《预应力钢丝绳聚合物砂浆补强层加固技术 - 副本》由会员分享，可在线阅读，更多相关《预应力钢丝绳聚合物砂浆补强层加固技术 - 副本（125页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、预应力钢丝绳聚合物砂浆补强层加固技术,长沙理工大学交通科学研究院 郭鑫,目 录,工法介绍,预应力钢丝绳聚合物砂浆补强层加固工法施工及张拉方式简介,工法介绍,采用钢丝绳网片聚合物砂浆外加层加固法，其材料及网片构造规定，受弯构件正截面计算均应遵照混凝土结构设计规范GB50367-2006标准执行。施工质量验收按建筑结构加固工程施工质量验收规范GB50550-2010标准执行。 本文所阐述的施工工艺及操作方法，是在执行上述规范过程中，和多年实践工作中，发现、积累、总结出了一些改进的意见。目的是要不断完善和提高钢丝绳网片聚合物砂浆外加层加固法的材料，安装施工和工程质量验收全过程的质量控制。,工法介绍,
2、材 料 钢丝绳、钢丝绳网片 钢丝绳网片规格尺寸及表达式,工法介绍,网片结构示意图：,钢丝绳网片规格 市面上专用镀锌钢丝绳网片直径为r 3.05、3.2、3.6、4.5、6.9，不锈钢丝绳网片直径为r 3.05、3.2、3.6、4 ，规格如下（包括镀锌及不锈钢丝绳网片上述所有直径）： 产品规格20150 20200 20250 20300 20400 2050030150 30200 30250 30300 30400 3050040150 40200 40250 40300 40400 4050050150 50200 50250 50300 50400 50500 根据实际需要可订做特殊规格
3、 钢丝绳强度应参考GB/50367-2006标准。钢丝绳原材性能参考GB/T20118-2006标准。,工法介绍,工法介绍,高强钢丝绳抗拉强度设计值（MPa）,工法介绍,高强钢丝绳弹性模量及拉应变设计值,工法介绍,镀锌钢丝绳中“冷镀”和“热镀”产品的区别热镀锌又称为热浸镀锌，它是在高温下把锌锭融化，再放入一些辅助材料，然后把金属结构件浸入镀锌槽中，使金属构件上附着一层锌层。热镀锌的优点在于它的防腐能力强，镀锌层的附着力和硬度较好。 “冷镀”即“电镀”，即把锌盐溶液通过电解，给镀件上镀层，一般来说不用加热，上锌量很少，其本身的耐腐蚀性比热浸镀锌相差很多遇到潮湿环境很容易脱落。 镀锌成品的区别：热
4、镀锌外表没有冷镀锌细腻光亮，但锌层厚度方面热镀锌是冷镀锌的几十倍。防腐蚀性能也是电镀锌的几十倍。,工法介绍,6X7+IWS镀锌钢丝绳最小破断力计算式F0=KxD2x R0 /1000 式中F0 最小破断拉力，单位为 KND 钢丝绳公称直径，单位为mmR0 钢丝绳公称抗拉强度，单位为MPaK 6x7+IWS钢丝绳的最小破断拉力系数0.359(金属股芯) GB/T20118-2006,工法介绍,工法其他涉及材料及设备： 高强高黏聚合物砂浆 钢丝绳网片安装配件：铝合金压环、拉杆、抗剪销钉等 结构界面胶 砂浆表面封闭剂 钢丝绳专用张拉机具：数字传感装置、张拉器、扭力扳手 砂浆喷涂设备,工法介绍,预应力
5、钢丝绳聚合物物砂浆补强层加固 施工工艺,工法介绍,工法介绍,操作方法： 放线定位、基层处理。按图纸现场放线定位，确定加固范围。清除混凝土结构原有抹灰等修装面层。应处理至裸露原结构结实面，基层处理的边缘应比设计抹灰尺寸外扩50mm，对松散、剥落等缺陷较大的部位剔除后应涂界面胶后用聚合物砂浆进行修补，表面刮毛，经修补后的基面必须适时进行喷水保养，养护时间不得少于24小时。对有剥裸、锈蚀的钢筋进行除锈、防腐处理。梁柱边角与与钢丝绳接触面应倒钝，防止在张拉时损坏钢丝绳。对原结构待加固面进行凿毛处理，并清洗表面加以湿润，保持面层潮湿但无明水状态，以减少聚合物砂浆在固化时的水分流失，有利于聚合物砂浆的充分
6、固化，使之达到设计强度值。水质应达到砂浆的用水要求。（除上述要求外尚应满足设计要求）,工法介绍,基面凿毛效果图,钢丝绳网片安装（1）.钢丝绳网片下料：应按照设计文件的说明和加固的具体部位尺寸进行钢丝绳网片下料。下料尺寸应考虑钢丝绳绷紧时的施工余量，钢丝绳裁剪时不得使断口处钢丝散开。,工法介绍,钢丝绳网片张拉示意图 1固定端锚板（或采用角钢） 2铝合金接头 3钢绞线网片 4铝合金压环 5专用拉杆 6拉杆螺母 7张拉端锚板 8待加固砼体 9锚板固定螺栓 10绳卡（呈梅花形布置）,工法介绍,安装钢丝绳网片张拉端拉环：在钢丝绳网片主筋端部用铝合金接头穿成环状，用专用液压钳压制，保证夹裹力一致，安装牢固
7、。钢丝绳端部应从铝合金接头包裹处露出少许，以不影响网片安装为宜。钢丝绳铝合金压制接头遵照GB6946-93标准,安装钢丝绳网片固定端：将钢丝绳网片主筋（受力方向）另一端头穿过锚板通孔（8.5mm）套上铝合金接头，用专用液压钳压制而成为固定端头。,工法介绍,钢丝绳网片一端固定： 确认钢丝绳网片布置的纵横方向及正反向，平行于主受力方向的钢丝绳在加固面外侧，垂直于主受力方向，钢丝绳在加固面内侧。将装好固定端网片的锚板固定于加固面的一端。,工法介绍,工法介绍,钢丝绳网片的张拉、固定：通过张拉器前端卡在张拉端锚板，通过扳手转动齿轮，使滑枕在齿条上水平移动，牵动滑枕上张拉端钢丝绳环套，实施对钢丝绳网片张拉
8、。,工法介绍,初始张拉值和实际张拉值的确定 初始张拉值及初始张拉应力的确定 钢丝绳张拉初始值应采用该钢丝绳的弹性起点值，弹性起点值的计算式为最小破断力F0x10%（KN），依据GB/T24191-2009。 初始张拉应力为初始张拉值除以该钢丝绳的计算用截面积 实际施工张拉值考虑张拉过程中的张拉力损失应按计算初始张拉力乘以20%的系数,工法介绍,各规格钢丝绳施工过程中张拉力数值控制应参照下表：,工法介绍,工法介绍,工法介绍,1.压力传感器 2.扭力扳手（数显Nm） 3.齿条 4.滑枕 5.齿轮 6.钢丝绳网片张拉端 7.拉杆 8.螺母 9.锚板 10扭力扳手（数显Nm）,张拉原理图,工法介绍,工
9、法介绍,钢丝绳网片张拉装置其特征表述如下： 张拉器张拉机理是：张拉器前端头卡在锚板上，通过扭矩扳手转动齿轮，使滑枕在齿条上水平移动，牵动滑枕上张拉端钢丝绳环套，实施对钢丝绳网片张拉。 张拉数值的测定：是由装在张拉器端头的压力传感器（数显、单位、KN）测定。当张拉至设计要求数值时，与此同时扭矩扳手显示扭矩值（单位N.M）。 工人具体操作时，只需用扭矩扳手达到相应扭矩值时即可满足（等量代换）。 其特点：操作简单、方便、直观、准确。 两块锚板分别固定于梁或板的两端。 钢丝绳网片一端由铝合金接头固定在锚板上，称为固定端。由拉杆、螺母、铝合金接头及钢丝绳环套组成的另一端，称之为张拉端。 通过张拉器对钢丝
10、绳网片实施张拉，达到张拉设计值。于此同时用另一扭矩扳手将拉杆螺母锁定在张拉端锚板上。从而完成钢丝绳张拉力值全程封闭。,工法介绍,电子扭力扳手检测张拉力,钢丝绳网片固定抗剪销钉安装 固定钢丝绳网片的固定销栓直径为6.5mm，打固定孔时用直径6mm的金刚钻头，打孔深为3.5cm，按相互间距为380mm固定孔，呈梅花型布置（可在钢丝绳网片张拉完毕后固定）使钢丝绳网片和梁板形成一个整体，以利于保护砂浆和梁板底面更好的联结。,工法介绍,界面胶施工 界面剂配制：界面剂乳液应采用液状产品，按产品使用说明将界面胶乳液与粉料按规定配比在搅拌桶中配制，用电动搅拌器搅拌均匀。 界面胶喷涂：基层养护完成后即可涂刷或喷
11、涂界面胶。界面胶施工应按聚合物砂浆抹灰施工段进行，界面胶应随用随搅拌，分布应均匀，尤其是被钢丝绳网片遮挡的基层。,工法介绍,聚合物砂浆施工 按照产品说明要求配比进行砂浆的配制。用小型砂浆搅拌机进行搅拌，搅拌约35分钟至均匀，然后倒入灰桶进行抹灰。当采用人工抹灰工艺时，一次搅拌的聚合物砂浆不宜过多，要根据施工进度进行制备，以免制备的砂浆存放时间过长，砂浆存放时间不得超过30分钟。,工法介绍,工法介绍,机械喷涂法施工聚合物砂浆,采用喷涂设备，第一层聚合物砂浆的喷涂： 在界面胶凝固前喷涂第一层聚合物砂浆。调节手轮，使泵送压力达到11.5MPa，空压机400500L/min，打开喷枪口的压缩空气开关，
12、将料均匀喷涂在被加固表面及钢丝绳网片之间。喷涂厚度应基本覆盖上网片（约一公分厚度左右），完成一次喷涂。,工法介绍,后续聚合物砂浆的喷涂： 后续喷涂应在前次聚合物砂浆初凝后进行。后续喷涂厚度控制在1015mm。达到设计要求厚度，表面用铁抹子抹平、压实、压光。,工法介绍,工法介绍,养护 常温下，聚合物砂浆施工完毕6小时内，应采取可靠保湿养护措施，养护时间不少于7天，并应满足产品使用说明规定的时间。,覆膜养护，喷水保持砂浆表面湿润,工法介绍,砂浆表面封闭剂施工 可采用喷涂或滚涂的方式进行封闭剂施工，有效隔离空气中有害离子侵入、增强砂浆面层耐环境因素作用的能力。,部分节点做法展示,墙体结构钢丝绳网片加
13、固节点大样图,部分节点做法展示,部分节点做法展示,主梁中带次梁钢丝绳网片加固节点大样图,部分节点做法展示,部分节点做法展示,梁钢丝绳网片加固节点大样图,部分节点做法展示,部分节点做法展示,柱钢丝绳网片加固节点大样图,部分节点做法展示,部分节点做法展示,部分节点做法展示,板、预制空心楼板钢丝绳网片加固节点大样图,部分节点做法展示,部分节点做法展示,楼梯梁、板钢丝绳网片加固节点大样图,部分节点做法展示,部分节点做法展示,张拉端、固定端U锚板规格尺寸图,工程案例分析,工程案例简介及质量通病预防分析,工程案例分析,体外预应力网片在桥梁加固工程中的应用石太高速涵洞桥钢丝绳网片加固工程 改性环氧聚合物砂浆
14、在火灾后混凝土结构加固修补上的应用中央电视台新台址建设工程B标段复建加固改造工程,工程案例分析,体外预应力网片在桥梁加固工程中的应用石太高速涵洞桥钢丝绳网片加固工程,工程案例分析,工程概况 工程地点：石太高速十三座涵洞桥 施工单位：河北弘力德路桥工程有限公司 材料供应：北京荣大兴业建筑材料有限公司,工程案例分析,该项目主要采用预应力高强钢丝绳网网片聚合物砂浆加固方法治理板式桥梁单板受力病害，并经过改进施工工艺提高预应力钢丝绳应力控制的精度和方法。,工程案例分析,桥梁病害类型及成因分析 在我国交通量不断增加的交通背景下，桥梁结构承载能力逐渐不能满足要求，高速公路空心板桥梁产生的病害日趋严重。 桥
15、梁病害类型 桥面存在坑洼不平，表面有裂缝； 铰缝存在不同的损坏，阴雨天气情况下，沿铰缝全长存在漏水现象； 重车通行情况下，铰缝两侧错动明显，各板之间的铰缝不能满足传递剪力的设计要求； 由于单板受力的不利受力状态，使板底产生裂缝。裂缝宽度大都在0.150.25之间； 涵顶出现脱落、露筋且钢筋锈蚀现象。,工程案例分析,形成原因 由于重车车速慢，很少占用超车道，使行车道部分的开裂频率远大于超车道部分， 重轮直接作用在梁板导致位于行车道轮迹部位的梁板更容易产生单板受力。 其次桥梁跨径小、梁高小、铰缝受剪面积小，故剪切效应更为显著。 设计中没有虑及绞缝混凝土自身的收缩作用，没有足够重视新旧混凝土间粘结力
16、的弱化作用。,工程案例分析,预应力高强钢丝绳加固方案设计,工程案例分析,主要概念预应力高强钢丝绳加固法就是在梁板底部增加预应力钢丝绳，即增加了混凝土受压区高度。 加固后预应力高强钢丝绳及保护砂浆和原桥梁形成一个新复合体共同受力，这样就改变了梁板结构的受力高度，提高了梁板结构的抗弯承载能力。,工程案例分析,设计步骤 根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范5.2.2条： fsdAs+fpdAp=fcdbx+fsdAs 0Mdfcdbx(h0-x/2)+ fsdAs(h0-as) 对原结构的承载能力进行评估 确定加固预期达到的新的承载能力 根据原来的评估结果和预期达到的加固标准之间的差值，确定加固中钢丝绳的用量； 依据原梁板体内钢筋和新增钢丝绳，在共同受力状态下同时达到屈服状态计算确定钢丝绳的张拉力。 计算预应力损失主要有（锚具变形引、分批张拉、预应力松弛） 裂缝宽度验算 反拱度验算,
