碳纤维布加固技术在海儿洼水库进水塔加固工程中应用.docVIP

碳纤维布加固技术在海儿洼水库进水塔加固工程中应用 　　中图分类号：TU74文献标识码： A 文章编号： 　　 　　摘要：本文介绍了碳纤维材料的加固机理、性能特点及施工工艺要点。采用粘贴碳纤维布进行加固，是一种新型的混凝土结构加固技术，碳纤维布粘贴技术在海儿洼水库进水塔结构加固工程中的成功应用，为同类型加固维修提供了有意义的参考。 　　关键词：碳纤维布 ，加固 ，应用 　　Abstract: this paper introduces the carbon fiber materials the reinforcement mechanism, characteristics and construction process points. USES stickup carbon fiber cloth are strengthened, is a new type of concrete structure reinforcement technique, carbon fiber cloth paste technology in the reservoir structure strengthening the intake) son in the project of successful application, for the same type reinforcement provide meaningful maintenance reference. 　　Keywords: carbon fiber cloth, reinforcement, applications 　　 　　 　　1碳纤维加固机理简介 　　碳纤维布加固技术最早起源于德国、瑞士，在20 世纪80 年代后期，碳纤维复合材料被用于加固混凝土结构。目前混凝土加固常用方法有很多，如：增大截面法、置换混凝土加固法、外包钢加固法、粘钢加固法、粘贴纤维复合材加固法等。碳纤维加固修补结构技术是继加大混凝土截面、粘钢之后的又一种新型的结构加固技术。 　　用于建筑结构加固的碳纤维材料具有优良的力学性能，粘贴纤维复合材法具有强度高（抗拉强度高于普通钢材十倍以上）、比重轻、耐久耐腐性好、施工便捷、技术成熟等优点。其基本原理是将抗拉强度极高的碳纤维用特殊环氧树脂胶预浸成为复合增强片材，沿受拉方向或垂直于裂缝方向粘贴在要补强的混凝土的表面，使碳纤维布与混凝土能够形成一个新的复合性整体，使增强粘贴材料与原有钢筋混凝土共同工作，从而提高结构的强度和刚度，增强抗裂性和延伸性，达到对结构构件进行加固、补强的目的。。 　　2工程概况 　　海儿洼水库位于宣化县城南20km的海儿洼村老龙沟峡谷处，水库始建于1972年。拦河坝为浆砌石拱坝，泄洪底孔位于拦河坝中线处，洞身为钢筋混凝箱形管道。进水塔基础坐落在基岩上,进口设计底高程为51.0m,泄洪底孔进水塔为钢筋混凝土框架结构,顶部设检修平台和启闭机平台, 检修平台高程76.0m,设工作桥与拱坝坝顶相连。 　　经过三十多年的运用，进水塔上部结构表面混凝土碳化痕迹明显，检修平台及启闭机平台板表面混凝土龟裂、剥蚀脱落、露筋现象较为严重，框架柱水泥砂浆抹面出现众多龟裂纹，甚至局部起鼓。检修平台框架梁体底面混凝土保护层产生沿主筋方向的裂缝，裂缝宽度较大；梁体侧面混凝土严重碳化、脱落，风化面粗骨料出露，显示骨料粒径偏大，级配较差；梁体顶面混凝土保护层部分脱落、主筋外露锈蚀。启闭机平台梁有多处裂缝，导致结构强度偏低。针对以上情况，需对检修平台及启闭机平台板、梁进行补强加固。 　　3碳纤维布加固设计 　　对梁正截面加固，先在梁体底面粘贴一层30cm宽碳纤维布，指触干燥后，再粘贴一层50cm宽碳纤维布（两侧面各10cm），碳纤维布的纤维方向必须与梁轴线方向一致，沿纤维方向的搭接长度不小于15cm，粘贴时各层碳纤维布需错缝粘贴。 　　对梁斜截面抗剪加固，采用碳纤维布在梁两端粘贴垂直于梁轴线方向的U型箍，并在梁顶部粘贴纵向压条。U型箍的宽度，端箍为20cm宽,中间箍为10cm宽, U型箍的间距为10cm。纵向压条宽10cm，长100 cm。 　　设计采用的碳纤维布单位面积重量为300 g/m2，厚度0.167mm。碳纤维粘贴采用碳纤维配套树脂（环氧树脂），主要施工工艺如下： 　　（1）混凝土表面处理 　　在粘贴碳纤维的部位进行打磨，影响粘贴的钢筋头和混凝土突起处要用砂轮切掉，直至打磨出坚实面。混凝土表面破损部位采用TB-Ⅲ砼宝填平修复平整，转角粘贴处需打磨成圆角，其半径不小于20mm。 　　打磨平整后，用压缩空气吹尽混凝土表面浮灰，保持碳纤维片的粘贴基面干燥清洁，光滑平整。若混凝土表面存在油污，应采用棉丝和丙酮去除