碳纤维筋在危桥加固中的应用

发表时间:2021/3/17   来源:《基层建设》2020年第28期   作者:张军权
[导读] 摘要:碳纤维筋在危桥加固中应用,对于危桥加固施工而言有非常重要的作用,一定程度上直接决定了危桥加固的施工质量。
        重庆市云阳县公路事务中心  重庆云阳县  404500
        摘要:碳纤维筋在危桥加固中应用,对于危桥加固施工而言有非常重要的作用,一定程度上直接决定了危桥加固的施工质量。本文笔者针对危桥加固以及碳纤维筋进行了分析研究,文章中简要分析了炭纤维筋材料,并总结了碳纤维筋在危桥加固中的应用,以具体工程为例总结了碳纤维筋在加固中的实际应用。
        关键字:炭纤维筋:危桥加固:加固施工
        桥梁是我国交通设施中的重要组成部分,对于我国交通运行以及交通体系建设有非常重要的作用,一定程度上影响到我国的经济建设。但是,在当前我国桥梁使用中,部分桥梁存在破损严重问题,形成了危桥,严重影响了交通运行,也影响到了实际的交通运行安全。所以,在当前我国交通工程建设中,开始注重危桥加固工程施工。而在现代工程材料发展过程中,采用碳纤维筋材料进行加固施工是主要的手段,对于桥梁加固施工而言有非常重要的作用。
        1.碳纤维筋材料分析
        炭纤维筋材料是一种新式材料,我国最早应用研究于90年代左右,对于我国工程施工有非常重要的作用,一定程度上也影响了工程建设质量。在2003年我国制定了碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》针对我国炭纤维筋材料相关内容和参数性能进行了合理规定。炭纤维筋材料是一种新型的棒式材料,其主要应用为碳元素,材料性能具体研究过程中,将碳元素材料与特质纤维材料进行融合处理,从而形成了碳纤维筋材料。炭纤维筋材料在当前工程施工中应用非常关键。尤其是在当前危桥加固施工过程中,应用碳纤维筋材料非常关键,其主要具有加固稳定、质量轻、弹性模量好,并且加固无痕迹的优势,弥补了传统加固、翻新工程施工中的“修补疤痕”问题。在实际的工程加固施工中,一般要与其他材料进行配合实施,采用特定的加固工艺进行有效加固,保证加固更加有效,促进加固工程施工效益[1]。
        2.碳纤维筋材料在危桥加固中的应用要点
        碳纤维筋材料在危桥加固中应用非常关键,在现代危桥加固施工中广泛应用。而在炭纤维筋材料具体应用过程中,应该注重以下几点内容,保证碳纤维筋材料应用更加合理。
        首先,碳纤维筋材料在危桥加固中应用,应该进行合理的合理的桥梁检测,对桥梁工程进行合理检测,保证桥梁工程施工控制更加合理,也通过桥梁合理检测,确定危桥加固位置以及危桥加固具体情况,保证加固施工更加合理,最大程度上提高加固施工效益。如,在炭纤维筋材料应用过程中,应该对危桥上部结构、下部结构或者整体结构进行裂缝分析或者断裂分析,并合理的应用碳纤维材料和施工方法[2]。
        其次,碳纤维筋材料在危桥加固中应用还应该进行合理的计算、炭纤维筋材料加固应用,应该确保材料应用合理,与桥梁整体性能实现参数对接,保证桥梁主体结构各项性能参数恢复初始状态,所以在危桥加固中应用时,应该注重整体计算,其中包括原始截面承载力计算、加固后计算、加固后炭纤维筋应变能力计算等多方面计算内容,通过合理的计算,能够保证炭纤维筋材料应用更加有效[3]。
        3.炭纤维筋具体工程案例应用分析
        3.1具体工程案例分析
        本危桥工程为S市桥梁加固工程,下文记为S危桥工程,桥梁总长度为12m、桥梁总体形状为6跨形状,其中每跨形状达到20m、S工程主体桥梁上部结构选择应用钢筋混凝土T梁结构、下部结构设计为双柱式墩台结构。S危桥工程施工投入使用已经达到15年,桥梁主体结构出现裂缝问题,固决定进行加固施工,以下是S危桥加固施工中,碳纤维筋材料的应用。
        3.2S桥梁主体结构检测
        保证碳纤维筋材料合理实施,首要环节就是对桥梁工程施工进行结构检测,设计加固位置和加固方法,保证加固施工合理。以下是对S危桥上部结构以及下部结构进行外观检测。
        首先,在S危桥上部结构检测过程中,发现桥梁主体结构出现有裂缝现象,其中主要为指为T梁腹板位置、并且桥梁T梁出现有麻面问题,其位置处的主体裂缝较大,部分呈L形状,对于桥梁运行安全造成了严重威胁。
        其次,在S危桥下部结构检测过程中,发现桥梁存在有桥台改良侵蚀现象,部分桥梁盖梁钢筋出现锈蚀问题,混凝土也出现剥落问题,以其面积可达225平方厘米。
        3.3施工方案设计
        根据对桥梁施工进行合理的检测,实际的施工中进行了方案设计;1.T量加固中设计在T量裂缝位置选择使用9x6#炭纤维筋进行补强,设计碳纤维应用长度为17m左右。2.设计在盖梁和桥墩位置采用3cm高强度聚合物砂浆进行修补,通过合理的方案设计保证加固实施更加有效。
        3.4碳纤维筋应用计算
        碳纤维筋材料应用过程中,应该进行合理的计算,保证施工更加合理,也保证危桥加固更有效率,在本工程进行实际的施工该过程中,对炭纤维筋材料应用进行合理的计算,以下是对碳纤维筋材料应用计算进行具体分析。
        (1)计算参数分析
        在实际的计算过程中,需要确定T梁结构碳纤维筋的各项应用该参数,一下表1为各项计算参数总结。本次炭纤维筋材料在桥梁T梁位置中加固应用,选择应用6号炭纤维筋、通过计算了解6号碳纤维筋极限抗拉强度达到1850MPa、设计强度为1750 MPa、弹性模量为1.22x105 Mpa。以下是对炭纤维筋计算分析总结。
        (2)碳纤维筋材料应用计算
        炭纤维筋材料应用非常关键,一定程度上直接关系到桥梁加固施工,实际的计算过程中,选择应用Midas/Civil-2010软件建立有限元模型进行碳纤维应力分析,通过计算得出碳纤维筋应力为9.8357x102/mm2。
        (3)碳纤维筋材料施工技术分析
        在S危桥工程施工中,为了保证桥梁施工质量,在实际的施工过程中,控制了炭纤维筋材料施工流程。1.对T量断裂处进行表面处理,选择射水凿毛进行断裂处清理、在底面进行开槽其规格为1x1x5cm、在底面灌入炭纤维筋、并对表面进行清洁、最后喷涂LT-高强度聚合物砂浆并进行养护处理,保证施工合理进行。
        结束语
        本文以S危桥碳纤维筋材料施工为例,阐述了炭纤维筋材料在危桥加固中具体应用,希望能够对碳纤维筋材料应用有重要的作用。
        参考文献
        [1]王明政. 浅谈碳纤维筋-高强聚合物砂浆在桥梁加固中的应用[J]. 建材发展导向, 2018(18):143-144.
        [2]宋庆瑞. 碳纤维筋喷浆法在旧桥加固中的应用[J]. 公路交通科技(应用技术版), 2018, 14(10):241-244.
        [3]于茂林. 预应力碳纤维布在桥梁加固工程中的应用[J]. 建筑工程技术与设计, 2018, 000(035):2045-2045.
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