[摘要] 本文主要结合某厂房预应力碳板加固混凝土双 T 板的实例, 根据设计图纸以及实际病害发展, 分析了混凝土双 T 板产生裂缝和过大挠度的原因, 并针对病害提出可行的加固案。 同时简单介绍了预应力碳板在该项目中的施工工艺。
[关键词] 预应力混凝土双 T 板 病害成因及整治措施 预应力碳纤维加固
1. 工程背景
2016 年 7 月 , 青海大砼建筑加固工程有限公司协同青海顶峰土木工程有限公司前往青海省城西区某厂房, 对该厂房挠度过大的混凝土双 T 板进行维修加固。此项目所采用的预应力碳板、 机具和现场技术团队均来自大砼加固复合材料(青海)有限公司。
该厂房是单层框架结构, 梁柱为现浇框架构件, 板为预制预应力混凝土双 T板。 板的尺寸: 29980mm*2390mm。 T 梁梁底宽度 110mm, 腹板高度: 710-1085mm。(配筋见详图)
2. 双 T 板病害现状及成因分析
2.1 现场病害:
1 双 T 板的 T 梁上分布较多裂缝(跨中 10 米范围内裂缝间距为 1m, 梁端10 米范围内裂缝间距为 1. 5m), 裂缝贯穿底板且向腹板上延伸 30-35cm, 裂缝宽度 1-2mm 宽。
2 双 T 板整体下沉, 已开裂 T 梁跨中挠度 30cm 左右, 未开裂 T 梁跨中挠度 25cm 左右。(注释: 图 5 中蓝线为从两端梁底张拉的水平尺, 挠度清晰可见)
2.2 病害成因分析:
1 双 T 板实际承受荷载远大于设计荷载(设计荷载 150kg/m2 , 实际荷载大概 400kg/m2 )
2 预应力钢绞线可能存在预应力损失过大的情况。
3 混凝土的强度不足。(混凝土不密实麻面较普遍)
3. 加固方案及施工工艺
3.1 维修加固方案:
此预制双 T 板作为预应力混凝土结构, 存在较多横向裂缝, 最大裂缝宽度2mm, 最大挠度为 30cm。 根据裂缝的形态、 分布情况和发展状况, 双 T 板表现出承载力不足的情况。为了提高双 T 板的耐久性能和安全性能, 针对 30m跨的 T 梁采用预应力碳纤维板加固。
1 针对 110mm 宽的 T 梁,采用 50mm 宽、 3mm 厚的碳板。
2 针对 30m 的跨度以及裂缝分布情况, 采用 25m 长的碳板。
3 针对现场的病害预应力碳板的张拉值设计为 1000MPa(15t)。
3.2 施工工艺:
1 双 T 板 T 梁下搭设钢管架。
2 预应力碳板锚具位置放线打孔。
3 预应力碳板锚具安装。
4 预应力碳纤维板安装。
5 配胶、 涂抹结构胶。
6 预应力张拉。
4. 结语:
预应力碳纤维板加固系统是规范中规定的, 可以在不卸载的情况下进行有效加固的少数加固方法。 同时, 所用的碳纤维材料具备轻质、 高强、 耐老化的特点,加固后几乎不增加自重和体积, 是非常理想的梁板加固解决方案。
此项目 是国内首次将预应力碳板技术成功用在大跨度预制双 T 板加固的案例。 在梁体挠度和跨度过大工况下, 预应力碳纤维板在工民建(厂房) 的成功应用, 标志着国内预应力碳纤维板施工技术越来越成熟。 未来, 预应力碳板用于公民建加固大跨度、 大尺寸的梁或大跨度板(超重板) 的案例将越来越多。