加固设计说明

加固设计说明一设计依据1）《竣工图文件》；2）《检测报告》。

二采用规范(1) 《公路工程技术标准》JTJ 001—97(2) 《公路桥涵设计通用规范》JTJ 021—89(3) 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTJ023—85(4) 《公路桥涵养护规范》JTG H11—2004(5) 《公路桥涵施工技术规范》JTJ041—2000(6) 《混凝土结构加固技术规范》GB50367-2006(7) 《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2004(8) 《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（GB13013-1991）(10) 《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB1499-1998）（11）《桥梁结构用碳纤维片材》（JT/T 532-2004）三原有桥梁检测1、原桥主桥支座扭曲变形。

2、引桥空心板部分板底出现纵向裂缝，最大裂缝宽度达0.15mm，影响结构耐久性。

3、盖梁底面及侧面均存在一定程度的裂缝，最大宽度达0.5mm，远远超过规范限值；表面破损严重，影响结构耐久性及美观。

4、盖梁挡块在主桥垮塌过程中被撞掉。

5、立柱出现严重的环状裂缝，最大宽度达8mm，严重影响结构承载能力。

具体详见《检测报告》。

四加固设计本设计以《检测报告》为依据，加固施工前应对病害进行核对，根据病害核对结果，按设计文件中加固处置原则实施，数量应按实际计量，如果发现新病害或病害有较大发展时应及时与设计单位联系。

具体加固处置方案如下：1、空心板板底纵向裂缝加固：加固方式：先对于裂缝宽度大于或等于0.15mm：采用压力注浆法进行修补，然后采用粘贴碳纤维的方式进行加固。

2、帽梁横向裂缝加固：加固方式：先对于裂缝宽度大于或等于0.15mm：采用压力注浆法进行修补，然后采用碳纤维并在盖梁跨中增设钢筋砼结构支撑墙的方式进行加固。

3、挡块采用重新浇注的方式处置：加固方式：先凿除部分盖梁混凝土，然后植入钢筋，绑扎钢筋，重新浇注混凝土。

4、墩柱环状裂缝加固：加固方式：先对于裂缝宽度大于或等于0.15mm：采用压力注浆法进行修补，然后外包混凝土增大截面法进行加固。

五病害维修设计1、裂缝修补措施混凝土结构：●裂缝宽度大于或等于0.15mm：采用压力注浆法进行修补。

●裂缝宽度小于0.15mm：采用表面封闭法进行处理（粘贴碳纤维及钢板区域的裂缝小于0.15mm 时不用封闭处理）。

2、表面缺陷修补措施(1)对于结构中出现的较为严重的蜂窝、麻面、空洞以及较大范围的破损等缺陷，且缺陷对于重要构件承载能力有较大影响时，凿除松动混凝土，外露骨料，喷涂阻锈剂及界面剂，并采用环氧混凝土进行修补。

(2)对于面积不大的缺陷，特别是缺损深度较浅时，凿除松动混凝土，外露骨料，钢筋除锈，用环氧砂浆进行修补。

3、钢筋外露、锈蚀处理将钢筋锈迹清除，并将松动混凝土凿除，外露骨料，洗净，并保持混凝土表面干燥。

若损坏面积不大采用环氧砂浆修补。

若损坏面积较大，喷涂阻锈剂及界面剂，并采用环氧混凝土进行修补。

六各分项施工要求及施工验收（一）粘贴碳纤维加固施工先对于裂缝宽度大于或等于0.15mm：采用压力注浆法进行修补，然后采用粘贴碳纤维的方式进行加固。

碳纤维加固应严格按照设计图纸执行，其他未尽事宜详见《桥梁结构用碳纤维片材》（JT/T 532-2004）及《混凝土结构加固设计规范》（GB 50367-2006）。

1）材料要求1、本项目采用CFR-S-1-300-250碳纤维布，计算厚度为0.167mm，其性能指标及试验方法标准详见“碳纤维布主要性能指标及试验方法标准”、“碳纤维片材的耐候性能指标”以及“碳纤维片材的耐化学药品性能指标”表。

2、浸渍及粘接用粘结剂采用A级胶，其力学性能及试验方法标准详见“碳纤维复合材浸渍、粘接用粘结剂安全性检验合格指标”表。

3、底胶、修补胶应与浸渍、粘接胶粘剂相适配，其性能指标及试验方法标准分别详见“底胶主要性能指标”、“修补胶主要性能指标”表。

2）施工要求1、施工工艺流程：粘贴碳纤维工艺的关键在于碳纤维粘贴的紧密、牢固性，保证与原结构形成整体，能够共同工作。

同时，碳纤维粘贴及养护固化期内，桥面不宜行车。

施工工艺为满足上述要求，需正确的掌握工艺流程，每道工序都要有利于保证碳纤维粘贴紧密。

1）贴片前应对混凝土构件表面进行必要的处理，仔细清除破损、劣化部分，修补裂缝、露筋除锈、削平凸出部位和棱角等，使碳纤维片粘贴后能与构件牢固紧密结合。

2）在处理好的混凝土构件表面涂刷能渗透到混凝土内的底层涂料，然后填平表面凹陷部位，达到表面平整，使碳纤维片与构件粘贴紧密并避免粘贴后起鼓。

3）严格掌握贴片的位置与搭接长度，注意进行脱泡和浸渗操作。

4）掌握好每道工序施工的时间间隔，防止碳纤维片起鼓、脱离、错位。

施工工艺流程如下：→→→→→→2、施工操作要点：1）混凝土底层处理● 将混凝土构件表面的残缺、破损部分清除干净达到结构密度部位。

检查外露钢筋是否锈蚀，如锈蚀，进行必要除锈处理。

对经过剔凿、清除露筋的构件残缺部分，进行修补、复原，为保证碳纤维与构件的粘贴效果良好，施工时注意确保混凝土基面的平整性及强度，严禁采用有浮浆及蜂窝、麻面的混凝土面层作为基面。

■ 由于渗水等原因造成的梁体产生污垢时，应采用钢丝刷将表面松散浮渣刷去，然后用压缩空气清除粉尘，再用丙酮或酒精檫拭清洁表面。

■ 梁（板）体混凝土的空洞、蜂窝、麻面、表面风化、剥落应先将松散部分清除，用砂轮进行清楚和打磨，用聚合物水泥基修补材料进行修补。

■ 梁（板）体基面若发现错位，突出等现象时，采用砂轮进行打磨平整，转角部位要做倒角处理。

● 裂缝修补。

裂缝宽度大于或等于0.15mm或漏水：应采用压力注浆法注入裂缝修补胶胶进行修补，具体施工工艺及验收标准见“裂缝修补施工——压力注浆法”。

● 棱角的部位，用磨光机磨成圆角。

圆角半径须≥30mm。

2）涂底层胶● 把底层涂料的主剂和固化剂按产品说明规定比例称量准确后放入容器内，用搅拌器拌和均匀。

注意一次调和量应在可使用时间内用完，超过时间的底胶不能使用。

● 在底层涂料中严禁添加溶剂。

含有溶剂的毛刷或用溶剂湿了的滚筒不得使用。

● 用滚筒或刷子均匀地涂抹底层胶：用注意直横均匀涂抹，自然风干。

冬季施工时底胶不能涂摸太厚。

● 底胶干燥时间因气温差异而不同，一般在3小时到1天之间变化。

● 底层涂料硬化后，在表面上有凸起部分时，要用砂纸磨光。

● 根据施工时的温度、湿度选择适当的底层涂料（参见产品说明）。

3）粘贴面的修补● 构件表面凹陷部位应用环氧树脂腻子进行填平，修复至表面平整。

● 内角（段差、起拱等）要用环氧腻子填补，使之平顺。

在残缺修补中使用环氧腻子时，要在相对湿度RH＜70％以下施工。

腻子涂刮后，表面仍存在的凹凸糙纹，应再用砂纸打磨平整。

4）贴碳纤维片● 确认粘贴表面干燥。

施工时应保证气温在5℃以上，相对湿度RH＜70％；而气温在5℃以下、相对湿度RH＞70％、雨天或可能结雾时，不得施工。

● 防止碳纤维受损，碳纤维在运输、储存、裁切和粘贴过程中，严禁受到弯折。

因此，贴片前应用钢直尺与壁纸刀按规定尺寸切断碳纤维片，每段长度一般以不超过6m为宜。

要使用更长的片材时，除精心防止弯折外，对脱泡（即赶出气泡）、渗浸过程必须加倍谨慎操作。

为防止片材在保管过程中损坏，片材的裁切数量应按当天的用量裁切。

● 纤维顺长方向片材的接头必须搭接15cm以上。

该部位应多涂树脂，脱泡、树脂操作按正常进行。

在片材宽度方向不需要搭接。

●粘贴碳纤维时，应依据设计位置由上而下，由左至右有序的粘贴，并用滚筒压挤帖面，使碳纤维布与浸渍树脂充分结合，同时以压板排除气泡。

● 树脂的主剂和固化剂应按产品说明比例称量准确，装入容器用搅拌器均匀搅拌。

一次调和量应在可使用时间内用完。

● 贴片前用滚筒刷均匀地涂抹粘贴用环氧树脂，称为下涂。

下涂的涂量标准为500-600g/m2。

● 贴片时，在纤维片和树脂之间尽量不要有空气。

可用罗拉（专用工具）沿着纤维方向在碳纤维片上滚压多次，使树脂渗浸进纤维中。

● 纤维片施工30分钟后，用滚筒刷均匀涂抹粘贴用环氧树脂，称为上涂。

上涂涂量为300-200g/m2。

● 如碳纤维片施工不符合质量标准，则需进行相应处理。

碳纤维片材与混凝土之间的粘结质量，可用小锤轻轻敲击或手压碳纤维片材表面的方法进行检查，总有效粘结面积不应低于95%。

当碳纤维布的空鼓面积不大于10000mm2时，可采用针管注胶的方法进行修补；当空鼓面积大于10000 mm2时，宜将空鼓部位的碳纤维片材切除，重新搭接上等量碳纤维片材，搭接长度不小于150mm。

具体如下：■ 注入环氧树脂法：在纤维上打开2个以上的孔，使用注射器注入粘贴用环氧树脂（或低粘度型树脂）。

■ 割刀切入填充树脂补修法：沿纤维方向切入2～3刀，用橡胶刮板、毛刷沾上适量粘贴用树脂，填进割开的缝内。

■ 补丁补修法：粘贴用环氧树脂已硬化，且无法用割刀切开或注入树脂时，应采用此法，割去不良部分，重新粘贴碳纤维片。

当贴片完全硬化后，出现褶皱或松弛时，原则上应使用补丁修补。

5）养护● 粘贴碳纤维片后，需自然养护24小时达到固化，且应保证固化期间不受干扰。

● 在每道工序以后树脂硬化之前，宜用塑料薄膜遮挡以防止风沙或雨水侵袭。

● 当树脂硬化期间存在气温降低到5℃以下的可能时，可采用低温固化树脂，或采取有效的加温措施。

● 碳纤维片粘贴后达到设计强度所需自然养护的时间：平均气温在10℃以下时，需要2周；平均气温在10℃以上20℃以下时，需要1-2周；平均气温高于20℃时，需要1周。

在此期间应防止贴片部分受到硬性冲击。

6）涂装● 由于对加固补强构件有外观要求，故可在补强后涂刷所需色彩和质量的涂层。

● 涂装应在树脂初期固化后进行，并应遵守所用涂料的相关标准和施工规定。

● 对新材料新工艺的涂装，事前要做好充分研究，必要时应进行试验，确认以后方可正式使用。

3、施工安全要求：1）裂缝修补胶、丙酮、二甲苯、酒精、浸渍及粘接用粘结剂及底胶、修补胶为容燃物品，严禁靠近火源。

2）施工时操作人员必须穿保护性服装，戴防护面具、手套；接触到皮肤立即用大量清水冲洗。

若不慎溅入眼睛，须立即用水清洗并寻求诊治。

3）配置和使用场所，必须配置灭火器以备救护。

4）封闭环境作业时，施工现场要有通风换气措施。

5）作完后工具应及时清洗，以便下一次使用。

3）工程验收1、施工开始前，应确认碳纤维片材和浸渍、粘接用粘结剂及底胶、修补胶的产品合格证和质量验收报告，其各项性能应满足设计要求。

2、材料性能抽样检验。

①碳纤维片材：工程使用的碳纤维数量大于1000m2时，每1000m2用量提供一次材料质检（包括抗拉强度和弹性模量）报告，检验数量不少于3组（每组试样数量为5个）。

②粘结剂：当工程的粘结剂的用量在1吨以下时，应作一组试样进行正拉粘结强度检验；用量在1顿以上时，应每吨（不足1吨，按1吨计）增加1组试验；每组试样数量不应少于5个。