一、工(gōng)程概况
四川映秀湾水力发電(diàn)总厂位于四川省阿坝藏族羌族自治州汶川县映秀镇,電(diàn)能(néng)主要输往成都地區(qū)。2008 年5 月12 日四川汶川发生里氏8.0 级的特大地震,映秀電(diàn)厂损失惨重,車(chē)间厂房,职工(gōng)宿舍几乎全部成為(wèi)危房,為(wèi)此我们以最快的速度投入到灾后重建工(gōng)作(zuò)。映秀发電(diàn)厂全景如下图所示。
二、加固原理(lǐ)
根据映秀電(diàn)厂备品車(chē)间各构件的破坏情况,确定了以下几种加固方法和技(jì )术。
1、粘钢加固
粘钢加固是在混凝土构件表面用(yòng)特制的建筑结构胶粘贴钢板,使其与混凝土形成统一的整體(tǐ),利用(yòng)钢板良好的抗拉强度达到增强构件承载能(néng)力及刚度的一种加固方法。外部粘钢的锚固至关重要,必须保证钢板在拉断之前不发生脱胶等粘结破坏现象,既要求钢板在锚固區(qū)的粘结受剪承载力Vu 必须大于钢板的受拉或受压承载Vu。据此,技(jì )术总监对于单纯以胶粘结锚固时,钢板在其加固点外的锚固長(cháng)度L 不得小(xiǎo)于下式规定。
2、粘贴碳纤维加固
粘贴碳纤维加固是用(yòng)胶结材料把纤维增强复合材料贴于被加固构件的受拉區(qū)域,使它与被加固截面共同工(gōng)作(zuò),达到提高构件承载能(néng)力的目的。具(jù)有(yǒu)耐腐蚀、耐潮湿、几乎不增加结构自重、耐用(yòng)、维护费用(yòng)较低等优点,但需要专门的防火处理(lǐ),使用(yòng)于各种受力性质(zhì)的混凝土建构筑物(wù)。
与其它加固方法相比具(jù)有(yǒu)以下明显特征
1)高强度,是钢板的10 倍左右。
2)高弹性,可(kě)以降低混凝土中(zhōng)钢筋的应力。
3)高耐久,由于不会生锈,非常适合有(yǒu)盐等腐蚀环境下使用(yòng)。
4)重量轻,比重為(wèi)钢的1/5,因此基本不会增加被加固结构的重量。
碳纤维布的主要性能(néng)指标
项目 |
单位 | Ⅰ | Ⅱ |
抗拉强度 | N/㎜2 | 3400 | 3400 |
弹性强度 | N/㎜2 | 2.3×105 | 2.3×105 |
单位面积重量 | g/m – | 200 | 300 |
粘碳纤维布用(yòng)配套胶的主要性能(néng)指标
类型 | 抗压强(Mpa) | 拉伸剪切强(Mpa) | 固化时间(小(xiǎo)时) |
底胶 | ≥60 | ≥15 | 2 ~ 3 |
找平胶 | ≥60 | ≥15 | 2 |
粘结胶 | ≥60 | 7/15 | 2 ~ 3 |
本工(gōng)程实施碳纤维加固方案执行情况如下
工(gōng)序 | 使用(yòng)材料 | 标准用(yòng)量kg/㎡ | 施工(gōng)间隔 | |||
200型布 | 300 型布 | 5°C | 20°C | 30°C | ||
涂底胶 | 打底胶 | 0.10 | 0.10 | 4 小(xiǎo)时~14天 | 1小(xiǎo)时~7天 | 半小(xiǎo)时~7天 |
找平* | 找平胶 | 0.50 | 0.50 | 1天~14天 | 16小(xiǎo)时~7天 | 12小(xiǎo)时~5天 |
粘贴布 | 浸润胶 | 0.50 | 0.55 | 7天以内 | ||
碳纤维布 | -- | -- | ||||
浸润胶 | 0.20 | 0.25 |
3、植筋原理(lǐ)
化學(xué)植筋可(kě)植入普通钢筋,也可(kě)植入螺栓锚筋,是目前建筑抗震加固工(gōng)程上的钢筋后锚固技(jì )术, 它是利用(yòng)结构胶锁键握紧力作(zuò)用(yòng)的连接。在混凝土墙體(tǐ)岩石等基材上钻孔, 然后注入高强植筋胶,再插入钢筋或型材,胶固化后将钢筋、锚栓、型钢等高强材料与基底结构牢固连接, 是加固补强行业常用(yòng)的建筑工(gōng)程技(jì )术。
根据成孔倾角、成孔机具(jù)以及胶粘剂与钢筋安(ān)装(zhuāng)先后顺序,将各种植入连接件工(gōng)艺加以对比分(fēn)析。在本工(gōng)程中(zhōng),涉及各种植筋工(gōng)艺,对其总结如下表所示。
孔分(fēn)类 | 竖向孔 | 水平孔 | ||
通孔
|
盲孔
|
通孔
|
盲孔
|
|
φ10~φ25 | φ10~φ25 | φ10~φ25 | φ10~φ25 | |
成孔机械 | 冲击钻 | 冲击钻 | 冲击钻 | 冲击钻 |
胶粘剂与钢筋筋安(ān)装(zhuāng)顺序 | 先安(ān)连接筋 | 先注胶粘剂 | 先安(ān)连接筋 | 先注胶粘剂 |
三、效果分(fēn)析
该工(gōng)程是特大地震后加固修复,结构破坏形式较為(wèi)复杂。方案设计与施工(gōng)过程中(zhōng)采用(yòng)了多(duō)种方法综合加固修复,以满足各不同破坏形式的需求。通过施工(gōng)补强后,車(chē)间恢复了正常的使用(yòng),未发现有(yǒu)新(xīn)的破坏及其它异常现象,取得了良好的效果。