現(xiàn)階段的公路橋梁。我國(guó)應(yīng)盡快在行業(yè)內(nèi)建立碳纖維板增強(qiáng)技術(shù)的系統(tǒng)性指南。并注重不斷創(chuàng)新將碳纖維片材粘貼在混凝土公路橋梁結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)加固的新技術(shù),以促進(jìn)我國(guó)原有公路橋梁加固養(yǎng)護(hù)工作水平的不斷提高?,F(xiàn)階段的公路橋梁。我國(guó)應(yīng)盡快在行業(yè)內(nèi)建立碳纖維板增強(qiáng)技術(shù)的系統(tǒng)性指南。并注重不斷創(chuàng)新將碳纖維片材粘貼在混凝土公路橋梁結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)加固的新技術(shù),以促進(jìn)我國(guó)原有公路橋梁加固養(yǎng)護(hù)工作水平的不斷提高。
3 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)際運(yùn)行,碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在路橋結(jié)構(gòu)建設(shè)中的應(yīng)用,已經(jīng)發(fā)揮了較為理想的效果。它的優(yōu)勢(shì)也非常明顯,不僅現(xiàn)場(chǎng)施工操作更加方便,與傳統(tǒng)的加固施工方案相比,其成本控制效果也非常理想。同時(shí),碳纖維橋梁加固技術(shù)的應(yīng)用周期較短,也顯著降低了其對(duì)交通系統(tǒng)及周邊環(huán)境的影響。目前,單纖維加固技術(shù)在我國(guó)橋梁工程中的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,其市場(chǎng)應(yīng)用前景也十分廣闊,可應(yīng)用于各類(lèi)路橋工程。為我國(guó)的路橋建設(shè)提供了豐富的借鑒經(jīng)驗(yàn),也促進(jìn)了路橋建設(shè)行業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展。
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