贴刚法及粘贴碳纤维法桥梁加固

贴刚法法及粘粘贴碳碳纤维维法桥桥梁加加固1.贴钢法法2.粘贴碳碳纤维维加固固桥梁梁一、概概述粘贴钢钢板补补强：：有效效提高高结构构的抗抗弯、、抗剪剪及抗抗开裂裂性能能，不改变变结构构外形形，在在许多多情况况下替替代了了增大大截面面加固固技术术。是为2O世纪8O年代的的一种种先进进加固固方法法。1.贴钢法法1.方法：：采用粘粘结剂剂（环环氧树树脂））将钢钢板粘粘贴在在钢筋筋混凝凝土土结构构的受受拉边边缘或或其他他薄弱弱部位位；2.作用：：与原结结构共共同受受力、、提高高刚度度，改改善结结构应应力状状态、、提高高构件件抗弯弯和抗抗剪能能力、、减少少裂缝缝扩展展；3.优点：：施工技技术简简便、、操作作空间间小、、施工工周期期短、、便于于检查查；4.缺点：：钢板防防腐、、超筋筋破坏坏。二、粘粘贴钢钢板法法加固固原理理和方方法（一））粘贴贴钢板板加固固设计计要点点(1)提高结结构抗抗弯能能力：：在构件件的受受拉边边缘表表面粘粘贴钢钢板，，合理理与安安全的的设计计应控控制在在钢板板发生生屈服服变形形前，，粘结结处混混凝土土不出出现剪剪切破破坏。。(2)主拉应应力区区抗剪剪强度度不足足：将钢板板粘贴贴在结结构的的侧面面、并并垂直直于剪剪切裂裂缝的的方向向斜向向粘贴贴（斜斜度一一般为为45°°～60°°）。(3)构造设设计：：加固用用的钢钢板可可按实实际需需要采采用不不同的的形状状，用用于抗抗弯能能力补补强的的钢板板尺寸寸应尽尽可能能薄而而宽；；用于于提高高抗剪剪强度度的钢钢板可可适当当厚些些。(4)钢板设设计长长度：：应将钢钢板两两端延延伸到到低应应力区区，以以减少少钢板板锚固固端的的粘结结应力力集中中，防防止粘粘结部部位构构件出出现裂裂缝或或粘贴贴钢板板受拉拉而脱脱落的的情况况发生生。(5)粘贴钢钢板加加固：：除足足够的的锚固固长度度、粘粘结剂剂具有有足够够的粘粘结强强度和和耐久久性外外、端端部可可用夹夹紧螺螺栓固固定，，并在在钢板板上按按一定定的距距离用用螺栓栓固定定。（二））粘贴贴钢板板加固固注意意事项项1.抗弯加加固粘钢部部分和和没有有粘钢钢部分分存在在刚度度差别别，在在刚度度变化化处有有较大大的应应力和和应变变突变变，结结构易易在此此部位位开裂裂。因因此应应考虑虑粘贴贴钢板板时钢钢板的的厚度度不宜宜过厚厚，避避免在在刚度度变化化处出出现裂裂纹。。因此此粘贴贴钢板板的起起点应应尽可可能靠靠近支支座，，以减减小主主拉应应力，，从而而减少少突变变破坏坏的概概率。。从受力力观点点看，，加固固的钢钢板满满布梁梁底伸伸到支支座以以外更更好。。当结结构的的抗弯弯强度度需要要较厚厚的钢钢板时时，可可采用用变厚厚度钢钢板。。如条条件限限制，，可考考虑其其他加加固方方式，，如粘粘贴碳碳纤维维布。。2.抗剪加加固结构粘粘贴钢钢板进进行加加固后后，结结构的的抗剪剪能力力也有有一定定的提提高，，试验验证明明，对对于不不同配配筋和和采用用不同同的钢钢板规规格加加固的的结构构，其其抗剪剪强度度都有有所提提高，，提高高的幅幅度为为2％～20％。设设计中中，为为了安安全起起见，，不考考虑这这部分分抗剪剪强度度的提提高。。钢板粘粘贴在在梁的的侧面面可以以减少少结构构开裂裂，使使结构构中混混凝土土的抗抗剪能能力得得到较较为充充分的的利用用。从力学学观点点上看看，抗抗剪钢钢板在在粘贴贴时从从底面面到两两侧面面布置置成U形最好好，可可减缓缓裂缝缝绕过过钢板板发展展。三、粘粘贴钢钢板加加固法法施工工（一））施工工工艺艺(1)待粘贴贴部位位的混混凝土土表面面应清清凿平平顺、、坚硬硬干净净；(2)钢板除除锈要要彻底底，且且表面面应有有一定定的粗粗糙度度；(3)慎重选选择胶胶粘材材料，，配胶胶精确确，已已固化化的胶胶不得得再用用；(4)粘贴时时环氧氧树脂脂应饱饱满，，在混混凝土土表面面及钢钢板表表面分分别涂涂刷一一层均均匀的的环氧氧砂浆浆薄层层（厚厚约2mm），然然后加加压使使之密密贴并并使之之固定定（粘粘结剂剂固化化前应应有措措施使使钢板板固定定并夹夹紧））；(5)粘贴前前在混混凝土土构件件上钻钻孔并并安装装锚固固螺栓栓(兼作固固定件件和压压紧件件)，要求求埋设设牢固固，具具有可可靠的的抗拔拔力，，以保保持粘粘贴钢钢板时时有效效地加加压，，同时时还可可帮助助钢板板克服服剪切切，有有利于于粘贴贴的耐耐久作作用；；(6)对钢板板外表表面进进行防防锈处处理和和被加加固部部位构构件的的外观观处理理。（二））施工工安全全措施施(1)配制粘粘结剂剂用的的原料料应密密封贮贮存，，远离离火源源，避避免阳阳光直直接照照射；；(2)配制和和使用用场所所，必必须保保护通通风良良好；；(3)操作人人员应应穿工工作服服，戴戴防护护口罩罩和手手套；；(4)工作场场所应应配备备各种种必要要的灭灭火器器以备备救护护。（三））质量量检查查(1)撤除临临时固固定设设备后后，应应用小小锤轻轻轻敲敲击粘粘结钢钢板，，从音音响判判断粘粘接效效果或或用超超声波波法或或红外外线法法探测测粘结结密实实度。。钢板板的有有效粘粘结面面积应应不少少于95％。(2)对于重重大工工程，，为真真实检检验其其加固固效果果，尚尚需抽抽样进进行荷荷载试试验，，一般般仅作作标准准使用用荷载载试验验，即即将卸卸去的的荷载载重新新全部部加上上，其其结构构的变变形和和裂缝缝开展展应满满足设设计使使用要要求。。2.粘贴碳纤纤维加固固桥梁碳纤维材材料(CarbonFiberReinforcedPolymer简称CFRP)用于加固固工程于于20世纪80、90年代在发发达国家家兴起的的一项工工程修复复技术，，与其他他加固方方法相比比有更多多的优点点和更明明显的加加固效果果。碳纤纤维加固固桥梁已已受到越越来越多多的关注注，已成成为国内内外加固固修补领领域中广广泛应用用的一种种手段。。碳纤维根根据原料料及生产产方式的的不同，，主要分分为聚丙丙烯腈(PAN）基碳纤纤维（高高强度型型）及沥沥青基碳碳纤维（（高弹性性型）。。碳纤维材材料加固固具有如如下特点点：1.轴向抗拉拉强度高高，能灵灵活地用用于抗弯弯、抗剪剪加固；；2.密度小，，自重轻轻，能在在狭小的的空间操操作：3.具有柔性性，适用用于各种种复杂外外形构件件表面；；4.织物覆盖盖表面平平整，对对装修影影响小；；5.耐腐蚀性性(抗碱等化化学腐蚀蚀和恶劣劣环境)、抗磨蚀蚀性、抗抗震性及及耐久性性，存储储寿命长长；6.永久荷载载作用下下抗蠕变变等特点点。一、碳纤纤维材料料性能加固混凝凝土结构构用的纤纤维材料料目前主主要有三三种：玻璃纤维维(GFRP)、碳纤维(CFRP)和芳纶纤维维(AFPR)。纤维复合合材料的的力学特特点是其其应力应应变量完完全线弹弹性，不不存在屈屈服点或或塑性区区。由于碳纤纤维材料料具有高强、轻质、耐腐蚀、耐疲劳等优异物物理力学学性能，，以及现现场施工工便捷，，所以是是桥梁加加固补强强的理想想材料。。玻璃纤维维(GFRP)、碳纤维维(CFRP)、芳纶纤维维(AFPR)与高强钢钢丝力学学性能碳纤维布布：抗拉强度度：一般般为3550MPa；弹性模量量：2.35X105MPa；厚度在0.11～0.43mm；幅宽在20～100cm；卷材长度度为50～100m。碳纤维材材料与其其他加固固材料对对比：（1）抗拉强强度：碳纤维的的抗拉强强度约为为钢材的的10倍；（2）弹性模模量：碳纤维复复合材料料的拉伸伸弹性模模量高于于钢材，，但芳纶纶和玻璃璃纤维复复合材料料的拉伸伸弹性模模量则仅仅为钢材材的一半半和四分分之一。。（3）疲劳劳强度：：碳纤维和和芳纶纤纤维的疲疲劳强度度高于高高强纲丝丝。金属属材料的的疲劳极极限仅为为静荷强强度的30%～40%。由于纤纤维与基基体复合合可缓和和裂纹扩扩展，以以及存在在纤维内内力再分分配的可可能性，，复合材材料的疲疲劳极限限较高，，约为静静荷强度度的70%～80%，并在破破坏前有有变形显显著的征征兆。（4）重量：：约为钢材材的五分分之一。。碳纤维片片拉伸性性能二、粘结结材料粘结材料料的性能能是保证证碳纤维维布与混混凝土共共同工作作的关键键，也是是两者之之间传力力途径中中的薄弱弱环节。。因此，，粘结材材料应有有足够的的强度保保证碳纤纤维与混混凝土间间剪力的的传递，，同时应应有足够够的韧性性，不会会因混凝凝土开裂裂导致脆脆性粘结结破坏。。粘结材料是是将连续纤纤维状的碳碳纤维结合合在一起，，同时又与与混凝土表表面粘合的的系列粘接接材料。1．底层涂料料(底涂胶)在处理好的的混凝土表表面上，涂涂一层很薄薄的底层胶胶，既可以以浸入混凝凝土表面，，强化混凝凝土表面强强度，又可可以改进胶胶接性能，，从而使混混凝土与碳碳纤维布之之间的粘接接性得以提提高。2．整平材料料(找平胶)碳纤维布只只有与所加加固补强的的混凝土表表面紧密接接触，才能能产生良好好的补强效效果因此。。在涂敷的的底层涂料料指触干燥燥后，必须须用找平胶胶进行找平平，同时将将矩形断面面直角打磨磨后补成圆圆弧状。3．浸渍树脂脂(粘贴主胶)浸渍树脂在在粘结材料料中起着至至关重要的的作用，它它连接底胶胶与碳纤维维布。4．防护