预应力CFRP布加固钢筋混凝土梁的施工技术.pdf

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1、【文章编号】1673—0038(2013)09---0139-．-02预应力CFRP布加固钢筋混凝土梁的施工技术冯新伟方向(中房集团平顶山房地产开发公司河南省平项山市467000)摘要：我国有大量工程结构因使用年限增长、荷载增加、使用功能变更、标准提高、环境腐蚀等原因，致使承载力不足及安全度下降，所以需加固或者维修。近些年来，碳纤维加固混凝土结构技术已经得到了广泛的应用，为提高受弯的承载力，混凝土梁受拉面粘贴碳纤维布的受弯加固应用的比较多，但是从基本的受弯性能和试验分析结果来看，碳纤维布对混凝土梁进行的受弯加固仍存在一些不足，本文对直接应用在实际工程预应力CFRP布加固补强钢筋

2、混凝土粱施工工艺与技术进行了介绍，包括预应力CFRP布的张拉设备、加固施工流程、技术及试验研究。关键词：预应力；CF肿布；混凝土梁；施工工艺；加固1引言碳纤维片材是种高强度的材料，常常应用在土木领域强度大3000MPa以上，是钢筋强度的十几倍，但就弹性模量与强度相比低了很多，通常一般是210GPA，和钢筋相似。碳纤维片材需相当大的变形才可发挥高强度材性特点，．普通的碳纤维片材对混凝土的受弯构件加固时，钢筋屈服的时候碳纤维片材发挥出的强度还不到20％，对碳纤维片材施加预张拉力后可以体现出材性上优越性能，对于卸荷以后的构件，预张拉力加了以后，构件在荷载承载前碳纤维片材有了提前应变，

3、但二次受力梁，预张拉力仍可有效控制和愈合已经有的裂缝，有利于梁长期使用；另外，主动受力方式可进一步的提高受弯构件的受力性能，让梁截面中和轴减小，混凝土的受压区会增大，充分的利用混凝土材性，受弯构件的被加固效果才好更明显。现有的预张拉碳纤维布方法主要包括反拱法、梁底环绕布法、工作床张拉法、梁上张拉法等，但真正的适合实际工程用途张拉技术还未发展成熟，和普通的碳纤维片材加固受弯构件相比，多数张拉方法仍需特别设备，如工作床、大型汽车等。对碳纤维片材进行张拉，充分利用材性达到节省材料费用目的是其初衷之一，但是目前的多数方法当中张拉位置设备费、施工中的锚具费用和人工费用总和超过了节省碳纤维

4、片材费用，未实现节省费用的目的。在预张拉方法选用的时候，满足经济性和适用性需要才能够使其真正的用到实际的工程中去，粘贴CFRP片材的加固修复混凝土结构技术主要是用于混凝土柱的抗震加固、梁柱的受剪加固、粱板的受弯加固及裂缝耐久性的修补。对梁板受弯的加固，大量的理论和试验分析表明，目前采用的粘贴CFRP片材的加固方法，CFRP材料是受到拉钢筋的屈服以后才发挥作用，对大多数的被加固梁板加固以后在二次受荷过程当中，CFRP部分应力始终会比原结构累计的应力滞后，采用CFRP片材来加固梁板，屈服荷载和开裂荷载的提高仅仅是5-10％，受拉钢筋虽然屈服以后的极限荷载有显著的提高，但此时的构件常

5、常都已经开裂的十分严重，变形也比较大，这种承载力提高对正常的试验阶段性能的改善没有显著作用。正因此原因，《碳纤维片材加固修复混凝土结构计算规程》CECSl46：2003中规定受弯构件在加固的时候承载力的提高不应超过40％。对CFRP布施加预应力以后，再粘贴到梁底进行受弯加固，可有效的解决上述问题，也使CFRP布强度得到了更充分利用。本文主要对预应力CFRP布加固混凝土梁施工技术、工艺及相关应用要点进行介绍。2预应力CFRP布加固混凝土梁的原理把CFRP布预张拉以后粘贴在需要加固混凝土梁的底面，等粘贴树脂养护到预定的粘贴强度及采取必要的端部锚固措施以后释放CFRP加荷载前，CFR

6、P布就已经承受了较大预拉应力，让其高强度特点能够提前发挥，提高了加固效果，如图1所示。因预应力存在可使RC梁中的钢筋应力降低且CFRP布在RC梁没有开始受力之前已有较大应变，所以当被加固构件开始受力的时候CFRP布可立刻参与到工作中并发挥很大作用，但钢筋在使用阶段承载力同时得到了明显提高，更有效降低了RC梁在使用阶段的变形，这一点是符合工程加固要求的。。cJ舢：{l{，m’o图13预应力CFRP布加固RC梁施工技术没有办法直接利用传统的预应力混凝土设备给CFRP布施加预应力，所以，清华大学的土木工程系结构研究所与中国煤炭研究院共同研制了专门张拉设备，此设备具张拉、抬升、保持预应

7、力等功能，操作简便，外形尺寸长x宽×高是523mmx400mmx140mm，质量大概是45kg，可以方便被加固结构，张拉CFRP布有效宽度是260mm，其最大的拉力是50kN。3．1施工工艺流程①把待加固的RC梁粘贴面打磨到坚硬层，粘贴面进行找平处理，且应将粘贴面上存在的油污、粉尘和浮讲彻底清除掉；②在加固构件的粘贴面上要用涂胶均匀的涂刷底胶，养护到规定时间，只到手指触摸时不粘手；③张拉设备的安装，可采用植筋·139·施工技术口Ⅱl玉]田2013年3月法在被加固梁断支墩或者柱上进行张拉设备固