加固设计说明Word文档格式.docx

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4、墩柱环状裂缝加固：

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

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/T532-2004）及《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2006）。

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：

构件表面处理→贴片前基层处理→涂底层涂料→用环氧腻子对构件表面残缺修补→贴碳纤维片→养护→涂装→盖梁还应在跨中增设砌体结构支撑墙

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10000mm2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。

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）。

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。

受检的粘结剂应由独立试验室人员在不少于两个包装单位中随机抽取，经混和后用于制作试样。

施工质量检验及验收标准列下表：

施工质量检验及验收标准

序号

检验项目

合格标准

检验方法

频数

1

碳纤维片粘贴位置

与设计要求位置相比，中心线偏差≤10mm

钢尺测量

全部

2

碳纤维粘贴量

≥设计数量

根据测量计算

3

粘贴质量

1、单个空鼓面积＜1000mm2充胶修复；

≥1000mm2割除修补

捶击法或其它有效方法

全部或抽样

2、空鼓面积之和与总粘贴面积之比小于5%

4

粘结剂厚度

织物：

＜2mm

用上述试件，用钢尺测量

每构件3处

5

硬度

＞70°

邵氏硬度计（B型）

粘结质量不符合要求需割除修补时，应沿空鼓部分的碳纤维割除，以每边向外缘扩展100mm大小之同样碳纤维材料，用同样粘结剂，不贴在原处。

正拉粘结强度达不到要求时，应将抽样检验所代表的部位的碳纤维复合材料，全部剥除重做。

（二）重新浇注混凝土加固施工（含墩柱环状裂缝外包混凝土增大截面法与挡块重新浇注处置法）

1材料要求：

1）钢筋：

本施工项目钢筋采用HRB335钢筋，必须符合国家标准GB1499-1998的有关规定。

2）界面剂：

为加强新、旧混凝土的结合，应在浇注混凝土前涂抹界面剂，其性能指标详见“界面剂技术性能指标”。

其他未尽事宜按相关规范办理。

3）混凝土：

采用C40混凝土，必须满足相关规范的要求，混凝土用水应满足《混凝土拌合用水标准》（JGJ63）的规定。

4）植筋胶

本项目种植钢筋的胶粘剂为A级胶，必须采用专门配制的改性环氧树脂胶粘剂或改性乙烯基酯类胶粘剂，其安全性检测详见“锚固用胶安全性检验合格指标”。

2施工要求

1）施工工艺流程：

总体施工工艺流程：

1）凿毛需要新浇混凝土区域的表面；

2）按设计要求植入钢筋；

3）按设计要求绑扎钢筋；

4）清除垃圾及灰尘并保持结合面湿润；

5）涂抹界面剂；

6）浇注混凝土；

7）养护。

植筋施工工艺流程：

准备→钻孔→清孔→孔除尘→孔干燥→钢筋处理→配胶→注胶→插筋→养生。

2）施工操作要点：

（1）凿毛

为恢复混凝土活性，加强新、旧混凝土结合，需要对薄璧台喷射面做凿毛处理。

凿毛的施工工艺如下：

人工凿除旧混凝土结合面5～10mm，外露骨料。

（2）涂抹界面剂

凿毛后的界面需要采用空压机或水冲洗干净表面的灰尘，然后保湿时间不小于6h。

最后涂抹满足设计要求的界面剂，涂抹界面剂时混凝土界面要保持湿润但无水珠。

（3）植筋

植筋工具

植筋的工具：

冲击钻（配足设计植筋孔径相对应的钻头）、钢筋探测仪、吹气泵、气枪、植筋胶注射器、毛刷（或钢丝刷）。

植筋工艺

（1）准备：

检查被植筋的混凝土面是否完好，用钢筋探测仪测出植筋处混凝土内的钢筋位置，核对、标记植筋部位，以便钻孔时避让钢筋，如设计植筋位置有钢筋，可以对植筋位置做适当调整。

（2）钻孔：

1按上述标记钻孔位置，利用电锤钻孔（严禁使用气锤钻孔，防止出现混凝土局部疏散、开裂）。

2孔径的选定，按照产品提供说明执行。

以下举例供参考：

Φ12植筋，孔径为16mm；

孔的深度应根据设计具体要求确定，植筋胶厂商提供的配套资料作为参考。

孔的深度必须大于、等于设计值，本项目设计植筋深度取用10cm。

实际操作，根据深度要求钻孔，经检查满足要求即可终孔。

（3）清理孔洞（除尘、干燥）：

钻孔成批量后，逐个清除孔内灰尘，利用压缩空气或用水清孔，用毛刷刷三遍、吹三遍，确保孔壁无尘（如孔内潮湿，需用防潮湿结构胶）。

（4）钢筋处理：

检查钢筋是否顺直，用钢丝刷除去锈渍，用乙醇或丙醇清洗干净，凉干使用。

无锈蚀钢筋则可不进行除锈工序。

（5）配胶和注胶：

根据植筋胶生产厂家的使用说明、种类要求配置，注胶要一次完成。

首先将植筋胶直接放入胶枪中，将搅拌头旋到胶的头部，扣动胶枪直到胶流出为止，第一次打出的胶不用，待胶流出成均匀灰色方可使用。

注胶时，将搅拌头插入孔的底部开始注胶，注入孔内约2/3即可。

每次扣动胶枪后，停顿5-6秒钟，再扣动下一次胶枪。

注射下一个孔时，按下胶枪后面的舌头，因为胶枪为自动加压，避免胶继续流出，造成浪费。

更换新的胶时，按下胶枪后面的舌头，拉出拉杆，将胶枪取出。

（6）插筋：

插入处理好的钢筋，此时需用手将其旋转着缓缓插入孔底，使胶与钢筋全面粘结，并防止孔内胶外溢。

按照植筋固化时间表的规定时间进行操作，使得植筋胶均匀附着在钢筋的表面及缝隙中，插好固定后的钢筋不可再扰动，待植筋胶养生期结束后再进行钢筋焊接、绑扎及其它各项工作。

插筋、养护期间，桥上应避免震动的影响。

（7）养生：

在室外温度下自然养护，温度低于5°

C，应改用耐低温改性结构胶，养生时间一般在24小时以上。

植筋的操作要求

a）植筋孔按设计要求布孔定位后，施工单位应配备钢筋探测仪，用钢筋探测仪测定孔位处有无受力钢筋，有钢筋时位置适当变更。

尽量避免伤及原有钢筋。

植筋前应检查有无裂缝，在裂缝处不宜植筋。

b）植筋孔位置和直径除应满足设计要求外，还必须满足下列基本要求：

净边距＞钢筋保护层厚度，并且必须植入原构造箍筋内侧；

被植入钢筋的结构物深度≥植筋孔深度+40mm。

c）植筋采用HRB335级带肋钢筋，应符合GB1499—1998国家标准要求，并要求采取机械切断，端面不允许采用氧割。

d）钢筋植入深度按设计文件执行，植入深度应扣除混凝土表面剥落层及出现裂缝层。

e）植筋施工应控制时机，一般宜在桥面铺装、混凝土浇注施工之前进行，避免植入钢筋长期暴露锈蚀，否则要采取防锈、除锈措施。

f）施工中避免对混凝土工作面产生过大震动，钻孔时应尽量避免使用依靠凸轮传动原理工作的电锤，应使用电动、气锤原理工作的冲击钻。

g）在胶固化期内禁止扰动钢筋。

h）清孔时不仅要采用吹气筒或气泵等工具,同时也必须采用毛刷等设备清除附着在孔壁上的灰尘；

在雨天施工时，要用较为清洁的水清洗孔壁，清洗后孔内积水不用排出，但要注意，经长时间浸泡的孔，要用电锤钻头扫一下孔壁后再洗孔。

i）夏季施工气温较高时，结构表面温度可能达到60-70℃，宜在日温差较低时施工，如需要获得较长操作时间，可在结构表面洒水、孔内灌水降温，吹干孔内水分后进行灌胶植筋。

j）尽量避免雨天施工。

植筋工程验收

本施工项目关键施工工艺为植筋，施工完成后，其为隐蔽工程，故应加强施工过程的检验与质量控制，现就植筋提出以下质量验收标准。

植筋的质量验收：

（利用二种试验来进行控制）

利用二种试验来进行控制：

1）现场抗拔试验（施工前的试验）

现场先选取不参与受力、非重要位置或将来凿除的混凝土进行植筋，达到强度要求后，进行抗拔试验，检验标准以设计抗拔力不被拔出为准，此时混凝土完好即为合格。

然后才可以批量操作。

2）现场抗拔试验（施工后的验收试验）

检验标准同样采用设计抗拔力不被拔出为准，同规格的钢筋每100根随机抽样一组，每组为3根，进行试拉，如达到安全拉力钢筋不被拉出，说明植筋施工质量合格。

具体技术参数见下表。

植筋技术参数表

钢筋直径d

（mm）

孔径D

设计抗拔力

Φ12

16

钢筋屈服不被拔出

（三）桥梁表层缺陷修补措施

1、材料要求：

1）环氧混凝土，环氧混凝土本项目采用C50，其所用改性环氧胶液应满足“修补胶主要性能指标”表的要求。

2）环氧砂浆，采用M12.5环氧砂浆，其所用改性环氧胶液应满足“修补胶主要性能指标”表的要求。

3）界面剂：

4）阻锈剂：

采用烷氧基类或氨基类喷涂型阻锈剂，其质量及性能指标应满足“喷涂型阻锈剂的质量”及“喷涂型阻锈剂的性能指标”的要求。

2、施工要求：

（1）对于桥梁结构中出现的较严重的蜂窝、麻面、空洞以及缺损面积大于（25×

25）cm2，，深度大于5cm时的混凝土表面缺损，凿除松动混凝土，外露骨料，喷涂除锈剂及界面剂，用环氧混凝土进行修补，具体作法为：

●把构件中蜂窝或缺陷部位表层尽可能凿除，保留原结构的钢筋，喷涂除锈剂。

●同时对修补部位进行凿毛处理，并使混凝土表面保持湿润、清洁；

●在修补面上喷涂一层界面剂，以增强新、老混凝土之间的粘结；

●在界面剂喷涂后尚未凝固时，即可涂抹环氧混凝土；

●当修补完成后，对新老混凝土接缝表面各15cm宽的范围内，必须用钢丝刷将所有软弱浮浆除去，并冲洗干净，然后抹两层封闭浆液。

浆液采用修补胶。

涂液时，第二层的方向应与第一层相垂直；

●修补工作全部结束后，还要加强养护，养护方法与通常混凝土的养护方法相同。

（2）对于面积小于（25×

25）cm2，深度小于5cm时的混凝土结构表面缺损，凿除松动混凝土，外露骨料，钢筋除锈，清除浮尘，喷涂阻锈剂及界面剂，涂抹环氧砂浆进行修补。

其步骤为：

●做好修补面凿毛、清洁等准备工作；

●将拌和好的环氧砂浆用铁抹抹到修补部位，反复压光后，按普通混凝土要求进行养护。

当局部修补部位较深时，可在环氧砂浆中掺入适量的砾料，以增强强度和减少砂浆干缩。

●在新修补的区域周围再涂上两层如前所述的封闭浆液封闭处理，以防止以后出现收缩裂缝。

（四）钢筋外露、锈蚀的处理

将钢筋锈迹清除，并把松动的保护层凿去，洗净。

若损坏面积不大采用环氧砂浆进行修补。

若损坏面积较大，喷涂界面剂，采用环氧混凝土修补。

施工方法同桥梁表面缺陷修补。

（五）裂缝修补施工

裂缝修补施工前组织专业技术人员对全桥裂缝进行全面检测，准确定位，测量裂缝的长度及宽度，绘制裂缝分布图（标明裂缝长度及宽度）。

根据裂缝宽度、深度；

所在构件重要性；

裂缝对构件安全性及耐久性的影响程度；

裂缝形成及发展状态等因素确定裂缝修补方案。

详见“裂缝修补措施”。

5.1表面封闭法

混凝土裂缝封闭采用裂缝修补胶，其基本性能指标应满足《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2006）的要求，详见“裂缝修补胶（注射剂）基本性能指标”表。

采用自然渗透法直接用橡皮滚子或滚筒涂刷封缝材料，使胶液充分吸收，且裂缝内含胶饱满，具体工艺流程如下：

1）清洁表面；

2）涂刷裂缝修补胶。

用丙酮或二甲苯或酒精檫洗，待干燥后用排笔反复涂刷裂缝修补胶，每隔3~5分钟涂刷一次，涂层厚度达1mm左右为止。

1）裂缝修补胶、丙酮、二甲苯及酒精为容燃物品，严禁靠近火源。

灌缝过程中应严格控制质量，灌缝结束后应检验灌缝效果及其质量。

凡有不密实或重新开裂等不合格的情况，应采取补灌等补强措施，确保质量。

5.2压力注浆法

混凝土裂缝注射封闭采用裂缝修补胶，其基本性能指标应满足《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2006）的要求，详见“裂缝修补胶（注射剂）基本性能指标”表。

以一定压力（压力要求详见采用产品说明书）将低粘度、高强度的裂缝修补胶液注入裂缝腔内，其具体工艺流程如下：

裂缝周边混凝土表面处理→埋设注浆咀→封缝→封缝检查→配制浆液→注浆→封口处理→质量检查

1）裂缝周边混凝土表面处理

灌缝前应首先对裂缝周边混凝土进行处理，先用钢丝刷、角磨机清除裂缝表面的灰尘、浮渣、松散层；

然后用空压机将裂缝中混凝土碎屑、粉尘清除干净；

再用棉纱浸丙酮或二甲苯或酒精将沿缝两侧各5cm宽范围檫洗干净，并保持干净。

2）埋设注浆咀

沿裂缝方向骑缝埋设注浆咀，当一个注浆咀注浆时，其他注浆咀可当排气咀使用。

将注浆咀固定在预定的位置上，在注浆咀四周及外表面用厚约5mm的建筑结构胶将灌浆咀密封、粘结好。

3）封缝

其目的在于使裂缝成为