在截面偏小、配筋不足的钢筋混凝土受弯、受拉或大偏心受压构件及大跨度梁、板的抗弯加固工程中非常适用预应力碳板张拉系统,它可有效提高结构的承载力、减小裂缝宽度和挠度变形。采用这种方法加固,几乎不增加结构自重,不需对原结构进行拆卸。因而备受专业人士的青睐。
但是,预应力碳板张拉系统作为新型的加固技术,其所用的配套产品种类繁多,故而施工过程中需格外注意。
一、对粘结面及环境的要求
1、混凝土强度等级要求
被加固的混凝土结构构件,其现场实测混凝土强度等级不得低于C25,且混凝土表面的正拉粘结强度不得低于2.0MPa。
2、粘贴表面要求
粘贴在混凝土构件表面上的预应力碳纤维板,其表面应进行防护处理。表面防护材料应对碳纤维及胶粘剂无害。
3、环境温度施工要求
采用此法加固的混凝土结构,其长期使用的环境温度不应高于60℃;处于特殊环境(如高温、高湿、动荷载、介质侵蚀、放射等)的混凝土结构采用本方法加固时,除应按国家现行有关标准的规定采用相应的防护措施外,应采用耐环境因素作用的结构胶粘剂,并按专门的工艺要求施工。
二、对预应力碳板张拉系统产品的要求
1、锚固和张拉端表面要求
锚固和张拉端的碳纤维应平直、无表面缺陷。
2、粘贴预应力碳板受力要求
粘贴预应力碳纤维板加固钢筋混凝土结构构件时,应将碳纤维板受力方式设计成仅承受拉应力作用。
3、锚栓设计剪应力要求
设计应对所用锚栓的抗剪强度进行验算,锚栓的设计剪应力不得大于锚栓材料抗剪强度设计值的0.6倍。
4、粘贴时锚具张拉端和锚固端要求
采用预应力碳纤维板对钢筋混凝土结构进行加固时,其锚具的张拉端和锚固端至少应有一端为自由活动端。
三、施工技术方面的要求
1、涂刷结构胶粘剂要求
采用预应力碳纤维板对钢筋混凝土结构进行加固时,碳纤维板张拉锚固部分以外的板面与混凝土之间也应涂刷结构胶粘剂
2、防火要求
当被加固构件的表面有防火要求时,应按现行国家标准《建筑设计防火规范》GB-50016规定的耐火等级及耐火极限要求,对胶粘剂和碳纤维复合板进行防护。
3、粘贴预应力碳板方式要求
采用预应力碳纤维板加固混凝土结构构件时,碳纤维板宜直接粘贴在混凝土表面。不推荐采用嵌入式粘贴方式。
4、施加预应力要求
采用本方法加固,在施加预应力前,可不采取卸除作用在被加固结构上活荷载的措施。
5、锚具防护要求
对外露的锚具应采取防腐措施加以防护。
6、张拉控制应力要求
预应力碳纤维板的张拉控制应力值宜为纤维复合材抗拉强度设计值的0.6倍-0.7倍。
7、张拉过程中注意事项
当张拉过程中发现有明显滑移现象或达不到设计张拉应力时,应调整螺栓紧固力后重新张拉。当张拉过程顺利且达到设计应力后,松开张拉装置,涂布胶粘剂,二次张拉至设计应力值。
预应力碳板张拉系统安装非常简便,容易操作。施工中无需开槽,对原结构损伤小;减少因施工技术不成熟导致的碳纤维板崩裂浪费。