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    桥梁加固中粘贴钢板技术的应用分析

    2020-08-10    作者:admin  阅读:62次

    张贴钢板对梁的受拉单薄区进行补强,是桥梁加固的首要办法之一。

       1 张贴钢板加固机理

       关于主梁承载力缺乏,或纵向主筋出现严峻锈蚀,或梁板桥的主梁出现严峻横向裂缝时,可选用环氧树脂或修建结构胶将钢板这一抗拉强度高的资料张贴在混凝土结构的受拉缘或许单薄部位,使之与原结构物构成全体一起受力,然后改进原结构钢筋及混凝土的应力状况,束缚裂缝进一步开展,到达进步构件的抗弯、抗剪才能,进步桥梁承载才能的作用。

       2 张贴钢板加固力学特色

       在适筋范围内, 跟着荷载的添加, 原梁中钢筋屈从, 钢板随之也到达屈从, 随即混凝土被压碎损坏。

       对粘钢加固受弯构件, 损坏前外贴钢板与混凝土之间具有较好的张贴功能, 能够确保钢板与被加固构件间的一起作业, 并确保钢板到达屈从强度。可是, 进入损坏阶段后, 大都构件钢板与混凝土之间发生部分剥离, 沿板与混凝土交界面, 出现较长的顺筋裂缝, 混凝土被撕裂, 因而导致构件损坏。

       对粘钢加固受剪构件, 构件的损坏类似于一般钢筋混凝土受剪构件, 首要出现斜裂缝, 然后裂缝不断开展, 钢板应力显着增大, 最终构件发生损坏。在构件受力进程的后期, 显着能够观察到锚固端的部分损害, 乃至剥离。

       3 张贴钢板加固梁根本假定和核算图式:

       3.1 一期荷载效应(自重和恒载效应)由原梁承当,结构处于弹性作业阶段,截面应力(或应变)按资料力学公式核算;二期荷载(活载和加固后的附加恒载)效应由加固后的截面承当。

       3.2 不同受力阶段的截面变形均契合平截面假定。

       3.3 在极限状况下,截面受压区边际混凝土的应变到达极限值。截面受压区混凝土的应力按简化后的等效矩形应力求核算,其值为混凝土的抗压规划强度,矩形应力求高度取 。式中 为二期荷载效应作用后截面受压区的高度, 为受压区高度折减系数。

       (4)在极限状况下,原梁受拉钢筋应力取抗拉强度规划值 ,受压钢筋应力取抗压强度规划值。

       (5)在极限状况下,张贴钢板的应力由其应变承认,即取 ,但应小于其抗拉强度规划值。式中, 为钢板的弹性模量,钢板应变应依据两阶段受力特色,由截面变形条件承认。

       工字形、箱形以及空心板截面梁,在正截面强度核算中,均可按T 形截面处理。所以,关于T 形截面梁,依据上述根本假定,张贴钢板加固桥梁正截面的抗弯承载力核算。

       4 正截面抗弯极限承载才能核算

       4.1第一类T形截面的抗弯承载力

       第一类T形截面的中性轴在受压翼板内,受压区高度,受压区为矩形。由截面平衡条件(图1) ,可得第一类T 形截面的根本核算公式为:

       (1)

       (2)

       公式适用条件为: (3)

       4.2第二类T形截面的抗弯承载力

       第二类T形截面的中性轴在梁肋内,受压区高度,受压区为T形。由截面平衡条件(图2) ,可得第二类T形截面的根本核算公式为:

       (4)

       公式适用条件为式(2),(3)

       5 加固施工工艺

       5.1灌浆裂缝施工工艺

       5.1.1 混凝土外表处理:沿裂缝整理出5 cm 宽的密封区,打磨。

       5.1.2 注入座粘结:用修补胶将DD 注入座粘在裂缝的中心。

       5.1.3 密封:用修补胶密封注入座的周围,并沿裂缝按5 cm 宽进行密封。

       5.1.4 密封资料固化。

       5.1.5 装置注入器。

       5.1.6 注入专用裂缝粘结剂。

       5.1.7 注入资料的凝结。

       5.2 植入锚固螺栓施工工艺

       5.2.1 混凝土外表处理:铲除外表杂质。

       5.2.2 钻孔:依照直径和深度要求钻孔。

       5.2.3 清孔:先用毛刷清孔内尘埃,再用清洁的压缩空气将孔内尘埃清洁净。

       5.2.4 填孔并植入螺栓。

       5.2.5 留满足的时刻让粘结剂固化。

       5.3张贴钢板施工次序

       5.3.1 施工前应对张贴部位混凝土的表层含水率及所在环境温度进行丈量。若混凝土表层含水率大于4 %则应采纳办法,在到达要求后方可施工。施工前应按规划图纸,在加固部位放线定位。

       5.3.2 应铲除被加固构件外表疏松部分,至显露混凝土结构层。张贴部位的混凝土,若外表坚实,也应去除浮浆层和油污等杂质,并打磨平坦,直至显露集料新面,且平坦度应到达5 mm/ m。外表打磨后,运用强力吹风器将外表粉尘铲除洁净。

       5.3.3 经整理、打磨后的混凝土外表,若有凹陷处,运用修补胶找平。

       5.3.4 粘结剂的制造,应按供货商供给的配比和工艺要求进行,且应有专人担任。调胶运用的东西应为低速拌和器,拌和均匀, 无气泡发生,并应避免尘埃等杂质进入。

       5.3.5 粘结剂运用办法为:a.资料由主剂及硬化剂两部分组成,充沛混合后即可运用。b. 粘结剂的主剂与硬化剂的份额为分量比2∶1 ,有必要称量精确。c.将主剂和硬化剂倒在容器中,充沛拌和,混合运用。d.混合后资料便渐渐开端硬化,先有必要承认运用时刻。

       5.3.6 修补胶施工办法为:a.在施工前将结合面整理洁净,如外表湿润,则用干燥机等将其吹干,对新混凝土,需求摄生14 d 以上。b.接合、密封、填充。在粘合的双面涂改修补胶后,当即接合在一起,假如作为填充资料运用时,运用刮子、抹子进行涂改。c.维护。在资料没有彻底硬化之前按规则时刻进行天然维护。

       5.3.7 钢板外外表防锈防腐工艺:a. 底材外表到达St3 级以上,即彻底手艺和动力东西除锈,金属底材出现金属光泽。b. 涂环氧防锈漆,厚度125 ,起阴极防护作用。c. 涂环氧防锈漆,厚度125 ,起屏蔽作用,耐化学污染。d. 涂可覆聚氨酯白面漆两道,每道厚度35 ,起耐久性作用。油漆要求选用寿数10 年以上的优质油漆,如JOTUN、安士丹等。

       7 定论

       7.1 张贴钢板后,混凝土梁的极限承载才能有显着进步。

       7.2 钢板张贴加固的桥梁受力部位边际,能束缚混凝土变形,关闭张贴部混凝土的裂缝和缺点,有用的进步了加固构件的刚度和抗裂性。因为钢板拉压强度均很高,加上张贴后的钢板首要接受活载,关于受弯、受剪和受拉构件的补强作用优于加大混凝土截面尺度。

       7.3 结合面处理和钻埋螺栓孔对原结构有必定损害, 因而施工进程中严厉依照规划要求进行施工,将损害程度降到最低。

       7.4 张贴钢板因为分量轻, 操作便当, 易于控制工程质量,主张推行运用。