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河南省某电厂冷却塔碳纤维布加固技术阐述

碳纤维布冷却塔加固技术在我国快速发展,目前已经制定了相关的技术标准及规程(《CECS146-2003碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》),随着碳纤维布和树脂等材料的国产化及碳纤维布冷却塔加固技术的成熟,该冷却塔加固技术将会被越来越广泛地应用。
冷却塔经过加固处理后,冷却塔能够满足当前结构设计标准和设计规范,并能满足安全运行30年的耐久性要求,但应定期检查和正常维护,且第一次检查时间不应迟于10年。目前已经正常使用2年无异常。带来了可观的经济效益,同时也具有巨大的社会效益。
1、工程实例分析
1.1工程背景
河南省某电厂的老冷却塔建成于1978年,设计时未考虑抗震设计。老冷却塔经过近30年的运行及外部自然气候的影响,可靠性严重不符合国家现行规范要求,已不能正常使用。
2007年时按照国家有关政策电厂在关停拆除小机组的基础上扩建1×300MW机组。为了利用有效资源,提高效益,电厂决定对原机组的老冷却塔进行加固后供本期工程使用,使加固后的这座冷却塔能够满足当前结构设计标准和设计规范,并能满足安全运行30年的耐久性要求。
1.2检测与分析
经检测:1)老冷却塔综合评定为四级,即可靠性严重不符合国家现行规范要求,已不能正常使用,必须立即采取措施。2)垂直度变形:整体倾斜率为0.4‰,小于高耸结构规定的允许倾斜限值5‰。3)混凝土强度:人字柱和外壁均小于原设计强度。4)塔筒内外壁也存在不同程度的混凝土剥离、钢筋外露、裂缝等现象。按照当前计算条件和现行混凝土结构设计规范进行了核算,老冷却塔的关键受力部位人字柱和下环梁已经不能满足要求。从计算结果分析,很多部位配筋未达到计算配筋要求;从构造上,筒壁许多部位不满足Q≥0.2%的要求。
2、结语
碳纤维(CarbonFiberReinforcedPolymer,简称CFRP)加固主要采用布状的形式,用特制的建筑结构胶将碳纤维布与混凝土牢固的粘结在一起并共同工作,达到冷却塔结构加固,提高结构承载力和抗震性能、修补构件缺陷的目的。
采用碳纤维布冷却塔加固具有以下几个优点:
1)高强高效:抗拉强度2500MPa~3550MPa(约为二级钢的十几倍)。2)重量轻,厚度薄:约200g/m2,每层厚0.1mm~0.2mm,基本增加冷却塔加固构件自重及截面尺寸,经加固后不影响结构的外观。3)适用面广:广泛适用于建筑物桥梁隧道等各种结构类型、结构形状的加固修复和抗震加固及节点的结构加固。4)施工便捷:不需大型机具,没有湿作业,无需动火,无需现场固定设施,施工占用场地少,施工工效高。5)耐腐蚀性能和耐久性能极佳。

 

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