预应力碳纤维布加固钢筋混凝土方柱施工方法

摘要

本发明公开了一种预应力碳纤维布加固钢筋混凝土方柱施工方法。预制模数化的制活性粉末混凝土（RPC）垫块（角部弧度块、普通矩形块和锚具侧矩形块），在其表面均匀涂刷环氧胶层形成光滑表面，减少CFRP布的预应力摩擦损失；将其粘贴到被加固RC方柱表面以形成弧角；将自锁式锚具嵌在RPC垫块与被加固RC方柱表面形成的凹槽中，张拉预应力后用RPC封锚；包裹前对碳纤维布表面贴透明胶带处理，防止边缘脱丝；碳纤维布张拉完成后，在其表面涂一层环氧胶，提高其整体受力性能。本发明方法施工步骤清晰、简单、实用，避免打磨弧角过程中产生的噪声和大量粉尘，避免打磨对被加固RC方柱造成损伤，实现预应力FRP快速加固RC方柱。

主权项

一种预应力碳纤维布加固钢筋混凝土方柱施工方法，其特征在于具体步骤为：步骤1、预制模数化的RPC垫块，RPC垫块包括角部弧度块、普通矩形块和锚具侧矩形块，其中角部弧度块的弧度半径为30mm，对应的圆心角为90度，与弧角相切的垫块长50mm；普通矩形块及锚具侧矩形块沿柱截面方向长度统一取100mm；锚具侧矩形块在锚具旁一侧的角部倒半径为10mm的弧角；RPC垫块的厚度为30mm，与锚具的厚度一致；RPC垫块的高度为包裹预应力碳纤维布的宽度再加10mm；步骤2、在预制好的RPC垫块表面均匀涂刷一层环氧胶层，环氧胶层厚度为0.5~1mm，环氧胶层固化后形成光滑表面，预应力碳纤维布与该环氧胶层固化后形成的光滑表面的摩擦系数为0.01~0.2；步骤3、确定被加固RC方柱表面的加固位置，并用墨线在其表面弹出需进行预应力碳纤维布包裹的位置范围；步骤4、将RPC垫块粘贴在被加固RC方柱表面的加固位置，通过环氧干挂结构胶将角部弧度块粘贴到RC方柱表面加固位置的四个角部；在加固位置3个平面上粘贴满普通矩形块，第四个平面上用于放置自锁式锚具，该平面中央100mm宽度不粘贴普通矩形块，在其两侧粘贴锚具侧矩形块，锚具侧矩形块有弧度的角部在锚具位置侧，第四个平面其他位置粘贴满普通矩形块；步骤5、待所有RPC垫块都粘贴到位后，立刻将两个L形角钢套箍条套在RPC垫块四周并拧紧L形角钢套箍条上的螺丝，使PRC垫块被箍紧，从而在环氧干挂结构胶未固化前起到固定RPC垫块的作用，待3分钟后环氧干挂结构胶固化，拧松L形角钢套箍条上的螺丝，卸下角钢套箍条，并用填缝剂对RPC垫块之间的缝隙进行填缝；步骤6、将碳纤维布与配套自锁式锚具按照以下步骤连接：步骤6.1、确定碳纤维布的下料长度：碳纤维布的下料长度=包裹位置处柱的周长＋（碳纤维布在锚具锚头裹紧3圈的长度+碳纤维布在锚头内夹紧的长度）×2－两锚头中心线间距；步骤6.2、碳纤维布表面处理：在碳纤维布两个端部单侧粘贴一条胶带，在碳纤维布条上下边缘间隔或连续粘贴胶带；步骤6.3、将表面处理过的碳纤维布放入锚具夹片中，锚具螺栓和螺栓垫片放入锚具安装孔中，将其拧紧使两锚具夹片上紧；步骤6.4、将表面处理过的碳纤维布沿着锚具夹片环向缠绕1~5圈，并保证缠绕过程中碳纤维布与锚具夹片之间裹紧；步骤7、将与自锁式锚具连接好的碳纤维布包裹在RPC垫块表面，锚具放置在RPC垫块与被加固柱表面形成的100mm的凹槽中，施加预应力，具体步骤如下：步骤7.1、将与自锁式锚具连接好的碳纤维布包裹在被加固方柱外包的表面涂胶处理过的RPC垫块上，将螺杆和螺杆垫片穿入锚具中的螺杆安装孔，将螺母套在螺杆上；步骤7.2、为了防止自锁式锚具下坠影响碳纤维布预应力施加的准确度，在自锁式锚具下缘用支撑水平地撑起锚具；步骤7.3、对碳纤维布施加初始拉力；步骤7.4、对碳纤维布施加预应力；步骤8、对施加了预应力的碳纤维布表面均匀涂刷一层环氧胶；步骤9、拆除自锁式锚具下缘的支撑，切割多余的锚螺杆；步骤10、RPC封锚：用RPC填充锚具与RPC垫块之间的空隙；所述RPC垫块以模数化尺寸预制，将其外包到被加固RC方柱上时，根据被加固RC方柱尺寸对其进行切割，保证除预留的锚具放置位置100mm外，被加固RC方柱的被加固位置全部包裹RPC垫块。