預(yù)應(yīng)力碳纖維板加固技術(shù)屬于主動(dòng)加固技術(shù),是一種新型的碳纖維加固技術(shù),結(jié)合了碳纖維板的高強(qiáng)度和施加預(yù)應(yīng)力的特點(diǎn),碳纖維板的強(qiáng)度利用率高,顯著增加結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度的同時(shí),能減少鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的撓度變形,并能減少和封閉裂縫,具有自重輕,對(duì)結(jié)構(gòu)損傷小,施工簡(jiǎn)便,加固效果好等優(yōu)勢(shì)。
在維修加固工程中,加固效果主要取決于加固材料的質(zhì)量和加固施工的規(guī)范性等,本期我們將針對(duì)在預(yù)應(yīng)力碳纖維板加固施工過(guò)程中的一些較容易忽略但直接影響加固效果的施工要點(diǎn)進(jìn)行探討,歡迎大家交流指正。
1、鉆孔、植筋
植筋的主要作用就是對(duì)張拉端、固定端錨具及壓條等部件進(jìn)行固定和限位,從而防止預(yù)應(yīng)力碳纖維板在張拉過(guò)程中出現(xiàn)偏心受拉、斷裂,錨具脫離等情況,保證張拉順利、安全。
?、佟@孔
首先,鉆孔前需根據(jù)設(shè)計(jì)要求,使用墨盒彈出底座、壓條安裝位置線,并將鉆孔固定位置標(biāo)記在混凝土梁底,使用鋼筋探測(cè)儀檢測(cè)預(yù)定鉆孔位置是否有受力鋼筋或梁體原預(yù)應(yīng)力鋼絞線分布,如遇到分布受力鋼筋等,可以根據(jù)底座上固定孔位的橫向富余量調(diào)整鉆孔位置,避免鉆孔破壞受力鋼筋及預(yù)應(yīng)力鋼絞線。嚴(yán)格按定位標(biāo)記的十字中心點(diǎn)打孔,最大限度減少偏移誤差,根據(jù)錨栓的直徑、孔深選擇確定鉆孔機(jī)械、鉆頭,確保孔的垂直度和深度。
?、?、清孔
若孔內(nèi)存在灰塵,會(huì)影響到植筋膠與混凝土孔洞或錨栓的粘接能力,影響植筋的錨固承載力。因此清孔處理也極其重要,建議使用鼓風(fēng)機(jī)和硬毛刷清孔,將硬毛刷深入孔底,旋轉(zhuǎn)往返多次進(jìn)行清孔,再將鼓風(fēng)機(jī)深入孔底清理灰塵,反復(fù)清理不應(yīng)少于3次,至孔內(nèi)無(wú)浮灰,必要時(shí)應(yīng)采用棉紗配合酒精清理孔壁。
?、?、植筋
注入植筋膠至孔深的2/3左右,沿單一方向植入并旋轉(zhuǎn)錨栓,至膠液溢出,錨栓應(yīng)垂直于梁面。
2、碳纖維板安裝檢查
碳纖維板即碳纖維加固補(bǔ)強(qiáng)單向板材,其成型工藝是將碳纖維浸漬樹(shù)脂后在模具內(nèi)固化并連續(xù)拉擠成型,因此,橫斷面(寬度方向)抗剪、抗折強(qiáng)度較低。
碳纖維板安裝后,碳纖維板中心線、兩端錨具中心線若不在同一軸線上,隨著預(yù)應(yīng)力的增加,就會(huì)導(dǎo)致碳纖維板受力不均勻而產(chǎn)生內(nèi)聚剪切應(yīng)力變大,從而導(dǎo)致碳纖維板發(fā)生縱向破壞。
因此,正式張拉前應(yīng)先進(jìn)行預(yù)張拉,預(yù)張拉至設(shè)計(jì)張拉控制應(yīng)力的30%(具體參看設(shè)計(jì)要求),采用錨具中心延長(zhǎng)線檢測(cè)法檢查兩端錨具中心線是否偏離并進(jìn)行調(diào)整,調(diào)整碳板至適宜位置。
錨具中心延長(zhǎng)線檢測(cè)法即當(dāng)兩端錨具中心延長(zhǎng)線偏差超過(guò)容許偏差值時(shí),應(yīng)及時(shí)調(diào)整張拉端和固定端支座,保證中心對(duì)齊。
3、張拉防護(hù)
進(jìn)行張拉前需做好防護(hù)處理,碳纖維板為脆性材料,如果張拉操作不當(dāng)可能出現(xiàn)劈裂、斷裂等情況,再加上巨大預(yù)應(yīng)力的加持,存在較大危險(xiǎn)。所以在施工過(guò)程中應(yīng)當(dāng)做好防護(hù)措施,不可在碳纖維板軸線正下方進(jìn)行操作,以免發(fā)生危險(xiǎn)。
GB 55034-2022《建筑與市政施工現(xiàn)場(chǎng)安全衛(wèi)生與職業(yè)健康通用規(guī)范》(2023、6、1起實(shí)施)明確規(guī)定:預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)張拉、拆除時(shí),預(yù)應(yīng)力端頭應(yīng)采取防護(hù)措施,且軸線方向不應(yīng)有施工作業(yè)人員。
4、分級(jí)張拉
一些施工單位在進(jìn)行正式張拉時(shí)選擇一口氣完成全部張拉或者保壓持荷時(shí)間過(guò)短,這樣就會(huì)導(dǎo)致一些影響張拉效果的問(wèn)題(例如碳纖維板偏心受拉、斷裂,錨具脫錨等)出現(xiàn)后未能及時(shí)發(fā)現(xiàn),導(dǎo)致張拉失敗甚至發(fā)生危險(xiǎn)。
因此,需進(jìn)行分級(jí)張拉,具體分級(jí)張拉應(yīng)力值及對(duì)應(yīng)伸長(zhǎng)量應(yīng)遵照設(shè)計(jì)圖紙執(zhí)行。當(dāng)張拉應(yīng)力值和碳纖維板的伸長(zhǎng)量滿(mǎn)足要求后,應(yīng)保壓持荷5~10分鐘左右(具體要求參考設(shè)計(jì)說(shuō)明),并且要將張拉螺母完全鎖緊,密切注意張拉和固定兩端及原結(jié)構(gòu)上是否產(chǎn)生異常狀況。如出現(xiàn)任何異常情況則要立即停止張拉,應(yīng)由技術(shù)人員檢查異常原因,必要時(shí)進(jìn)行卸壓,解決問(wèn)題后方可重新加壓。
張拉完成后,無(wú)其他異常情況發(fā)生,即可拆除張拉工裝。同時(shí),將壓條上的螺栓擰緊,保證碳纖維板與壓條之間無(wú)空隙。
嚴(yán)格遵照施工流程進(jìn)行規(guī)范施工,是保證加固效果的重要一環(huán)。無(wú)論是施工圖紙說(shuō)明還是作業(yè)指導(dǎo)書(shū)等,施工單位都需要認(rèn)真研讀并執(zhí)行,這樣才能避免事故的發(fā)生,確保加固效果和施工安全。