四川碳纤维钢板加固桥梁施工

一、碳纤维板加固技术
碳纤维材料最早应用于航空、航天等高科技领域，后来逐步发展到船舶、汽车等方面。最近几年，开始应用在建筑领域。但这种加固工艺对碳纤维强度的利用率极低，当碳纤维板材与构件内部钢筋共同工作时，不考虑钢筋原油的初始应变，钢筋屈服时碳纤维板材所能发
挥的强度也仅为抗拉强度的8.8%；而在让碳纤维发挥全部强度所需要的1.7%的应变下，混凝土结构会产生大的变形及明显的裂缝。

预应力碳纤维板加固技术可以大量节省材料及工程造价，减少加固系统维护成本；显著减小结构变形，在增大承载力的同时提高结构

刚度；裂缝，提高构件抗弯承载力。本文主要探讨该项技术的施工工艺研究。
二、碳纤维加固桥梁结构实例
（一）桥梁现状及主要病害
船山岗桥为简支斜交桥，桥梁的斜交角度为40度，跨径纵向布置为1×10m，桥梁全宽为27m，分东西两幅，东、西幅行车道的横断
面各由10块钢筋混凝土空心板梁组成，边梁顶宽1.62m，中梁顶宽为1.24m，梁高0.45m。主梁混凝土设计标号C30。桥梁设计荷载等级
为：汽一超20级。挂车―120。
（二）加固方案
该桥除存在个别梁板由于单板受力存在刚度不足缺陷外，根据《公路旧桥承载能力鉴定方法》评估其极限承载力，计入材料损伤及恶
化系数时，靠近边梁的中梁的极限承载力为386KN.m，低于其承载力极限状态下最不利效应组合值402 KN.m，本次加固拟在原结构的基
础上，将其极限承载力提升到700 KN.m。该加固技术如图所示，施工流程依次为张拉碳纤维板、粘贴纵向碳纤维布、粘贴横向碳纤维
布。
三、加固施工工艺
（一）裂缝处理
裂缝宽度fw<0.15?且裂缝深度较浅的细小裂缝采用JGN-Ⅱ胶进行涂刷封闭处理。用磨光机沿着裂缝位置切深度为3～5?深的缝。用
高压空气吹净裂缝内杂物。裂缝宽度fw?0.15?的裂缝采用JGN-G胶进行灌注处理。
（二）缺陷修复
凿除修补部位的松散混凝土：找到松散部位的混凝土，用手工钻凿除松散部位直到露出新鲜骨料。对钢筋进行除锈：先用砂纸对锈蚀
的钢筋进行打磨，直至表面没有没有锈迹，并涂刷环氧胶进行防锈处理。高强环氧树脂修补：按比例配合好环氧树脂进行批嵌，厚度较大
的分层批嵌，每层批嵌厚度不超过2?，直至恢复原有尺寸。
（三）碳纤维板张拉
碳纤维板张拉：千斤顶就位并确保夹具夹紧后开始碳板张拉。先给碳纤维板施加10%的应力，使碳纤维板绷直，然后再将力归零，再以20%和60%应力进行张拉，每一级张拉结束后用扳手柠紧螺帽，每一级之间持荷5分钟，张拉过程中随时检查碳板伸长值，严格控制进
油速度，要求缓慢、均匀、平稳。待张拉到控制力后，持荷复验伸长值，合格后进行锚固。张拉控制力F=150KN，张拉伸长量控制为碳
纤维板长度L*0.45%（cm）。
（四）碳纤维布黏贴
粘贴碳纤维布：表面清理→表面凹洞找平→涂底胶→贴碳纤维布→刷碳纤维布防护层→质量检查。
表面清理：先用压缩空气将表面浮尘清除干净，用混凝土角磨机除去混凝土表面的浮浆、油污等杂质，并将有凹凸混凝土部分打磨平
整，尤其是表面的凸起部位要磨平，并用丙酮将需粘贴处清洗干净。
找平：斜立柱混凝土表面凹陷部位用修补砂浆填平，模板接头等出现高度差的部位填补平整，尽量减小高度差
涂底胶：将底胶称好重量，放在洁净的容器中调和均匀，用滚筒将它均匀地涂在顶板面上，待胶固化后再进行下一工序施工。调好的
底胶须在规定的时间内用完，一般情况下40min内用完。
粘贴碳纤维布：将碳纤维胶按比例称好，放在洁净的容器中调和均匀，用滚筒将胶均匀地涂刮在底胶上，随即按设计要求将已裁剪好
的碳纤维布粘贴在设计部位，然后用专用滚子沿碳纤维布的受力方向来回滚压，挤出汽泡。注意：碳纤维布的搭接长度一般为100mm。
涂刷碳纤维布表面防护丙烯酸涂料，一般来回刷3变，每个地方刷到位。
四、结语
（一）采用碳纤维加固技术对桥梁进行加固，工艺简单，施工周期短。本工程完成后，经检查与验收发现碳纤维与混凝土粘结紧密，
加工的施工质量达到了预期效果，保证了车辆安全过桥。
（二）由于碳纤维材质软，重量轻，长度、宽度可根据需要任意确定，对于复杂节点部位、不规则位置可任意粘贴、缠绕，故适应面
广。
（三）由于碳纤维材料具有很强的耐腐蚀性，可广泛应用于特殊环境构筑物的加固补强和修复。