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1、体外预应力碳纤维板施工技术指南一、总则1、体外预应力碳纤维板加固简介碳纤维板张拉施工就是通过在梁体设置碳纤维板，然后通过张拉以提高梁体承载力的一种施工技术。碳纤维加固板材，其成型工艺是将碳纤维浸渍树脂后在模具内固化并连续拉挤成型。采用优质碳纤维原料与良好基本树脂，碳纤维板材具有拉伸强度高、耐腐蚀性、抗震性、抗冲击性等良好性能。碳纤维板材能充分发挥碳纤维的强度和弹性模量，在施工时可免除碳纤维单向织物的树脂固化阶段，强度利用效率高，施工方便。2、体外预应力碳纤维板的作用相对于以往的钢板加固方案，此施工工艺具有以下技术特点：1、高强高效：抗拉强度是普通钢材的数倍以上，弹性模量优于钢材，具有优异的抗蠕
2、变性能，耐腐蚀性和抗震性。2、重量轻、柔韧性好：碳纤维比强度高、质量仅为钢的1/5，有较高的韧性，可以盘卷，能以较大长度供应而无须搭接。3、施工便捷，施工质量易保证：材料不用预加工，工序方便，板材允许交叉。4、良好的耐久性和耐腐蚀性：耐酸、碱、盐及大气环境的腐蚀，不须定期维护。5、经济效益高：同等强设计。3、体外预应力碳纤维板的应用范围和时机其主要的应用领域为混凝土梁抗弯、抗剪加固，混凝土楼板、桥板加固补强、混凝土、砖砌体墙，剪刀墙补强，桥墩、桩等柱加固补强，烟囱、隧道、水池、混凝土管等加固补，该技术适用领域相当广泛。二、应用情况随着我国高速公路预防性养护施工的发展，体外预应力碳纤维板作为高速
3、公路预防性养护的新型方法，会受到越来越多的重视。在胶州湾髙速公路大修工程及2014年山东髙速养护工程一GFI青岛段中采用了此技术。三、材料要求碳纤维板各项力学性能指标满足JI/532-2004桥梁结构用碳纤维片材、GB/I21490-2008结构加固修复用碳纤维片材、CECS146：2003碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程及GB20367-2006混凝土结构加固技术规范。四、施工准备1、人员准备项目经理部设项目经理一名，项目总工程师一名，项目部下设三个工作组：齿块、转向块施工作业组；穿索张拉作业组；后勤供应组。主要施工人员表序号名称数量备注1项目经理12项目总工13技术员34质检员15电工
4、16电焊工27张拉工88普通操作工人152、机械准备施加预应力所用的机具设备及仪表由专人使用和管理，并定期维护和校验。对千斤顶和压力表进行配套标定，已确定压力表和张拉力之间的关系曲线。标定在经主管部门授权的法定计量技术机构定期进行。张拉机具设备与锚具配套使用，根据体外索的类型选用根据体外索的类型选用手动千斤顶，进场后，试运行确保正常后，方可调至工作台面。对长期不使用的张拉机具设备，在使用前进行全面校验。1、工艺流程钻锚栓孔主要施工机具表序名称单位数量备注1千斤顶台4包括压力表等2380V台式切割机台13对讲机台841T手拉葫芦个4五、施工工艺流程及质量控制措施2、定位、放样(1) 、用钢筋探测
5、仪或除去混凝土保护层的方法明确原钢筋网所在位置，以便能确定锚具的安装位置(2) 、尺寸核对：张拉端后预留的可施工距离必须30cm(从孔洞的中心量起)。(3) 、测量固定端和张拉端孔洞中心之间的距离后，准确标注需钻孔洞的位置。用墨斗弹线方法进行放样，弹出碳纤维板中心线、上下边缘线，锚具切槽边缘线、锚栓孔中心线、压条中心线位置。3、用手提切割机按放样位置切割安放碳纤维板锚具槽(1) 、固定端槽口尺寸如下：长度500mm、宽度230mm、深度25mm（2）、张拉端尺寸如下：长度约1000mm（依据张拉伸长量定）、宽度230mm、深度25mm用电锤将放样区域进行凿平，确保槽深度满足设计要求为25mm。
6、4、钻化学锚栓孔（1）、钻M24化学锚栓孔（在原钢筋间隙之间）尺寸和误差如下：1）、孔洞直径：282mm2）、孔洞深度：2252mm3）、孔洞与基面的垂直度：9024）、孔洞中心距离的误差10mm。（2）、钻M10压紧条化学锚栓孔（在原钢筋间隙之间）尺寸和误差如下：1）、孔洞直径：122mm2）、孔洞深度：1002mm5、对锚栓孔进行清孔处理（1）、先将喷嘴伸入成孔底部并吹入洁净无油的压缩空气，向外拉出喷嘴，反复3次；（2）、将硬毛刷插入孔中，往返旋转清刷3次；（3）、再将喷嘴伸入钻孔底部吹气，向外拉出喷嘴，反复3次。6、用角磨机打磨清理需粘贴碳纤维板部位的基面，并用压缩空气将表面浮尘吹净，对
7、于表面严重凹凸不平处，涂抹找平胶。另外，基面并用钢丝刷刷毛糙化处理。7、种植化学锚栓（1）、种植前用丙酮或工业用酒精擦拭孔壁、孔底，再进行种植。（2）、置入锚管，将化学锚栓单向旋转插入，直至达到设计深度，并保证植入锚栓与孔壁间的间隙基本均匀，现在锚栓的位置和垂直度。（3）、在环氧材料完成固化过程之前，种植后12小时内不得对锚杆进行扰动。8、锚具的安装（1）、固定端的安装1）安装固定端支座垫板，化学螺栓垫片、螺母，并旋紧。2）沿着支座垫板周边用结构胶封闭，并封闭孔洞和垫板之间的表面空隙，并埋注射管。3）、固化时间必须30分钟4）、将结构胶通过预留注射管灌注到支座垫板和基面之间的缝隙。5）、割断注
8、射管（2）、张拉端的安装1）、安装张拉端支座垫板，化学螺栓垫片、螺母，并旋紧。2）、沿着支座垫板周边用结构胶封闭，并封闭孔洞和垫板之间的表面空隙，并埋注射管，固化时间必须30分钟3）、核查边缘和基面的紧密程度，如果没填满，就用结构胶封，固化时间必须30分钟4）、将结构胶通过预留注射管灌注到支座垫板和基面之间的缝隙。5）、割断注射管注意：如果其中任何部分由于各种原因被拆下，只能在注射的粘结剂固化之前进行9、根据测量好的两端中心孔的位置确定碳纤维板的下料长度，安装两端的锚具（注意:在施加预应力之前不能做拉拔试验）。10、预应力碳纤维板安装（1）、在混合结构胶之前必须测温度和露点，基面温度必须大于露
9、点温度3度以上，并测试基面含水率,其最大限值不超过4%。（2）、磨平基面，并在其表面涂抹一薄层底胶，表面指触干燥后方可进行下道工序。（3）、卷起碳纤维板并用干净白布沾丙酮清洁剂清洁需涂环氧胶的那一面，注意不要损坏碳板（4）、用抹灰刮刀在碳纤维板上涂抹碳纤维专用结构胶（注意:在张拉端最后的3cm和固定端最后的8cm不要涂抹），结构胶呈突起状（板材中心区为3mm），平均厚度不小于2mm。（5）、将涂有结构胶的碳纤维板用手轻压贴于需粘贴的位置。11、张拉机具安装连接张拉端工具拉杆、工具挡板等，并安装标定千斤顶，连接油管、标定油泵和油表。12、张拉碳纤维板(1)、在开始张拉前必须确保前面所有安装程序都
10、符合预应力张拉表。(2)、同一片T两侧碳纤维板张拉采用单端同时对称分级张拉进行,采用张拉力和伸长量双控原则。张拉控制应力为0.4fpk，张拉控制力为192kN(拉伸强度取2400MPa，拉伸弹性模量取160GPa)。单条碳纤维板张拉力控制表分级20%40%60%80%100%总张拉力(kN)38.476.8115.2153.6192累计伸长量(mm)25.250.475.6100.8126注意：伸长量计算长度取21000mm13、张拉就位后，将碳纤维板粘贴到梁上。用橡皮滚筒顺纤维方向均匀平稳压实，使结构胶从两边挤出，保证密实无空洞，并及时清理两边缘挤出的多余结构胶。14、安装压紧条。15、锚固防护(1) 、拆掉千斤顶、工具挡板等可拆除部件；(2) 、割掉过长的张拉杆，完成整个张拉过程；(3) 、对锚具进行封锚防护，喷涂3cm厚的环氧砂浆。(4) 、对碳纤维板表面涂抹防护胶。六、检查验收施工结束后的现场验收以施工时张拉数据为主。施工结束后以小锤敲击碳纤维板条，每根检查，根据声音判断，空鼓不得超过面积的百分之十。
桥梁碳纤维板加固施工方案
