粘贴碳纤维布施工方案.docx
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粘贴碳纤维布施工方案
碳纤维布加固施工规范
碳纤维材料是一种力学性能优异的新材料，它补强的加固原理就是采用层压方式，将侵透了树脂粘胶的碳纤维布贴合到钢筋混凝土桥板的底面、梁体或墩柱的表面，并使其与混凝土结合成为一体，从而达到加固混凝土桥梁结构的目的。
其具有以下优点：
施工成本低；施工时效便利迅速；施工空间不受限制；补强物形状不受限制；抗酸、碱、腐蚀及不渗透；补强品质易检测。
1、一般要求
1-1碳纤维布及配套树脂粘胶应符合国家质量标准。
1-2施工前应对桥梁进行全面检查，对施工部位进行确认和统计。
1-3施工过程中，应掌握桥址处历史气象资料和近期的天气预报资料，避开可能突发的灾害性天气，并采取必要的预防措施确保结
构安全。
2、施工工艺
2-1施工工艺框图
施工准备表面处理截面修复和整平贴合面
涂刷底胶粘贴碳纤维布养护、复原
2-2各工序具体文字要求
2-2-1施工准备
（1）材料检验和试验
材料的采购进场必须随或附带有产品出厂检验报告，以初步判断该材料是否满足本加固工程的品质要求。
材料进场后应立即抽样送检，待检验合格后方可投入使用。
（2）搭设施工平台
可以根据施工现场地形情况，采用竹木钢管支架或其他方式搭设，须注意平台的稳固性和作业高度。
（3）测量放线
根据图纸要求，在混凝土表面放线标出粘贴碳纤维布的位置。
（4）准备施工机具
本工程使用的机具主要有：
砂轮机、搅拌器、称量器、刮刀、滚筒、油刷等。
2-2-2表面处理
（1）用手提沙轮机将混凝土表面层（风化层、污物、浮浆浮块）除去，并打磨至粗骨料出现为止。
（2）打磨完后用高压气枪将粉尘及松动物质清除，并确保其充分干燥，表面平整无灰尘。
（3）若补强施工范围内存在锐利棱角，须将其磨成为1~2cm以上圆弧R角，以免造成应力集中而降低补强效果。
2-2-3截面修复和整平贴合面
（1）钢筋露出部位需做防锈处理。
（2）加固施工范围若有裂缝现象产生，需根据裂缝宽度进行裂缝封闭或灌胶处理。
（3）断面面层上有剥落、孔隙、蜂窝或模板高差的部位需打磨去除或磨平，再用找平树脂进行修复。
（4）配制找平树脂，用灰刀刮抹在不平整的混凝土表面，以消除所有缝隙和不平整处。
（5）一般找平施工养生6~24h后，即可进行下一步工序施工。
环境温度越高，树脂硬化速度越快，可操作时间越短。
这一点应根据具体施工环境来掌握。
2-2-4涂刷底胶
（1）确认施工环境
混凝土面结露或接触到水处不得施工。
湿气太大将导致树脂与水气产生作用而干扰胶化过程。
（2）配制底层树脂
按配比进行配制，同时应根据在可操作时间内的用量进行搅拌。
以免造成浪费。
（3）有效操作时间
底层树脂有效操作时间与环境温度有关，温度越高可操作时间越短，常温（20℃）时，控制操作时间应在60min内。
（4）涂刷底胶
在有效操作时间内，用滚动性毛刷将底层树脂均匀涂在粘贴面上，使每一部位均涂有底胶，待指触干燥后，即可进入下一步工序。
2-2-5粘贴碳纤维布
（1）确认施工环境必须干燥
（2）裁剪碳纤维布
将碳纤维布按设计尺寸预先裁好，纤维布在纵向须搭接时，搭接长度须在15cm以上。
切口要求整齐，接口与碳纤维布的横向编织丝重合时，应该将切口适当平移，否则坦丝散开，影响施工质量。
（3）配制侵渍树脂
配制时由专人负责，按比例进行配制。
每次配制的量应以在可用时间内用完为准。
（4）可操作时间
其有效操作时间与环境温度有关，常温时约60min.
（5）涂刷第一层侵渍树脂
用滚筒毛刷将树脂涂布在预定的区域内，用橡胶刮板均匀抹平。
树脂用量视混凝土表面状况不同斟酌使用，须避免树脂过量而导致碳纤维布滑移或扭曲，抑或树脂不足导致含侵不足。
（6）粘贴碳纤维布
将预先剪好的碳纤维布铺到涂有树脂的混凝土面上，一边铺一边用脫泡滚筒或刮刀沿纤维方向用力刮平，以去除气泡，贴平贴片。
在整段碳纤维布完全贴合到混凝土表面后，再用脫泡滚筒反复碾压，以充分含侵渍树脂和除去纤维丝之间的空气。
注意不要使纤维布出现扭曲、起皱或毛刺，并要确保排除气泡，使侵渍树脂完全侵透纤维丝。
如果所贴合的碳纤维布表面呈现很明显的扭曲、起皱或隆起，则必须将该纤维布揭起重铺。
（7）涂刷第二层侵渍树脂
碳纤维布侵透刮平后，需再涂一层侵渍树脂，用橡胶刮板、脫泡滚筒重复以上操作，务必使碳纤维布含侵完全。
如果发现有侵渍胶未侵透的部分，要注意加强碾压。
（8）需要粘贴两层以上纤维布时，重复（5）~（7）工序的操作，间隔时间应保证在12h以上。
2-2-6养护与复原
（1）室外施工时为不使雨水、沙尘等附着于贴片上，须使用塑料膜养护24h以上，注意塑料膜不可碰触到施工面上。
（2）养护时间应根据室外温度来确定。
常温时许养护3d，温度低时，可适当延长养护时间。
（3）施工完成后，为美观和保护树脂材料，应将表面先上一层喷砂再喷涂油漆。
3、施工要点
3-1加固结构混凝土面的打磨与找平，是一道非常关键的工序，表面污物浮浆没去除干净或不够平整、错台的，将严重影响碳纤维布复合层与混凝土之间的正拉粘结强度，直接影响施工质量和加固效果。
3-2混凝土表面会结露或会接触到水处不得施工，因湿度太高会导致树脂与水气产生作用而干扰硬化过程。
迫于工期等因素，必须施工时，则施工现场必须有保温设施和除湿措施，以确保底层树脂表面或碳纤维布表面没有水分存在。
4、注意事项
4-1应尽量避免阴雨天或温度过低时施工，造成树脂胶失效或出现碳纤维布发生扭曲、起皱现象。
4-2涂刷树脂胶时，应均匀涂抹，厚度一致，避免粘贴碳纤维时出现不密实，粘结不充分。
5、检验及质量标准
序号
检查项目
规定值或允许偏差
检测方法
1
外观平整度
不能有间隙、缺胶区及皱纹产生
目视检测
2
密实度
碳纤维布补强面不能有空洞，空隙率小于5%
金属锤测试
3
粘结强度
拉拔结果破坏面必须为混凝土破坏或拉拔强度大于2.5MPa
现场拉拔试验
粘钢加固施工规范
1、一般要求
1-1本加固法适用于一般受弯及受拉构件
1-2本加固法以环境温度不超过60℃，相对湿度不大于70%，及无化学腐蚀的使用条件为限。
1-3加固所用粘结剂，必须是粘结强度高、耐久性好、具有一定弹性。
1-4加固用钢板，一般以3号钢或16锰钢为宜。
其他附件应按强度设计值选用国标产品。
2、施工工艺
2-1施工工艺框图
被粘混凝土和钢板表面处理粘结剂配制涂抹胶
粘贴钢板固定、加压固化检验
防护粉刷
2-2施工工序
（1）、粘钢区域混凝土表面处理
依据设计图纸的要求并结合现场量测定位情况，在粘钢加固补强区表面放出扁钢带位置大样，先凿除粘钢区域的表层砂浆，再用手提砂轮机对粘合面进行打磨，直至外露坚实的混凝土石，并形成平整的粗糙面，表面不平处用尖凿轻凿整平。
再用钢丝轮清除表面浮浆，剔除表层疏松物，最后用无油压缩空气次净表面粉尘，并用脱脂棉沾工业丙酮擦拭表面。
保持混凝土粘合面干燥清洁状态。
（2）、钻孔埋植螺栓
按设计图纸的孔眼位置，在混凝土粘合面上选用与膨胀锚固螺栓相应直径钻头，用电钻（冲击钻）钻孔。
由于钢筋混凝土内部有钢筋，而且钢筋位置误差较大，容易在钻孔时碰到钢筋，故用钢筋探测器确定钢筋位置，对孔眼位置作适当移动。
待混凝土粘合面上孔眼全部钻成后，用硬纸覆盖在混凝土面上画出混凝土孔眼位置，然后覆盖到钢板粘合面上，用电钻钻取相应孔眼，以使二者孔眼对准无误，然后把钻有孔眼的钢板覆盖到混凝土粘合面上。
核对孔眼位置。
（3）、扁钢带现场配套打孔与扁钢带粘贴面处理
依据现场实际放样进行粘贴扁钢带下料，并根据现场埋植的螺杆，先对所粘贴的扁钢带进行配套打孔，然后对扁钢带的粘贴面用磨光砂轮机或钢丝刷进行除锈和粗糙处理，直至出现金属光泽。
打磨粗糙度越大越好，打磨纹路与扁钢带受力方向垂直，最后用脱脂棉沾甲苯或工业丙酮将扁钢带的粘贴面擦拭干净。
（4）、配制环氧胶砂粘贴扁钢带
先用甲苯或工业丙酮清洗处理后的粘钢区域混凝土表面和扁钢带粘贴面，严格按照环氧胶的配合比进行配制，配置时，称量必须准确。
并且使用易散热的宽浅软塑料盆或筒作为容器，容器内不得有水和油污，保持清洁。
先放好已称好需要量的环氧树脂、增塑剂、填料；然后放一定量的混胺、填料。
人工充分拌和，且拌和均匀，搅拌时按同一方向进行，避免产生气泡，同时防止水分进入容器。
将新鲜配好拌和均匀的环氧胶用刮刀紧密地、均匀地分别涂抹在做过表面清洁处理的混凝土粘合面和钢板粘合面上，使之充分浸润在粘合面上。
在混凝土孔眼中注入结构胶，塞上膨胀螺栓（膨胀螺栓也要用丙酮擦拭除油污）。
然后再把结构胶涂沫在钢板粘合面上，使之在板宽中央涂抹胶的厚度达3mm，两侧可薄一些，并由多人共同托住钢板对准膨胀栓与混凝土粘合面上。
（5）、加压固定
当扁钢带贴合上后，加垫片，紧固螺母，交替拧紧各加压螺杆，使多余的胶沿板缝挤出，达到密贴程度，加压固定的压力不小于0.15Mpa。
同时不断轻轻敲打扁钢带及时检查扁钢带下环氧胶砂的饱满性。
（6）、固化检验
在完成粘贴扁钢带24小时后，用小锤轻轻敲击扁钢带，从音响判断粘贴固化效果，若发现扁钢带粘贴固化面积小于90%，则此粘贴扁钢带无效，应剥下重新粘贴或采取有效措施补贴或补强。
（7）、扁钢带表面防腐处理
加固后，钢板表面应粉刷水泥砂浆或涂漆进行防护。
钢板外露部分在涂漆前必须除锈至呈现金属光泽，用丙酮擦去油污，并保持干燥。
3、施工要点
3-1被粘混凝土和钢板表面的处理，是一道非常关键的工序，表面污物浮浆没去除干净或不够平整、错台的，将严重影响碳纤维布复合层与混凝土之间的正拉粘结强度，直接影响施工质量和加固效果。
3-2混凝土表面会结露或会接触到水处不得施工，阴雨天因湿度太高会导致树脂与水气产生作用而干扰硬化过程。
4、注意事项
①配制粘结剂的原料，须由专人管理，密闭贮存、远离火源、避免阳光直接照射。
使用和配制场所，必须保持通风良好。
操作人员应穿工作服，戴防护口罩和手套。
工作场所应配备各种灭火器。
严格禁止操作者吸烟，以防失火；
②粘合面处理严格按照要求执行，粘贴钢板质量主要取决于结构胶的质量和粘合面清洁处理。
③由于配制好的结构胶使用期仅30分钟，因此粘合前必须事先做好一切准备工作，然后再配胶，这样才能保证在使用期内完成粘合操作。
5、检验及质量标准
加固完成后，应用小锤轻轻敲击粘结钢板，从音响判断粘结效果或用超声波法探测粘结密实度。
如锚固区粘结面积少于90%，非锚固区粘结面积少于70%，则此粘结件无效，应剥下重新粘结。
植筋施工规范
1、一般要求
1-1植筋加固法适用于新旧混凝土进行连接处。
1-2用于施工的材料除设计另有规定外，均参照JTJ041-2000《公路桥涵施工技术规范》执行。
1-3施工期间应做好防雨工作，充分考虑环境温度和湿度对施工的影响。
2、施工工艺
测量放线钻孔常规清孔孔壁干燥化学清孔制胶钢筋加工植入养护
⑴测量放线
用钢尺或经纬仪等测量仪器准确定位，定出植筋位置，做好标记。
钻孔时如遇钢筋，应在偏离原孔位3~5cm处重新钻孔。
非常重要的结构必须先用钢筋定位仪透视，确定出结构原钢筋位置，然后再确定植筋位置，以便不破坏原结构钢筋。
⑵钻孔
一般使用冲击钻成孔。
根据设计钢筋的直径大小、植筋深度选择钻头。
钻头直径大于植入钢筋直径3～6mm，成孔深度大于设计深度5～10mm。
另外应注意原混凝土构件厚度不能满足深度要求时，应将深度适当减小，以免将原混凝土壁穿透。
钻孔前把结构物表面的水、油等液体清理干净，以防污染孔洞。
⑶常规清孔
成孔后首先用无油压缩空气把孔内粉尘清除一遍，同时把结构物表面的粉尘也清除掉；然后用专用电动毛刷把孔壁上的浮尘刷掉；最后再用细软管将无油压缩空气通入孔底清除2~3遍。
⑷孔壁干燥
水、油等液体会破坏植筋结构胶的强度，所以植筋孔内如果不慎进入水、油等液体，必须对孔壁进行干燥处理。
孔壁干燥一般有两种方法：
一是火焰干燥，如果孔内只进入污水就可以采用火焰干燥，火焰干燥一定要掌握好火焰的强度，不要烧坏结构砼。
二是化学干燥，如果孔壁被油污染，就采用能溶解油且挥发性强的化学试剂进行干燥。
孔内进入水也能采用化学干燥法。
⑸化学清孔
化学清孔分为两步：
第一，用沾丙酮的棉刷反复刷孔壁直到孔壁浮尘完全粘到棉刷上，棉刷较脏后应重新换新棉刷，保证孔壁完全清洁。
第二，待孔内丙酮完全挥发后，用清孔胶清孔。
清孔胶由主剂和辅剂组成，使用时现场按照比例配制。
清孔胶清孔时先给孔内注入适量胶体，然后用钢筋充分搅拌胶体把孔壁上的浮尘粘在胶体内，直至清孔完成。
（6）制胶
植筋用结构胶由三部分组成：
主剂、辅剂、催化剂，制胶时把三种材料按比例及次序放入容器，用搅拌器充分搅拌直到均匀。
制胶时一定要严格执照比例配制。
⑺钢筋加工
钢筋首先要按设计尺寸进行下料并弯曲成型，然后用人工或机械进行除锈，除锈一定要彻底，否则影响植筋质量。
另外，钢筋植入端用砂轮把尖角磨掉，以便顺利植入。
⑻植入
清孔、制胶及其它准备工作都完成后，给孔内注入适量结构胶，轻轻植入钢筋。
植入钢筋时不能太快太猛，应尽量缓慢一边植入一边转动。
另外，钢筋一定要植到底，结构物侧面及底面植筋时钢筋植入后一定要用支撑支撑好，以防钢筋松动或脱掉。
钢筋植入后把洞外多余的结构胶刮掉。
⑼养护
植筋养护主要是指在结构胶强度形成以前防止钢筋被碰动或被水、油等侵蚀。
3、施工要点
3-1施工过程中一定要保持植筋孔壁干燥和清洁。
以免影响植筋质量。
3-2植筋胶配制时一定要按配合比进行严格配制，避免植筋胶失效。
4.注意事项
4-1植筋胶的原料因具有腐蚀性、挥发性和易燃性，所以应密封保存，操作配制时，工作人员应穿防护服、戴口罩和防腐蚀手套。
4-2植筋胶因固化时间较短，所以配制植筋胶时，其他准备工作应该确认完成后，才能配制。
5、检验及质量标准
序号
检查项目
规定值或允许偏差
检测方法
1
孔深
大于设计值3~5mm
钢尺测量
2
清洁度
干净无浮尘
棉布擦拭
3
抗拔应力
大于280MPa
千斤拉拔
谢王立交B匝道桥加固工程
施
工
组
织
设
计
陕西凯达公路桥梁工程建设有限公司
二00四年八月
谢王立交B匝道桥加固工程施工组织设计
一、编制依据
1.交通部部颁《公路工程桥涵施工技术规范》JTJ041—2000
2.交通部部颁《公路养护技术规范》JTJ073—85
3.交通部部颁《公路工程质量检验验收标准》JTJ071—97
4.《谢王立交B匝道桥加固工程施工图设计》
5.现场调查资料
二、工程概况
谢王互通式立交B匝道桥位于西安绕城高度公路北段，全桥共六联，跨径组合为（20×2＋22＋20）＋（20＋19.5×4）＋（19×7）＋（25＋29×2＋25×2＋20）＋（20×5）＋（20×5），桥梁全长为672.04米。
设计荷载为：
汽车—超20，挂车—120。
第三联至第六联上部构造为单箱双室钢筋混凝土等截面连续箱梁，箱梁采用满堂支架现教施工。
下部构造伸缩缝处桥墩为双柱墩，其它桥墩为单支点独柱墩，钻孔灌注桩基础。
该桥于2000年10月建成通车。
大桥竣工后桥梁荷载试验时发现，箱梁部分梁体出现裂缝，西安公路研究所于2000年9月对此桥的裂缝进行检查，并对桥梁第四联的承载能力进行测试，实验测得的箱梁挠度、裂缝均大于设计控制值。
后又委托长安大学对该桥进行验证检测，试验结果与西安公路研究所试验结果基本一致。
检查箱梁的裂缝情况如下：
1.箱梁底板裂缝：
底板出想多条横向裂缝，裂缝宽度0.11—0.25mm，裂缝位置在距16号墩10米范围内。
2.箱梁腹板裂缝：
腹板裂缝分布于支点的上缘和跨中的下缘，裂缝基本垂直于桥轴线，最大裂缝宽度0.31mm。
三、加固设计内容
根据谢王立交B匝道桥的裂缝检查结果与荷载试验情况，结合现场施工条件，加固的主要内容如下：
1.封闭处理箱梁的底板及腹板裂缝。
2.凿除箱梁顶面沥青混凝土桥面铺装。
3.浇注桥面铺装混凝土。
4.增设箱梁顶班、堤坝预应力构造，张拉预应力索。
四、主要工程数量
1.C40混凝土349.6m3
2.钢绞线11.8t
3.Ⅱ级钢筋39.9t
4.凿除混凝土359.5m3
5.凿毛1871㎡
6.裂缝修补153m
7.植筋5464根
五、施工组织机构
针对该工程技术复杂、施工难度大，且工期紧、工程量大的具体特点，结合我公司现有人员、设备情况，拟成立一支精干、高效的项目经理部，代表公司全面负责该桥的施工任务。
项目经理部领导班子有三人组成，设项目经理一名，项目副经理一名，项目总工程师一名。
项目部下设三部一室：
财务部、机材部、工程部、综合办公室。
项目经理部编制15人下辖三个作业队，一个裂缝修补作业队，一个预应力工程作业队，一个体系转换作业队。
共投入劳力80人。
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