桥梁碳纤维施工.doc

引桥纵缝碳纤维加固处理施工方案
一、工程概况
老寒山大桥桥面系改造工程中，原机动车道与非机动车道间为1米宽分隔带，现按照设计规定需将分隔带改造为迅速路行车道。由于原桥梁为3幅分离式构造，即原机动车道桥梁与非机动车道桥梁之间设置有2cm宽的沉降缝，为了保证桥面沥青的施工质量，需对此沉降缝进行加固处理后再铺设沥青混凝土。
根据市政工程设计院Y-H0511-SSZ0511-SQL-变16工程变更设计，老桥引桥横向分幅处的纵缝处理方式如下：拼缝处桥梁混凝土铺装顶面清理洁净平整，拼缝两侧各30cm的范围粘贴三层碳纤维布，三层从上到下分别为横向、纵向、横向，再摊铺沥青。

二、施工材料特性
本次加固用碳纤维布AEC-200这种型号碳纤维，其重要物理、力学性能指标如下：
1. 物理、力学性能指针
碳纤维贴片规格
品 名
MRL-T7-200
MRL-T7-250
MRL-T7-300
测试规范
单位面积重量
g/m2
200
250
300
ASTM D3776
抗张强度
kg/cm.ply
＞560
＞700
＞820
ASTM D3039
抗张系数
kg/cm.ply
33000
41200
49500
ASTM D3039
设计抗张系数
kg/mm2
30000
30000
30000

设计厚度
mm/ply
0.110
0.1375
0.167

伸长率
%
1.8
1.8
1.8
ASTM D3039

2碳纤维贴片用环氧树脂积层树脂

项 目
规 格 值
测试规范
可操作时间@25℃
60-100
min.
温度上升法
混合后初黏度@25℃
900-
Cps
ASTM D2393
抗张强度
350
Kg/cm2
ASTM D638
抗张系数
40000
Kg/cm2
ASTM D638
弯曲强度
>560
Kg/cm2
ASTM D790
接着强度(kg/cm2)
>20
(混凝土破坏)
Kg/cm2
ASTM D4541
热变形温度(℃)
>48
ASTM D648

三、碳纤维施工工艺流程
1.准备工作
1.1熟悉图纸，明确碳纤维加固范围及部位，然后在构件上标出粘贴位置；
1.2施工材料须提供测试汇报或质量保证书后方可进场。
2. 底层处理
2.1 以砂轮机或磨光机将混凝土表面劣化层(风化、游离石灰、脱模剂、剥离之砂浆、粉刷层、污物等)除去并研磨至粗骨材出现为止。
2.2研磨完后以毛刷或高压空气鎗将粉尘及松动物质清除，并保证其充足干燥、表面要平整无灰尘。
2.3若补强施工标的为具有锐利隅角，须将其磨成半径为1~2公分以上之圆弧R角，以免围束时导致应力集中而减少补强效果，但若补强位置仅为单面时可不需磨成R角。
2.4 若补强施工标的是属于凹角部位时，须使用环氧树脂砂浆修整(补土工作)，使其凹面成曲线平滑化，以利贴片贴覆。
3.不平整面修整处理
3.1 钢筋露出部位须做防锈处理，如损坏程度严重，须采用换新或预力钢键等措施以保证安全。
3.2 断面面层上有剥落、孔隙、蜂窝的部位要先研磨清除，再以与混凝土具同强度以上之高分子砂浆(环氧树脂砂浆或压克力树脂砂浆)进行修复，而对于大区域凹洞之修补则以无收缩水泥砂浆进行弥补。
3.3对于拼缝处两侧桥梁混凝土存在较大高差错台位置，应采用环氧树脂砂浆修整成斜坡状调顺，保证碳纤维布粘贴时顺直，不出现折弯。
4涂刷底漆
4.1 确认施工环境：混凝土表面会结露或接触到水处不得施工，湿气太高将导致树脂与水气产生作用而干扰胶化过程。若迫于工期或其他原因必须施工时，则：
(a)施工现场须有保温和除湿设备以减少湿度，保证施工质量。
(b)选用湿润面专用底漆来施工。
4.2 施工环境确认后，即可选用合适底漆材料针对上述之处理后施工面进行底漆施工。施工过程及注意要点如下：
4.3 将底漆之主剂和硬化剂依规定配比，置于搅拌槽中以低速电动搅拌器充足且均匀搅拌，一次搅拌量为在可使用时间之施工量，超过可使用时间之材料不可再使用(可使用时间依材料使用阐明书指示)。
4.4 施工面以滚筒毛刷含浸底漆均匀涂布，涂布量随施工面的状况不一样而异，要斟酌使用，涂布次数依现场状况决定与否涂布第二道，涂布第二道时须等第一道初干后。底漆之指触干燥时间约3~12小时。
5.碳纤维贴覆
5.1 确认施工环境
混凝土表面会结露或会接触到水处不得施工，因湿度太高而会导致树脂与水气产生作用而干扰胶化过程。若迫于工期或其他原因必须施工时，则施工现场必须有保温设施和除湿设备以保证底漆表面或贴片表面不会有水份存在。
5.2 施工过程与注意要点
a) 涂布接着树脂前必须先确认底漆状况为指触干燥。
b) 纤维加劲材贴片预先以剪刀或刀片依所设计尺寸裁切。
c) 将环氧树脂主剂及硬化剂依所规定配比称重后置于搅拌槽中以低速电动搅拌器充足均匀搅拌，一次搅拌量为在可使用时间内用完之施工量，超过可使用时间的材料不可再使用。
d) 施工面以滚筒毛刷含浸接着树脂均匀涂布，其使用量随混凝土表面状况不一样而斟酌使用。惟需防止树脂过量导致纤维滑移或扭曲，抑或树脂局限性导致含浸局限性。
e) 将纤维贴片平顺的贴合在含浸树脂的涂布面，并用刮刀沿着纤维方向用力刮平以除去气泡和贴平贴片然移除离形纸。
f) 运用CFRP用脱泡滚轮或塑料具凹槽型式塑料滚轮沿着纤维方向来回滚压以充足含浸树脂和除去气泡，拱起部位及角落轻易产生气泡，须小心除泡。
g) 在已贴妥之纤维贴片上，再度以含浸树脂之滚筒毛刷将树脂均匀涂布后反复(f)环节，务必使含浸完全。纤维贴片贴覆30分钟后才可进行上层树脂涂抹，此期间要注意贴片与否有浮起或错位现象，若有则以滚轮或刮刀压平修正。
h) 二层以上积层，反复(d)~(g)环节，但以相隔一天的效果最佳，若迫于工时，则至少要间隔1小时以上。冬季施工以一日一层施工，质量最佳。
i) 纤维贴片搭接时，纤维方向交接处搭接长度须不小于10cm。
j) 施工中若有发生结露现象，则须擦干和保持干燥才可施工，同步在贴覆后要考虑施工环境对贴覆的影响(如风压效应，端部的固定等)。
k) 施工人员须穿着保护工具(如面罩、眼镜、手套等)。
6. 养护
室外施工时为不使雨水、砂、灰尘等覆着于贴片上，须使用塑料布养护其养护原则如下：
a) 纤维贴片施工后要用塑料布覆盖24小时以上，以防止雨淋或风砂，灰尘之污染，注意覆盖布不可碰触到施工面。
b) 温度20℃时须养护1周，温度10℃时须养护2周。
c) 平均温度在10℃如下，初期硬化养护时间约2天；平均温度在10~20℃，初期硬化养护时间约1~2天；平均温度在20℃以上，初期硬化养护时间约1天。
碳纤维施工工艺流程或CFRP补强
贴覆工程第二层
CFRP补强
贴覆工程
不平整面修整
补强工程验收
养护工程
表面不平整之
再修正
底漆工程
混凝土表面CFRP贴覆之定位
底层处理工程
断面复旧工程
准备工程
图
四、 质量原则根据：
本工程我方根据《工程技术规范》GB50345—，《工程质量验收规范》GB50207—等规定的规定进行操作施工。
五、 安全操作施工注意事项：
施工人员必须严格遵守《建筑工程防止高处坠落及若干规定》等规定，现场穿软底鞋，佩戴安全帽，施工机具不得在防水层上拖动，保证安全施工，保证质量体现文明施工