碳纤维加固技术在桥梁加固中的应用
碳纤维材料在桥梁加固的应用[论文]
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浅谈碳纤维材料在桥梁加固的应用摘要：本文结合g325广南线那蒙大桥和x021蒲董线炳岭桥维修加固工程实例，对碳纤维材料在桥梁加固的应用谈一些看法。
关键词：碳纤维材料桥梁加固应用碳纤维质轻高强、耐腐蚀、抗老化，有着优异的力学性能。
用其加固补强混凝土结构施工简单便捷，在桥梁维修加固中得到广泛的应用。
一、碳纤维材料特性碳纤维增强塑料是碳纤维材料通过一定的制作工艺与特定的树脂材料复合而制成的，其力学特点是应力应变量完全线弹性，不存在屈服点或塑性区。
碳纤维材料具有优异的物理力学性能。
加固混凝土构件所用的碳纤维布，是由碳纤维长丝经编织而制成的柔软片材。
碳纤维布在编织时，将大量的碳纤维长丝沿一个主方向均匀平铺，用极少的非主方向碳纤维丝将主方向碳纤维丝编织连接在一起，形成很薄的以主纤维方向受力的碳纤维布。
碳纤维布的抗拉强度标准值应大于3000mpa，弹性模量大于2.1×l05mpa.综合材料的物理、力学特性分析，要想最大限度地发挥材料自身的优势，适宜将c（rp材料作为桥梁结构的受拉或预应力受弯构件，特别适用于纯受拉构件，工程实践也证明了这一点。
目前，用于桥梁加固的碳纤维材料主要是承受拉应力，约束裂缝的开展。
二、在桥梁加固工程的应用1、工程概况g325广南线那蒙大桥旧桥为t形钢筋混凝土梁桥，大桥全长240.40m，桥面宽为12.50m，该桥上构为10*22.20m（钢筋混凝土t 梁）+10.00m（空心板梁），支座为板式橡胶支座。
下部结构采用双柱式墩，重力式桥台和双柱式桥墩。
伸缩缝为异型钢伸缩缝，栏杆为钢筋混凝土栏杆。
（1）病害特征：t型梁腹板底面横向裂缝、腹板侧面竖向裂缝、斜向裂缝；底部钢筋锈蚀，混凝土保护层开裂剥落。
（2）病害成因剖析：①t梁裂缝主要由外荷载引起的结构性（受力裂缝）。
②底部钢筋锈蚀，混凝土保护层开裂剥落主要是由于砼施工质量造成的，砼破坏处显示砼粗集料为卵石且质量欠佳导致砼与钢筋粘结不够密实。
碳纤维加固技术在公路桥梁加固中的应用
碳纤维加固技术在公路桥梁加固中的应用摘要：碳纤维加固技术是近年来发展速度较快的一种新型结构加固技术，以其诸多的优点在桥梁加固中得到广泛的应用。
本文结合工程实例，通过介绍旧桥检测数据和现状，分析了碳纤维加固技术在公路桥梁中的应用，并总结加固施工过程和效果，旨在改善桥梁的功能状况，以供实践参考。
关键词：碳纤维；公路桥梁；加固施工；工艺流程中图分类号：k928文献标识码： a 文章编号：随着我国社会经济建设的快速发展，公路车流量增加，车载重量也在增大，对公路桥梁建设的刚度、承载力等方面提出了更高的要求。
目前我国大多数公路桥梁使用年限比较久，桥梁设计标准偏低，加上桥梁的施工缺陷和运营期间维护不到位等因素的影响，桥梁在运作过程中难免会出现混凝土破损、温度裂缝、和防水层失效等质量通病，导致桥梁的承载力下降、使用寿命减短，若不对桥梁进行有效的加固，很可能出现桥梁垮塌事故，造成人员的伤亡和财产的损失。
因此，管理部门有必要对现有的旧桥梁进行加固。
碳纤维作为一种新型的加固材料，具有耐腐性好、重量轻、施工方便等优点而广泛应用于桥梁的加固工程当中。
本文通过分析碳纤维加固技术在桥梁加固工程中的应用，以期提高桥梁的承载力，确保桥梁的运行安全。
1 桥梁概况某大桥由3座并行联系的桥梁组成。
中间部分为一座老桥，桥面净宽10.5m，桥长26.4m，3跨，组合梁式简支梁，设计荷载汽-10级，计算跨长8.8m。
为了满足交通量要求，在原桥两侧各加宽8m，加宽部分为3跨连续梁，设计荷载汽-20。
基于安全的角度，对桥梁进行了检测，在老桥桥面施工完毕后设置了长26.4m、宽0.6m、高0.2m路障限制车流量及荷载，使得桥面由双向4车道变为双向2车道。
由于道路(双向4车道)与桥梁衔接处机动车道突然变窄，极易引发交通事故。
老桥部分一直在超载服役，按照行业标准《城市桥梁养护技术规范》cjj99—2003应列为危桥。
2 老桥检测数据和存在的主要问题主梁每根都存在裂缝，平均裂缝间距45cm，每根梁10～15条裂缝，每根梁都有几条裂缝发展到梁顶，其余裂缝高约40cm，裂缝宽约0.2mm。
浅析碳纤维材料在桥梁加固中的应用
２ 碳 纤 维加 固机 理和 特点
２ ． １ 碳 纤维加 固机 理
碳纤维片材可适应不 同的构件形状 ， 成型方便 ， 从而降低了施工难度 ， 缩短 了施工工期 。碳纤维片 材加固工艺简单 ， 无需大型设备、 模板及支撑 ， 所需 工作面很小 ， 不受施工空间的限制， 在桥梁 内部工作
空 间受 到 限制 的情况 下 ， 采 用此 方法 是最佳 的选 择 。 （ ４ ） 节省 材料 ， 减轻 重量
种技术是将高性能高弹性模量的碳纤维应用于土木 工程 ， 从而达到对混凝土构件修复、 补强和加 固的 目 的。随着行车密度和车辆荷 载的增加 ， 许 多在役桥 梁出现了不同程度的损坏 ， 影响到了桥梁 的安全使 用， 而桥 梁 的建造 费用 昂 贵 ， 将 这些 桥梁 拆 除重 建是
不现 实 的 ， 所 以采 用 一 种适 合 桥 梁 的修 复 加 固技 术
桥 梁加 固和建设 中的发展前景 。
关键词 ： 碳 纤维； 桥梁加 固； 加 固机 理
中图分 类号 ： Ｕ ４ ４ ５ ． ７ ２
文献标识码 ： Ｂ
文章编号 ： １ ６ ７ ３— ６ ０ ５ ２ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ７—０ ０ ７ ９— ０ ２
１ 碳 纤维加 固技术及 其在 桥 梁加 固 中的地 位
碳纤维布沿纤维方 向具有很高的强度 ， 它是一 种 正 交异 性材 料 。在 单 向加 固情 况 下 ， 通 常 沿 加 固 混凝土梁体的纵向布置碳纤维布 的主拉应力方向 ， 这就与主钢筋的受力方 向一致 ， 碳纤维布粘贴在梁 体受拉 区， 其作用与受力钢筋相当 ， 碳纤维和混凝土
加 固构 件通 过 粘结 层传 递剪 应力 和粘 结 正应 力 。碳 纤 维 片材 的纤 维方 向与 受 力 方 向相 同 时 ， 其 强 度 最
碳纤维材料在桥梁维修加固中的应用
碳纤维片材在桥梁加固中的应用
优 点 ，其 中碳纤 维 布抗 拉 强 度 可达 普 通 钢 材 的 １ Ｏ倍 以上 。
ＣＲ Ｆ Ｐ片材可用于抗 弯、抗 剪 、抗压 （ 偏心受压 ） 及抗 震等多种
３ 设计及计算
３ １ 设 计原 则 ．
（）混凝土桥梁结构 自重大 ，加固时不能完全卸载 ，必须 １
考虑二次受力 。
随着 国家经济 、科技的不断发展 ，人们对桥梁的要求也不 再只停留在满足使用的层次上 ，不仅要求新建的桥梁要在结构 上符合 力学要求 ，而且 外观上 要符 合美学 需求 。于 是 ，新 型 桥 、大型桥一座接 着一 座面世 ，其结 构、外观也与世界领先水
平接轨。在这种情况下我们是拆除所 有旧桥去建造新桥 ，还是
碳纤维片材在桥梁加固中的应用
胡小 忠 ，罗 曼 。朱 青青 。
（．江西有 色工程有 限公 司，江西 南昌 ３ ０ ３ ；２ １ ３０ ８ ．华 南理 工大学交通 学院，广 东 广州 ５ ００ ） １０ ０
Ｔｈ ｐ ｉａｉ ｎ ｆＣａ ｂ ｎ Ｆｏ ｍ ｈ ｅ ｏ ｔ ｅ Ｂｒｄ ｅ Ｒｅ ｎ ｏ ｃ ｍｅ ｔ ｅ Ａｐ ｌ ｔｏ ｓｏ ｒ ｏ ｒ Ｓ ｅ ｔｔ ｈ ｉ ｇ ｉ ｆｒ ｅ ｎ ｃ
ＨＵ ａ — ｈ ｎ Ｌ Ｘｉｏ ｚ ｏ ｇ 。 ＵＯ ｎ ．ＺＨＵ ｎ — ｉｇ Ｍａ Ｑｉｇ ｑｎ ￣
（ ．Ｊ ｎ ｘ Ｎ ｎ ｅｒｕ Ｅ ｇｎ ｅｉｇ Ｃ ． Ｌｄ， ａ ｃ ａ ｇＪ ｎ ｘ ３ ０ ３ ； １ ｉ ｇ ｉ ｏ ｆｒ ｓ ｎ ｉｅ ｒ ｏ ｔ ．Ｎ ｎ ｈ ｎ ａ ｇ ｉ ３ ０ ８ ａ ｏ ｎ ， ｉ
２ ＳｕｈＣ ｉａＵ ｉ ｒｉ ｆ ｅｈ ｏｏｙ Ｄ ｐ ｒ ｅ ｔ ｛ ｏ ． ｏｔ ｈｎ ｎｖ ｓｔ ｏ ｃｎ ｌ ， ｅａｔ ｎ Ｃ ｍｍｕｉａｉ ． ｕｎ ｚｏ ｕ ｎｄｎ ｔｏ ｏ ｅ ｙ Ｔ ｇ ｍ ０ ｎｃｔｎ Ｇ ａｇｈａＧ ａｇ ｏｇ５ｏ ｏ ） ｏ
碳纤维在桥梁加固中的应用
新技术 ， 中碳纤维增强复合材料 （ Ｆ Ｐ 应用 更多。本文根 其 ＣＲ ） 据国内外关于碳 纤维 增强复合材料补强加 固的工程研究 ， 介绍这 新技 术的材 料特 性 、施 工方 法和 技术 措施 土表 面 的 劣 化 层 （ 如 风 化 、游 离 石灰 、脱 模 剂 、 例 剥离 的砂 浆、粉刷 层、污物等 ）必须用砂轮机去除并研磨 。用空 １ 材料 特性 ． 气喷嘴 、 砂轮机与毛刷将待补强区的粉尘 及松动物 质会除 ， 用水 １１ ． 碳纤 维片材 洗净 后 ，必 须使 其 充 分干 燥 。 片材碳纤维材料 的拉伸强度在 （４ ０～３ ０ ）ＭＰ ２０ ４０ ａ之间 ， ３２ ． 断面修 复
碳 纤维排列方 向不 同而 使各方 向拉 伸强度不相 同 ，碳 纤维 片材 的纤 维 向与受 力 向相 同时 ，其 拉 伸强 度最高 ，反之 ，纤 维方 向与受力方向垂直时 ， 其强度最低 。因此 ， 在采用碳纤维片材进 行加 固设计 中， 必须正确掌握纤维 的布置方向。 根据混凝土构件 加固计算 ， 可以采用连续式粘贴或条带 间隔粘贴碳纤维片材的方 式。研究表明 ，分条加 固的效果要优于整 条布 的加 固效果 。 ３ 施工技术 ．
３ ３ 面 修 正 ．表
表面 平整度 凸出部分 （ 突起 等 ）以切割 机或砂轮机将 其 小 铲 除并使其 平滑 。凹陷部分 （ 打除部分 ） 环氧树 脂或树 脂砂 浆 以 填补 。 角处需研磨至 凸角 Ｒ＝２ 毫米 （ 转 ０ Ｒ一 曲率半径 ） 以上 ， 凹 角则以树 脂 砂浆 填补 。 ３４ ． 底层涂料 气温在 ５摄 氏度 以下 ，雨天或 ＲＨ ＞９ ％时 ，不可施工 。 ５ 施工范 围的温度 、 湿度确认后 ，选用适当的底层涂料。施工现场 空气应十分流通 ， 严禁烟火 。 施工时 必须要 穿带保护装备 （ １ 、 ２ １罩 护 目镜 及 橡 皮 手 套 ） 。 ３５ ． 碳纤维片材的粘贴 纤维贴 片预 先以剪 刀、刀子依所设 计的尺寸大小 裁好。依 使用量剪裁尺寸 、长度在 ２ 米以内最适当 。 为防止保管期间的破 损 ， 剪数量 只裁所需 使用 的数 量。 裁 施工面底漆的干燥程度可以 指触确认 。底漆施工超过 １ 星期以 上时 ，应以砂轮机磨平 。 将 环氧树 脂 的主剂 （ 剂 ）和硬 化剂 （ 剂 ）依所规 定 Ａ Ｂ 的配比放 置于拌 合桶中 ， 使用 电动搅拌机 ， 使其均 匀的混合 （ 约 ２ 分钟 ） 一次的拌合量为在可使用时 间的施工量 ， 过可使用时 。 超 间的材料 ，不可使用 。
碳纤维在桥梁加固中的应用
承载力进行加强 ， 对截面的承剪进行加强 。 下
材料。 已广泛用用于航空航天、 交通、 体育、 医 疗、 机械 、 纺织、 建筑等各领域 。近年来 ， 纤维
类 材料在 土 木工程 中的运用 一直 是 国内外 研 究 的热点 。 随着 材料科 技 的发 展 ， 在 已经 开 现 发 出来 了许 多高科 技 纤维材 料 。在所有 的纤
维材料 中 ，碳纤 维是 迄今 为止 用于 土木 工程
用碳纤维布对斜截面抗弯加 固、或者用
以提高截面的抗剪能力时 ，一般把碳纤维布
维种类较多 ，可以按不 同的分类方法进行划
分。按形状分类 ， 可分为 ： 碳纤维布和碳纤维 棒。 在结构补强过程中， 碳纤维中的布状材料 和棒材都运用较多。碳纤维布的基本力学性 能可以通过实验确定 。 但总的讲来 ， 碳纤维布
剪成条状， 粘贴在梁的侧面 ， 粘贴方向最好和 梁体内的主拉应力迹线相一致 ，这样碳纤维
布能够充分发挥其抗拉效能 ，阻止混凝土的
开裂 ， 进而也 可以提高梁 的抗剪 能力 。
２０ ０ ８耳 第 １ ２・
用碳纤维布对受压的混凝土柱进行加强 时， 在加固后的受压混凝土杆件 中， 碳纤维 的
加 固修 补混凝 土结 构 中可 以充分 的利 用期 高 强 度 ， 弹 性模 量 ， 高 良好 的粘结 性 ， 热 性 和 耐
用碳 纤维 布加强 受弯构 件 的正截 面 承载 力 时 ，在梁 的底部粘 贴一层 或 者数层 碳 纤维 布 。如有可 能 ，碳 纤维布 应该 粘贴 成 Ｕ型 截
谈谈碳纤维加固技术在桥梁施工中的应用
高冰冰 Ｇａ ｉｇ ｉｇ 谷万鹏 ＧｕＷａ ｐ ｎ ｏＢｎ ｂｎ ； ｎ ｅｇ
（ 黑龙江 省 中远 建设 监理 有 限公司 ， 尔滨 １０ ０ 哈 ５ ０ ０）
（ ｉ ｎ ｊ ｎ ｈ ｎ ｙ ａ ｏ ｓ ｕ ｔ ｎＳ ｐｒｉ ｏ ｏ， ｔ．Ｈａｂｎ１ ０ ０ Ｃ ｉａ Ｈｅｌ ｇｉ ｇＺ ｏｇ ｕ ｎＣ ｎｔ ｃｉ ｕ ｅｖｓ ｎＣ ．Ｌｄ ， ｒｉ ５ ０ ０， ｈｎ ） ｏ ａ ｒ ｏ ｉ
Ｖａｕ ｇｎｅ ｒｎｇ ｌ ｅ Ｅｎ ｉ ｅｉ
・２ ９ ・ ４
谈 谈碳 纤 维 加 固技 术在 桥 梁 施 工 中的应 用
Ｔｈ ｐ ｉａ ｉ ｎ ｏ ｒ ｏ ｂ ｒ Ｓ ｒ ｎ ｔ ｅ ｉ ｇ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｉ ｈ ｉ ｇ ｎ ｔ ｕ ｔ ｎ ｅ Ａｐ ｌ ｔ ｆＣａ ｂ ｎ Ｆｉ ｅ ｔ ｅ ｇ ｈ ｎ ｎ ｃ ｎ ｌ ｇ ｎ ｔ ｅ Ｂｒ ｄ ｅ Ｃｏ ｓｒ ｃ ｉ ｃ ｏ ｏ
关键词 ： 纤维 ； 固； 梁： 碳 加 桥 结构
Ｋｅ ｙｗｏｒ ：ｃ ｒ ｏ ｉ ｅ；ｓｒ ｎ ｔｅ ｎ ； ｒｄ ｅ； ｔｕｃｕ ｅ ｄｓ ａ ｂ ｎ ｆｂ ｒ ｔｅ ｇｈ ｎｉｇ ｂ ｉ ｇ ｓｒ ｔ ｒ
中 图分 类 号 ： ４ ５ Ｕ４
文献标识码 ： Ａ
有关碳纤维在桥梁加固中应用论文
有关碳纤维在桥梁加固中的应用探讨摘要:文章首先分析了碳纤维的加固机理和应用优点,接着探讨了其在桥梁加固中的施工工艺。
关键词:碳纤维布桥梁加固粘贴胶0 引言我国在过去几十年修建了大量桥梁,许多设计载荷较低,而且大部分仍在服役,随着行车密度和车辆载荷的增加,许多混凝土桥梁出现了不同程度的开裂现象,影响了桥梁的结构安全,降低了桥梁的使用寿命,甚至威胁到了人民的生命财产安全。
由于桥梁建造费用高昂,要想将这些桥梁全部拆除重建,显然是不现实的,因此,有必要采取一定的措施对它们进行加固处理。
碳纤维加固就是一种理想的桥梁加固技术,在桥梁加固中应用比较成熟。
下面笔者将简要探讨碳纤维在桥梁加固中的应用。
1 碳纤维加固机理和技术特点1.1 碳纤维加固的机理碳纤维布沿纤维方向具有很高的强度,它是一种正交异性材料,在单向加固情况下,通常沿加固混凝土梁体的纵向布置碳纤维布的主拉应力方向,这就与受力钢筋方向一致,碳纤维布粘贴在梁底受拉区,其作用与受拉钢筋作用相当。
碳纤维布和混凝土加固构件通过粘结层传递剪应力和粘结正应力,以达到共同工作的目的。
1.2 碳纤维加固法的优点①不增加恒载及断面尺寸。
碳纤维布的质量轻,设计厚度较薄,对整个结构重量及桥下净空的影响可忽略不计。
并且可根据要求将碳纤维布在一个部位重叠粘贴,达到补强的要求。
②可适应不同构件形状,成型方便。
碳纤维布的随型性极强,可任意对桥梁的斜、弯、坡及异型结构进行补强,从而降低施工难度,缩短施工工期,减少施工成本,这是其它加固方法无法比拟的。
③施工简便。
碳纤维布加固方法工艺简便,无需大型设备、模板及支撑,施工时所需工作面小,不受空间限制,操作起来简单易行,当主梁内部的作业空间受到限制时,这种加固方法是最佳的选择。
④采用碳纤维加固补强,无需钻孔及开凿,不会对原结构造成二次损害。
⑤能有效地封闭混凝土的裂缝。
⑥碳纤维布具有优良的耐化学腐蚀性,在不利环境下的寿命也较长。
⑦不影响结构的外观。
碳纤维在城市桥梁加固中的应用探讨——以金华双龙大桥项目为例
固 术对 粱结构都存在一 定的破 坏作 用。而碳 纤维具有许 多优 点 ， 技 在土木 工程 加 固中受到越 来越 多的重视。本文就碳 纤维加 固在
金 华 双 龙 大 桥 中的 运 用 进 行 了一 定 的 探 讨 。
［ 关键词］ 碳纤维布
加 固 桥 梁 ４０ Ｐ ）线 膨胀 系 数 为零 ， 一 种性 能 极 为优 良的复 合 材料 组 分 。 ４ Ｇ ａ， 是 Ｃ Ｒ 所特有 的高强 、 质等性能和优 点 ， ＦＰ 轻 使其作为结构 用材在结构工 程中的应用 日趋广泛。碳纤维材料加固主要优点有 ： （） １ 不增加恒载及 断面尺寸 ； 碳纤 维布的 白重仅为 ２ ０ ３ ０ ／ ０ — ０９ ｍ ， 设计 厚度 为 Ｏ１ １ ． ７ ｍ， ． ～Ｏ １ ｍ 加上 树脂 系列 的粘 结材 料 的 自重也很 １ ６ 轻 ， 整个结构重量 及桥下净空 的影响较小 ， 对 可忽 略不计 。同时 ， 纤 碳 维布 可以多层粘贴 。根据补强 的要求 ， 碳纤维布 可以在一个部位 重叠 粘贴 ， 充分满足补强 的要求 。这一 优点更是传统 补强方式所难 以达到
的。
１双龙大桥工 程现状 ． 双龙大桥于 １９ 年 建成通车 ， ９６ 该桥 南起双溪西路 ， 北至解放西路 ， 自南而北跨 越龙渎河 、 五百滩 、 婺江 、 婺江 西路及老浙赣铁 路线等 。大 桥 全长 １０ ． 桥 梁全线跨径 布置为 ８ ６ ＋ ３ ｍ １ ×１ｍ ２× ３ ２ ｍ， ２ １ｍ ４× ２ ＋ ４ ６ ＋ Ｘ ２ｍ＋ ６ ｍ＋ ６ ３ ｍ ３ ６ ＋ ０ ＋ ×３ｍ ２ ５ １ ８ １ｍ＋ ２ ＋ ×１ｍ １ｍ ２ ２ ＋ ６×１ｍ 主桥桥宽 为 ６。 ２ ．ｍ， ８５ 引桥 桥宽为 ２ｍ。 ４ 设计荷载为汽一２ ， ０ 挂一 １（ 人群荷载按照《 市桥梁设 计荷载标 【， ） 】 城 准》 取值 。桥下现筑 坝聚水 ， 江面常水位 ３ ． 米 ， ４ ２ 设计 百年 一遇洪水位 ６ ４ ．８ 黄海高程系 ）江底标高约 ３ ．Ｏ ， ０Ｏ 米（ ， １１ 米 无通航要求 。 引桥上部均采用预应力简支空心板梁结构 ， 面连续 。 桥 主桥纵 向同平 坡 ， 向车行道 设双 向 １ ％的横坡 ， 横 ． ５ 桥面铺装 结构 采用 ７ ２ ｅ ～ ２ ｍ厚 ３ 号混凝土 。 Ｏ 双龙大桥为城 区主干道桥梁 ， 建成至今 已有 十多年 ， 在车辆荷载不 断增加及外部环境 的作 用下 ， 部分结构与材料性 能退化 ， 特别是主承构 件 出现裂 缝 ， 混凝 土破损 ， 件锈蚀 ， 少地方 出现 病害 。凶此有必要 构 不 对主桥 吊杆进行更换及 对拱肋 、 吊杆横梁 、 空心板和桥面铺装等进 引桥 行必要的加 固。 ２桥 梁 中 常 见 的 加 固技 术 ． 加 同设计是 以实测数据为依据 ， 以现行规 范为标准 ， 对现有结构进 行补强设 计 ， 使现有 结构在补 强后能满 足原设计 的要 求或满 足规范和 正常安全营运的要求 。常见 的加 固技术可 以综合为 以下几种 。 ２１ ．结构性加 同 可采用 体外预应 力 、 存结构 的受拉 区黏贴钢板或 者增设钢结 构支 撑。 体外 预应力法 的加同原理 是在粱 的下 缘受托 区设 置预应 力材料 ， 通过张托对梁体产生偏 心预应力 ， 在此偏心压力作用 下 ， 使粱体发生上 拱， 抵消部分 白重应 力 ， 小了结构变形和裂缝 宽度 、 善了结构受力 ， 减 改 能够较大幅度 的提 高结构 承载力 。目前常用下撑式 预应力 托杆加 同法 和外部 预应 力钢 丝束加 固法两 种 。 该方 法适用 于要求原 结构 的承载 能力有较大幅度提高的桥梁 。 粘贴钢板加 固法是采 用粘结剂和锚栓将钢板粘贴 锚同于混凝土结
有关碳纤维在桥梁加固中的应用探讨
，
。
、
，
维 在 桥 梁 加 固 中 的应 用 。 １ ％左 右 的 盐酸 溶 液 涂 于表 面 ， 置 １分钟 ， 压 力冷 水 冲 洗 ， 全 干 ５ 放 用 完 １碳 纤 维 加 固机 理 和 技 术 特 点 燥 后 即 可涂 胶 。 对于 表 面 不是 很 脏 很 旧的 构件 ， 可直 接 对 粘 合 面 打 １１ 碳 纤 维 加 固 的 机理 碳 纤 维 布 沿纤 维 方 向具 有 很 高 １ 强度 ， 磨 用压缩空气 除去粉尘后用脱脂棉沾丙酮擦拭表面即可。③ 新混凝 ．
，
它 是一 种 正 交 异 性 材 料 ， 在单 向 加 固情 况 下 ， 常 沿 加 固混 凝 土 梁 体 土 粘合 面 的 处理 ， 先 用钢 丝刷 刷 去 表面 松 散浮 渣 ， 用硬 毛 刷沾 洗涤 通 应 再 的纵 向布 置 碳 纤 维 布 的主 拉 应 力 方 向 ， 这就 与 受 力钢 筋 方 向一 致 ， 碳 Ｉ Ｉ ／ ｌ 用稀 盐酸 涂刷 至表 面 起 泡 为止 ，０ ｎ 用 水 洗净 。 ＩＩ ￣ｉ ｉ ２ ｍｉ后 纤 维 布 粘 贴 在 梁 底 受 拉 区 ， 作 用 与 受 拉钢 筋作 用相 当 。 纤 维 布 和 其 碳 另 外 当碳 纤 维 布 要绕 过 构 件 转角 粘 贴 时 ， 对 转 角 进 行 倒 角 处 宜 ，；！ Ｄ 固构 件 通 过 粘 结 层 传 递 剪 应 力 和 粘 结 正 应 力 ， 以达 到 共 同 理 并 打 磨 出半 径 不 小 于 １ ｍｍ 的 圆弧 ，再 用 钢 丝 刷 打 掉 表 面 浮 渣 ； ￣Ｉｉ Ｉ Ｂ Ｏ 工作 的 目的 。 当构 件 表 面 有 较 多裂 缝 时 ， 先灌 注环 氧树 脂将 其 填 充修 补 。 宜 １ 碳 纤 维 加 固法 的优 点 ． ２ ２３ 涂 刷 底 胶 在 将 构 件 表 面 处理 洁 净 后 ， 为增 强构 件 和 碳 纤 维 ① 不增 加 恒 载 及 断 面 尺 寸 。 碳 纤 维 布 的质 量 轻 ， 设计 厚度 较 薄 ， 之 间 的粘 结 效 果 ， 在 构 件 表 面涂 刷 一 层 底胶 ， 置 底 １ １ 法 与 配 应 配 ２１方 对 整个 结 构 重 量 及 桥 下 净 空 的影 响 可 忽 略 不 计 。 并 且 可 根 据 要 求 将 置 粘 贴 胶 差 不 多 。 刷 子 或 辊 子 将 底胶 均 匀 涂抹 到构 件 表 面 ， 其 完 用 使 碳 纤维 布 在 一个 部 位 重 叠 粘 贴 ， 到 补 强 的 要 求 。 可 适 应 不 同构 件 全 渗 透 到 混 凝 土 中。 当气 温 较 低 时 ， 次涂 抹 的胶 不 宜 太 多 ， 为 此 达 ② 一 因 形状 ， 成型 方便。碳纤维布１ １ ￣性极强 ， １１ ｉ ｆ 可任意对桥梁 的斜 、 坡 时胶 的粘度有所增大 ， 弯、 涂抹太多可能造成胶 层薄厚 不均 。 如底胶硬化 及 异 型 结 构 进 行 补 强 ， 而 降 低 施 工 难 度 ， 短 施 工 工 期 ， 少 施 工 后 有 凸起 部 位 ， 用 砂 纸 或磨 光 机 打 平 并 清 洁 干 净 。 从 缩 减 应 成 本 ， 是 其 它 加 固 方法 无 法 比拟 的 。 施 工 简便 。 纤 维 布 加 固 方 这 ⑧ 碳 ２４ 进 一 步 修 补 粘 贴 面 通 常桥 梁 构 件 表 面 常 存 在 凹 陷、 洞 等 空 法 工 艺 简便 ， 需 大 型 设 备 、 板 及 支 撑 ， 工 时 所 需 工 作 面 小 ， 受 缺 陷 ， 且 仅 靠 打 磨 难 以完 全 消 除 表 面 的 凹 凸 不 平 ， 而 导 致 铺 贴 碳 无 模 施 不 并 从 空间限制 ， 操作 起 来 简 单 易 行 ， 当主 梁 内 部 的作 ｌ ￣ ｌ 到 限 制 时 ， 纤 维 布 时产 生气 泡 和 褶 皱 ， 低 其 加 固 效 果 。 一 般在 底胶 干燥 后 ， ， ＇ ｋ ｑ受 降 要 ￣ Ｉ｝ Ｉ 方 法是 最 佳 的选 择 。 采 用 碳 纤 维 加 固补 强 ， 需 钻 孔 及 开 在 打 磨 的基 础 上 使 用 粘 结 腻 子 等 材 料 来 修 补 构 件 表 面 。 按 规 定 的 比 ｏｔ １ ｂＯ１ ④ 无 凿， 不会 对 原 结 构 造 成 二 次 损 害 。 能 有 效地 封 闭 混凝 土 的 裂 缝 。 ⑤ ⑧ 例 取 用 整平 腻 子 的主 剂和 固化 剂 ， 于 拌胶 板 上 并 用 刮 刀 混和 均 匀 ， 置 碳 纤 维 布具 有优 良的 耐化 学 腐 蚀 性 ， 不 利 环 境 下 的 寿 命 也 较 长 。 在 ④ 控 制 每 次 混 和 的 总量 低 于 Ｏ５ ｇ，对 混和 后 放 置 时 间超 Ｂ Ｉ 的 材 ｋ １Ｅ ＇￣ － 不 影 响 结构 的 外 观 。 纤 维 布 粘 贴 固化 后 其 表 面 还 可 涂 刷 一 层 涂 料 ， 料 应 予 以废 弃 。要 重 点 注 意 混 凝 土 浇 筑 时 留下 的气 泡 空 洞 和 模 板 错 碳 总体 厚 度 薄 ， 因而 不 会 影 响 结 构 的 外 观 。 位 造 成 的高 １ １ 位 的修 补 ， １１ ￣ 当构 件 表 面 存 在 较 大 的 转 角 时 ， 当分 层 应 ２ 碳 纤 维在 桥 梁 加 固 中 １ Ｙ Ｔ Ｚ ￣ ９｛ 进行修补 ， 以免 材 料 用 量 较 多 而 出 现腻 子 的 流 淌 现 象 ， 待 到 上 一 层 要 ２１ 碳 纤 维 增 强 塑 料 片 材 的制 备 碳 纤 维 布 材 是 Ｅ许 多 彼 此 之 的腻 子 干燥 后 才刮 涂 下一 层 。 ． ｌ 间 无粘 结 的极 细 的单 丝纤 维 组 成 的 ， （ ２ Ｉ 的 应 力 分 布 不 均 匀 ， Ｗ Ｉ ａ ］ Ｇ 高 ２５ 粘 贴 碳 纤 维 增 强 塑 料 修 补好 构 件 表 面 并 干 燥 之后 ， 可 以 就
碳纤维布在桥梁加固中的应用
（ Ｘ ｉ ￣ｉ ａ ｎ ｇ Ｒ ｏ ａ ｄ ａ ｒ ｉ ｄ Ｂ ｒ ｉ ｄ ｇ ｅ Ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｇ ｒ ｏ ｕ ｐ Ｃ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ． ， Ｕ ｒ ｕ ｍｑ ｉ ８ ４ ０ ０ ０ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
『 ３ ］郭 振 东 ． 治 理 公 路 超 限 超 载 运 输 问题 的 策 略分 析 ． 物 流 工 程 与管 理 ，２ ０ １ ０ 。（ ３ ） ：４ ５ ６ — ４ ５ ９ ． 『 ４ １任 科 社 ，代 坞 瑶 ，马 帆 ． 治
理 公 路 货 运 超 限 超 载 运 输 的 未 来 策 略导 向『 Ｊ ］ ． 交 通企 业 管 理 ，
ｉ ｎ ｂ ｒ ｉ ｄ ｇ ｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｎ ｉ ｎ ｇ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， ｉ ｔ ｃ ａ ｎ ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄ ｅ ｒ ｅ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｆ ｏ ｒ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｐ ｒ ｏ ｊ ｅ ｃ ｔ ｓ ａ ｎ ｄ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ｉ ａ ｎ ｓ ．
参 考文 献
采 用更 为科 学先 进 的检 测设 备 与 方 法 ．不 断提 高公 路运 输 的检 测 效 率 ．降低 社会 成 本 ．以有 效 处 理 现代 公路 运输 管 理 中车辆 超 载 或超 限的 问题 ．从 而确 保 国家 的
经济 利 益不 受损 害
４ 结 语
『 ５ ］岳 通 ，徐 光荣 ，陶家 全 ，等 ． 计 重 收费 系统解 决高 速公 路超 限 超 载 的创 新 模式 Ⅲ ． 公路 交通 技 术 ，２ ０ ０ ９ ，（ ５ ） ：１ ２ ４ — １ ２ ６ ．
２ ０ ０ ８ ，（ ９ ） ：２ ２ ５ － ２ ２ ８ ．
粘贴碳纤维布加固技术在桥梁维修加固中的应用
程对大桥交通的影响程度和影响时问长度， 综合上述各点， 对该 空心板梁段主梁采用粘贴碳纤维布方式进行加固。
２ 施 工工 工 艺 流程见图 １ 所示 。
施工准备
（ １ ） 施工顺序 施工放样一表面修整一 裂缝处理一 底涂作业一 表面残 缺修补一粘贴碳 纤维 布 （ 含下层作 业 、 上层作 业 ） 一 养护一 涂装。 （ ２ ） 放样 按设计要求准确放 出粘贴碳 纤维布 的具体位置 、 尺寸 ， 误差应 满足设计 和相应规 范要求 。 （ ３ ） 表 面处 理 ① 清除被加 固构件表面的剥落 、 疏松 、 蜂窝、 腐蚀 等劣化 混凝土 ， 至完全露 出结 构新 面 ， 并用胶泥修复补平打磨 ， 再 用 风机吹去表面浮尘 ， 保证 表面干燥 、 无 油污。检查外露 钢筋 是否锈蚀 ， 如有锈蚀需进行打磨 、 除锈处理 。 ② 按设计要求对裂缝进行灌缝或封 闭处理。 灌缝处理 ： 缝宽 ≥Ｏ ． ２ ０ ｍ ｍ 的裂缝 位置 、 大小 的确 定的 标注分类一 裂缝处混凝 土表面处 理一 布设灌浆 嘴一 密封裂 缝一压气试 验一灌注胶液一修整处理 。 封闭处理 ： 缝宽 ＜ ０ ． ２ ０ ｍ ｍ 的裂缝标注分类一 混凝土表 面处理一涂刷胶 液一 胶泥封缝一涂刷胶液一修整处理。 ③平整被粘贴 混凝土表 面 ， 除去表层 浮浆 、 油污等杂质 ， 对转角粘贴处进行倒 角处 理并 打磨成 圆弧状 ， 圆弧半径不小
１ 工 程 概 况
文献标识码 ： Ｃ
文章编号 ： １ ０ ０ ８— ３ ３ ８ ３ （ ２ ０ １ ３ ） １ ２— ０ ０ ７ ４一 Ｏ １
２ ． ２ 施 工顺 序 及 注意 要 点
江西省某高速公 路桥梁 ， 桥梁全长 １ ６ ５ ． ０ ４ ｍ， 桥面宽度 ２ ６ ｍ。上部结构为 ３ ０ ｍ后张预 应力混凝 土空心 板 ， 单 幅横 向布置 １ ０片梁。桥墩为单排 双柱式 墩配 钻孔桩 基础 ； 桥台 为 埋 置式 肋 台配 钻 孔 桩 基 础 。 原 设 计 荷 载 ： 汽 车一 超 ２ ０ ， 挂 车一 １ ２ Ｏ ； 该桥近 １ ０年来 随着 车流 量 、 车载重 的不 断加大 ， 代 表车型不断趋于重型化 以及其它多种原 因， 主梁 出现的主要 病 害有 梁底 厚 度 严 重 不 足 ； 梁底保护层厚度不足 ， 梁底 露 筋 ； 梁底纵向裂缝 ； 铰缝 混凝土脱 落 ， 浇筑不 密室 。为确 保运营 安全 ， 对该桥梁加 固势在必行 。 在充分掌握结构的外部条件 （ 气候、 地质状况 、 交通状况） 和现状（ 各加固结构构造状况、 受力状况及已发现各类病 害） 的 基础上 ， 正确分析病 害产生 的根本原 因， 充分 比选 国内外现有 的、 经实际验证处理效果较好 、 经济合理、 施工方便的加 固改造 方法 ， 综合考虑社会效益和经济效益 ， 设计应尽可能减少加固工
碳纤维加固在建筑工程中的应用
碳纤维加固在建筑工程中的应用我国部分地区是地震高发区，而且基本每年都会有关于地震的相关报道，为了保障住房的使用安全和居住安全，在住房建筑过程中就要重点关注住房的加固处理。
不同的加固方式需要的成本不同，而且工期的长短也存在差异，一般而言，施工团队会选择性价比最高的加固方式，而且针对不同使用功能的建筑物所使用的加固方式也有不同的要求。
今天以碳纤维加固方式为例，咱们一起看看碳纤维加固方式在建筑工程中的应用都有什么。
1、碳纤维加固处理的优点碳纤维加固方式和其他的加固方式相比，最大的优点在于其有良好的物理化学性能，在建筑工程中使用碳纤维加固处理能够取得较好的加固效果，另外，也能提高建筑物的承重能力，是高效加固方式中的典型代表。
碳纤维材料具有较强的粘性，这种粘性是其他加固材料所达不到的。
和粘钢加固材料相比，碳纤维加固材料的使用寿命较长，且有较好的耐腐蚀性，在风吹雨打的环境下，加固效果保持的时间更长。
在高温多雨的建筑环境中，使用碳纤维加固处理方式能够避免天气因素造成的影响。
虽然现在雨水的pH值偏酸性，不过对碳纤维材料造成的破坏较小。
在一些地区，碳纤维加固技术已经作为首选。
2、碳纤维加固材料在建筑工程中的应用范围碳纤维加固材料使用方便，随取随用，且经济性更高，使用范围广泛，多种不同结构的建筑物均能使用该种加固方式。
比如一些隧道使用其他的加固方式取得的最终效果并不理想，但是使用碳纤维加固方式却能得到预期的效果，且加固的质量有所保障。
随着碳纤维加固技术的发展，目前碳纤维加固技术的加固效果和以往相比更强，而且也被应用于很多特殊的建筑工程中，比如：桥梁隧道、混凝土断裂加固、承载重力不足的建筑物中。
以上的内容介绍的就是关于碳纤维加固技术在建筑工程中的应用，相信大家看了本篇文章对碳纤维加固技术会有一个全新的认识和了解。
浅谈碳纤维在桥梁加固中的应用
与 市 场
甄 军
援 恭 研 凝
浅 谈 碳 纤 维在 桥 梁 加 固 中的应 用
陆庆荣
（ 西 壮 族 自治 区公 路 管 理 局 ， 西 南 宁 ５ ０ ２ ） 广 广 ３０８
摘 要 ： 着我 ｔ 经 济社 会 的 不 断发 展 ， 民 生 活水 平 的 不 断提 高 ， 交通 的 需要 越 来越 强 烈 ， 梁作 为跨 河 、 海 、 沟 随 ａ ｌ 人 对 桥 跨 跨
维 片 补 强 试 件 在 一 定 温 度 的 盐 水 中浸 泡很 长 时 间 ， 然 不 会 降 仍
碳纤维凭借优越的力学性能 ， 应用在各种各样 形式 的结构
补强中 ， 比如抗弯、 抗剪 、 抗压 、 抗震 、 抗风 、 抗疲劳 、 对挠度 和裂 缝的扩展也有很好 的控制作用等 。 因此 ， 在各种形式的桥梁 、 楼
工简单迅 速 、 久性好等特点 ， 耐 在抗震 加 固和震 害预防等过程
中发挥着很大 的作用 。虽然 ， 国对碳纤维加 固修复混凝土结 我
构 的研 究 进 行 得 比较 晚 ， 是 ， 用 得 比较 早 ， 且 相 关 部 门制 但 应 并 定 了有 关 碳 纤 维 加 固的 技 术 规 程 。
３４ 材 料 质 轻 高 强 ．
纪内几乎不发生任何变化 ，而且抗拉强度不会 发生任何损失 。 这是在经过 自然暴露试验和加速暴露试验 ， 然后用红外线光谱 仪对试验后 的试件 的性能进行评估后得到的。
按 照 原 料 和 生 产 方 式 的 不 同 ， 纤 维 主 要 可 以分 为 沥 青 基 碳 碳 纤 维 和 聚丙 烯 腈 碳 纤 维 。 青 基 碳纤 维是 在石 油 沥 青 抽 丝 后 沥
应 力 由于 碳纤 维 片分 担 了一 定 量 的荷 载 而 大 大 降低 了 ， 就 对 这 混 凝 土 结 构 进 行 了很 好 的加 固 。碳 纤 维 片 有 很 高 的抗 拉 强 度 ， 其 强 度 是 钢材 的 筋 ， 弹 接 延
碳纤维技术在桥梁加固中的应用
碳纤维技术在桥梁加固中的应用【摘要】在桥梁梁体应用碳纤维能显著提高结构的承载力，限制裂缝的发展，提高桥梁的耐久性。
结合桥梁加固工程实例，简述了碳纤维技术在桥梁加固中的应用。
【关键词】碳纤维技术；桥梁加固；应用中图分类号：u445.7+2 文献标识号：a 文章编号：2306-1499（2013）01-0096-21.问题的提出黎湛铁路上行线南流江桥（中心里程为k140+544）位于仁东站至玉林站间，孔跨为11-16.0m普通混凝土∏型梁，桥梁全长200.1m。
该桥建造于上世纪50年代，经过长达半个多世纪的运营使用，桥梁梁体多处出现开裂、剥落。
现场调查发现，其中7～11孔梁较为严重，梁底部分箍筋锈蚀严重，主筋的有效截面积也有所减少，梁体承载力降低，另外上翼缘和腹板部位也有保护层剥落的问题存在，有些剥落部位虽用环氧砂浆等材料修补过，但仍出现脱离、开裂现象，其他未剥落部位亦存在一些空鼓的情况，随时可能发展成为新的剥落、掉块，严重危及行车安全，急需加固处理。
2.原因分析梁体混凝土开裂、脱落产生的原因是多方面的，归纳起来主要有几个方面：（1）制梁时混凝土标号偏低，保护层孔隙率较高，混凝土中性化深度大，经常年使用，表层材料发生劣化，强度降低，失去了对构件内部钢筋的保护作用。
（2）混凝土养护不到位而形成的收缩裂纹。
（3）钢筋锈蚀引起的裂缝，由于混凝土质量较差或保护层厚度不足，混凝土保护层受二氧化碳侵蚀炭化至钢筋表面，使钢筋周围混凝土碱度降低，引起钢筋表面氧化膜破坏，钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应，其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约2～4倍，从而使周围混凝土产生膨胀应力，至使混凝土保护层开裂，产生裂缝。
（5）模板拆除时方法不当或拆模过早而产生的裂纹；在存放、吊装、架设过程中受力不当而产生裂纹等。
（6）桥梁附近都是江河流域，桥址空气湿度大，水汽渗入到混凝土的缝隙里，引起碱骨料反应发生盐腐蚀，加速了混凝土的离析，导致砼开裂、剥落掉块。
碳纤维在桥梁加固中的应用
适 用 温 度 ℃
５ １ ～５
ｌ￣５ ５ ３
可使用时间（ ） 分 指触干燥时间（ 小时 ）
２ ￣ ４ ０ １５ ３ －． ． ９ ０ ０
４～０ ５ ２５ ２ ～ ０５ ５ ｌ．
性状
与混凝土粘结强度 （ ａ Ｍｐ ）
性 能 指 标
≥ ２５ ．
淡黄色透 明胶状物
抗压 强度 （ ａ Ｍｐ ） 抗拉强度（ ａ Ｍｐ ）
～
将连续粘贴的碳纤维布结合在一起 ， 使之呈板状硬化 ， 使纤维之间 相互结合 、 均匀抵抗外力 ， 发挥纤维整体强度 。 同时 ， 将碳纤维布与混凝 土粘结在一起 ， 形成一个复合性 整体 ， 同抵抗外力。 共
３ｌ ８—
科技信息
工 程 技 术
表 ３整平树脂和规格及性能
内 容
５ ０ ５ Ｗ
科技信息
工 程 技 术
碳Байду номын сангаас维在蒜 梁加固巾硇应用
山 东高速公路 股份 有 限公 司青 岛分 公 司 闫庆亮
［ 摘 要 ］ 纤维布修复补 强钢 筋混凝土结构是二十世纪九十年代发展起来的一种结构修复补强技 术。 碳 该项枝术在 国际上深受重视 ， 在 日本 及 欧 美等 发 达 国 家发 展 迅 速 ， 已广 泛 应 用 于桥 梁 、 地铁 、 业 与 民 用 建 筑 结 构 的修 复补 强 。碳 纤 维增 强 复合 材 料 具 有 轻 质 高 工 强、 抗腐蚀 、 耐久性好、 工简便 、 施 不影响结构的外观等优异特性 ， 因此 ， 该项加 固技 术较之传统的修 复补 强施工工艺具有明显的优越
高强度碳 高弹性模量碳
３０ ０ ３０ ０
Ｏ１７ ． ６ ０１５ ． ６
碳纤维布补强技术在桥梁加固中的运用
碳纤 维增 强塑 料是碳 纤维材 料通 过 ‘ 的制作 工艺 与特定 的树 脂材 料复 定 合而制 成 的， 力学 特 点是应 力应 变量 完 全线 弹性 ， 其 不存 在 屈服 点或 塑性 区 。 碳纤维 材料 具 有优 异的物 理 力学 性 能。加 剧混 凝土 构 件所 用 的碳纤 维 布， 是 由碳纤 维 长丝 经编 织而 制成 的柔 软 片材 。碳 纤维布 在 编织 时， 将大 量 的碳纤 维长丝沿 一个主方 向均匀 平铺 ， 极少 的非主 方 向碳 纤维 丝将主方 向碳 纤维丝 一 用 编织 连接 在 一 ， 成很 薄 的 以主 纤维 方 向受 力 的碳 纤 维布 。 起 形 碳纤 维布 的抗拉强 度标 准值应 大 ￣３０ Ｍ ａ弹性 模量 大于２ １ ０Ｍ ａ ００ ｐ， ． ×１５Ｐ ． 综合材 料 的物 理 、力 学特 性分 析， 要想 最大 限度 地发 挥材料 自身的优 势， 宜 适 将ＣＲ 材料 作为 桥梁 结构 的受拉 或预应 力受 弯构 件， （Ｐ 特别适 用 于纯受 拉 构件， 工程实 践 电证 明 了这 一 点 目前， 用于 桥 梁加 固 的碳 纤 维材 料主 要 是承 受拉 应力 ， 束 裂缝 的开展 。 约 ２碳 纤维 加 同补强 的 施 工工 艺 ２ １根 据 设计确 定粘 贴碳 纤维 的范 围进 行基底 处 理 （） 砼构件 表 面 的残 缺 、 损及 碳化 层部 分清 除干净 ， １将 破 达到 结构 密实 部 位 。检 查 外露 钢 筋 是否 有 锈 蚀 ， 进行 必 要 的处 理 。对经 过 剔 凿 、清 理 和 并 露筋 的构件残 缺 部分进 行修 补复 原 ： （） ２ 裂缝 修补 。缝 宽小于 ０ ２ ｍ的裂 缝， 环氧 树脂进 行 表面涂 刷 密封 ； ．ｍ 用 大 于０ ２ 衄 ． ｍ 的裂 缝用 环氧 树脂 灌缝 ； （） ３ 将构 件表 面 凸出部分 （ 的段 差等） 模板 打磨 平整 ， 修复 后 的段差尽 量平 顺 。用磨 光机 把棱 角 磨成 半径 大 于 ３ ｍ ０ ｍ的 圆角 ： （） ４ 清洗 打磨 过 的构件 表 面， 并使 其充 分 干燥 。 ２ ２ 底层 涂 刷 （ 层涂料 具有 较强 的渗透 性 ， 底 可渗 入砼表 面 内） （） １把底 层涂料 的主 剂和 固化 剂按规 定 比例 称量 准确 后放 人容器 内， 用搅 拌器 拌均 匀， 一 次调 和量 应在 可使 用时 间 内用完 为准 ： （） ２ 用滚 筒刷 均匀 的涂 刷底 层涂料 ： （） ３ 底层 涂料 固化 后， 面有 凸起 部分 时要用 砂纸 磨光 ： 表 （） ４ 注意 在气温 小 于５ ， ｃ 相对 湿度 大于 ８ ， 表 面含水 率在 ８ ５砼 以上， 结露 有 可能 而无 可靠保 证 措施 时， 不得施 工 。 均 ２ ３ 环氧 腻子 对构件 表面 残缺 的修补 （） １ 构件 表面 凹陷 部位应 用环 氧腻 予填 平， 复至 表面平 整 ： 修 （） ２ 内角 （ 段差 、起 拱等 ） 要用环 氧腻 子填 补使 之平 顺 。 ２ ４贴 碳纤维 片 （ ） 了防止 碳纤 维受 损， 碳纤 维片 运输 、储 存 、裁切 和粘 贴过 程 中， １为 在 严 禁受 弯折 。 片前应 用钢 直尺 与壁 纸刀 按规 定尺 寸切 断纤维 片 ， 段长度 ～ 贴 每 般 不超过６’：２碳纤维 接 头必须 搭接 ｌｃ 以上， 向不 需搭接 ：３按 规定 比 Ｉ （） ｎ Ｏｍ 横 （） 例 掺配树 脂主 剂和 固化剂 ， 用滚 筒刷 均匀 地涂 刷黏 结树 脂， 为下 涂 ：４ 贴片 称 （） 时， 碳纤 维片和 树脂 之 间尽量 不要 有空气 ， 用罗 拉沿 着纤 维方 向在 碳纤 维 在 可 片 上对此 滚压 ， 使树 脂 渗入碳 纤 维 中。 ２ ５ 养护 ． 粘 贴碳 纤维 片后 ， 自然 养护 ２ ｈ 到初 期 固化 ， 保 证固化 期 问不受 干 需 ４达 并
碳纤维加固技术在桥梁修复补强中的应用及施工方法
④打磨 。 构件表面 凸出部 分 （ 将 混凝 土构件 交
接 部 位、 模板 的段 差等 ） 磨平 整 。 复 后的段 差 打 修
尽量平顺。
⑤清洗打磨过的构件表面， 并使其充分干燥 。 （） ２ 涂底层涂料 先 称量 主剂 ， 后 加入 固化 催 进 剂 ， 拌 均 然 搅 匀， ￣ ｍｉ后再加入固化剂 ， １３ ｎ 搅拌 均匀， 涂刷 。 一次 调 和量应以在可使用时间内用完为准 。
（） ５ 养护
补 ， 之平 顺 。 残 缺 修补 中使 用 环 氧腻子 时 ， 使 在 要
在气 温一 ℃以 上， 相对 湿 度ＲＨ＜ ５ ５ ８ ％的条件下 施 工。 腻子涂刮 后 ， 表面仍存 在的凹凸糙 纹， 应再用砂 纸打 磨平整 。
（ ） 贴碳纤维 片 ４粘
粘贴碳 纤维片后 ， 自然养护 １ ２ 达 到初 期固 需 ～ｈ 化， 应保证 固化 期间不受外 界干扰和碰 撞 。
总体 上讲 ， 工艺流程 可以归 纳为 ： 混凝 土结 构
物 卸 载一 混凝 土基 底 处理一 涂底 层涂 料一 构件 表 面 残缺面的修补一粘贴碳 纤维片一养护一涂装
（） １ 基底 处理
①将混凝 土构件 表面的残缺 、 破损部分清除 干 净达 到结构密实部位 。 ②对经过剔凿 、 清理 和露筋的构件残 缺部分， 进行 修补、 复原 。
树 脂进行表面涂刷 密封； 于０２ 大 ．ｍｍ的裂缝 用环 氧
树脂 灌缝。
的（ 抗弯 、 剪 ） 抗 承载能 力， 由此而达 到对建筑物进
口 、 强的及 应用 范围
碳 纤维 复合材料 是 用抗 拉强 度极 高 的碳 纤 维 丝 拉 拔 成 型 ， 向 排列 ， 单 并通 过预 张编 制 方 法成 型， 形成 单 向排 列以树 脂 为基 体 的碳 纤 维 复合材
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2010年11期(总第71期)1碳纤维增强复合材料的基本特性碳纤维增强复合材料补强加固所采用的基本材料是高强度或高弹性模量的连续碳纤维，单向排列成束，用环氧树脂浸渍固化的碳纤维板或未经树脂浸渍固化的碳纤维布，统称碳纤维片材。
将片材用专门配制的粘贴树脂或浸渍树脂粘贴在桥梁混凝土构件需补强加固部位表面，树脂固化后与原构件形成新的受力复合体，共同工作。
碳纤维片材的拉伸强度在（2400～3400）MPa 之间，与普通碳素钢板拉伸强度为240MPa 相比，片材的拉伸强度很高。
片材碳纤维材料的弹性模量依片材力学性能不同，碳纤维片材依力学性能分成高模量、高强度和中等模量三类。
高模量碳纤维片材的弹性模量较高，但其伸长率较低。
相比之下，碳纤维片材的单位重比钢材低许多，说明碳纤维片材较轻。
碳纤维的化学结构稳定，本身不会受酸碱盐及各类化学介质的腐蚀，有良好的耐寒和耐热性。
配套树脂类粘结材料；混凝土结构加固修补配套树脂系统包括底层涂料，用于渗透过混凝土表面，促进粘结并形成长期持久界面的基础；油灰，用于填充整个表面空隙并形成平整表面以便使用碳纤维片材；浸渍树脂或粘结树脂，前者用于碳纤维布粘贴，后者用于碳纤维板粘贴。
浸渍树脂或粘贴树脂是将碳纤维片粘附于混凝土构件表面并与之紧密地结合在一起形成整体共同工作的关键，因此，树脂同混凝土的粘贴强度大于混凝土的拉伸强度和剪切强度。
就公路混凝土桥梁用碳纤维片材加固技术而言，环氧树脂在不同施工环境温度下固化性能有十分重要的意义，因为这涉及到粘贴工作质量与如何尽量减少桥上正常交通中断时间紧密相关。
采用专配的环氧树脂材料，在混凝土施工表面温度（10～40）°时，粘贴环氧树脂固化时间约15h 以上，但粘贴后就可以使用的时间为45min 以上，专配的环氧树脂材料的这一性能是完全适合混凝土桥梁的加固工作。
使用碳纤维布加固具有以下几个优点：（1）特点①高抗拉强度、高弹性模量。
②施工方便，无需任何夹具、模板，能适应各种结构外形的补强而不改变构件外形尺寸，可多层粘贴，并能有效地封闭混凝土的裂缝；③耐腐蚀及耐久性能好。
④不增加结构自重。
（2）适用范围。
适用于各种形式的钢筋混凝土结构或构件的加固补强。
（3）加固机理。
利用专用环氧树脂将抗拉强度极高的碳纤维片粘贴于混凝土结构表面，并与之形成整体，共同工作。
2碳纤维片材加固桥梁的形式碳纤维片材主要用于混凝土桥梁的基本构件和节点的加固补强，其加固的效果主要是提高构件的抗弯承载力、抗剪承载力以及受压构件的轴向抗压承载力；提高构件的刚度以及延性。
除此之外，许多室内及现场试验碳纤维加固技术在桥梁加固中的应用杨欣（河北冀星高速公路有限公司，河北石家庄050021）摘要：碳纤维增强材料(Carbon Fibre Reinforced Poly-mer 简称CFRP ，具有极好的比强度和比刚度、优秀耐腐蚀性的纤维增强复合材料已广泛用于混凝土结构的粘贴加固工程，形成了纤维增强复合材料补强加固已有混凝土桥梁的新技术，碳纤维加固技术适用于各种结构类型、各种结构部位的加固修补，如梁、板、柱、屋架、桥墩、桥梁、筒体、壳体等结构，要求基层混凝土的强度等级不低于C15即可;另外，砖砌体的某些力学性能也可以用碳纤维进行加固。
本文根据国内外关于碳纤维增强复合材料补强加固的工程研究，介绍这一新技术的材料特性、施工方法和技术措施。
关键词：碳纤维加固技术；碳纤维增强材料；桥梁加固工程中图分类号：U445文献标识码：B作者简介：杨欣(1976-)，男，河北元氏人，工程师，从事高速公路养护管理工作。
113证明，碳纤维片材加固的混凝土构件裂缝宽度发展可以得到控制。
由于碳纤维片材，特别是碳纤维布质量轻且厚度薄，具有一定柔度，在混凝土桥的有关部位加固较灵活。
碳纤维片材因碳纤维排列方向不同而使各方向拉伸强度不相同，碳纤维片材的纤维向与受力向相同时，其拉伸强度最高，反之，纤维方向与受力方向垂直时，其强度最低。
因此，在采用碳纤维片材进行加固设计中，必须正确掌握纤维的布置方向。
根据混凝土构件加固计算，可以采用连续式粘贴或条带间隔粘贴碳纤维片材的方式。
研究表明，分条加固的效果要优于整条布的加固效果。
3粘贴碳纤维片材加固施工技术3.1混凝土基底处理（1）裂缝处理。
宽度小于0.2mm的裂缝，用环氧树脂进行表面涂抹封闭；大于0.2mm的裂缝用环氧树脂灌缝。
“革历博”抗震加固的大梁大部分都有宽度不一的裂缝，最大裂缝达到1mm以上，为此我们对所加固的主梁首先进行了压力灌胶处理。
（2）将混凝土构件表面的残缺、破损部分清除干净，达到结构密实部位，使其表面平整。
混凝土表面的劣化层（例如风化、游离石灰、脱模剂、剥离的砂浆、粉刷层、污物等）必须用砂轮机去除并研磨。
用空气喷嘴、砂轮机与毛刷将待补强区的粉尘及松动物质会除，用水洗净后，必须使其充分干燥。
（3）将混凝土面层的不良部分（例如剥落、孔隙、蜂窝、腐蚀等）清除。
若有钢筋外露情形，必须先做好防蚀处理，再以强度相等或大于混凝土的环氧树脂砂浆材料修补。
裂缝以环氧树脂灌注。
裂缝或打除部分若有漏水情形时，应先做好止水、导水处理。
（4）对经剔凿、清除和露筋的构件残缺部分，用环氧砂浆进行修补、复原，达到表面平整。
（5）表面平整度凸出部分（小突起等）以切割机或砂轮机将其铲除并使其平滑。
凹陷部分（打除部分）以环氧树脂或树脂砂浆填补。
转角处需研磨至凸角R＝20毫米（R一曲率半径）以上，凹角则以树脂砂浆填补。
（6）结构或构件表面打磨后，用吹风机将表面灰尘和杂物清理掉，或用水及酒精清洗，并使表面充分干燥。
“革历博”工程施工中我们使用吹风机将灰尘清理后又用酒精进行清洗。
3.2涂底层涂料（1）把底层涂料的主剂和固化剂按规定比例称量准确后放入容器内，用搅拌器搅拌均匀；一次调和量应在可使用时间内用完。
（2）用滚筒刷均匀地将底层涂料涂刷于混凝土表面，指触干燥后（一般养护3~24h）才能进行下一道工序的施工。
（3）底层涂料指触干燥或固化后，表面上的凸起部分（一般类似结露的露珠一样）要用砂布或角磨机磨平。
气温在5摄氏度以下，雨天或RH＞95％时，不可施工。
施工范围的温度、湿度确认后，选用适当的底层涂料。
施工现场空气应十分流通，严禁烟火。
施工时必须要穿带保护装备（口罩、护目镜及橡皮手套）。
3.3用环氧腻子进行残缺修补（1）构件表面凹陷部位应用环氧腻子填平，并修复至表面平整、顺滑。
（2）内角（段差、起拱等）要用环氧腻子填补，使之平顺。
腻子涂刮后，表面仍存在的凹凸糙纹，应再用砂纸打磨平整。
3.4碳纤维片材的粘贴纤维贴片预先以剪刀、刀子依所设计的尺寸大小裁好。
依使用量剪裁尺寸、长度在2m以内最适当。
为防止保管期间的破损，裁剪数量只裁所需使用的数量。
施工面底漆的干燥程度可以指触确认。
底漆施工超过1星期以上时，应以砂轮机磨平。
将环氧树脂的主剂（A剂）和固化剂（B剂）依所规定的配比放置于拌合桶中，使用电动搅拌机，使其均匀的混合（约2min）。
一次的拌合量为在可使用时间的施工量，超过可使用时间的材料，不可使用。
环氧树脂用毛刷滚轮平均涂布（涂布底漆上）。
涂布量随施工面的表面粗糙程度会有所变化，转角部分要多涂。
强化纤维粘贴于树脂涂布面后，以毛刷滚轮和橡皮刮刀顺着纤维方向用力推平，使树脂浸透并去除气泡，纤维（长向）方向的搭接长度至少要留10cm，短向则不用留。
粘贴后放置30min，若纤维有浮出或脱线情形发生时，以滚轮或橡皮刮刀压平修正。
两层以上的强化纤维相叠贴时，重复步骤。
施工现场空气应十分流通，严禁烟火。
施工时必须要穿戴保护装备（口罩、护目镜及橡皮手套）。
3.5养护桥隧工程1142010年11期(总第71期)2010年11期(总第71期)（1）碳纤维片施工后，应进行养护，保证养护期间的温度不低于环氧树脂的允许使用温度。
（2）养护期一般在1~2周内。
（3）对于有风吹、雨淋或有可能人为扰动的地方应进行遮挡封闭养护。
3.6表面涂装对于有外观装饰要求的结构或构件，可在粘贴后的碳纤维表面涂刷基于环氧基底的涂料或喷沙抹灰后涂刷常规涂料。
4施工主意事项（1）首先应将损坏部位复原，消除构件表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等劣化混凝土，露出原结构层；损坏的表面以树脂砂浆或不收缩水泥填补磨平；裂缝进行灌缝或封闭处理。
施工物表面应处理整修，将表面多余的附属物去除。
（2）涂底胶要直横均匀涂抹，如底胶被水泥吸收需再涂一遍，直到表面全部充满为止。
（3）用碳纤维片材对梁、板、柱构件进行正截面受弯加固时，纤维方向应与加固的受力方向一致，进行受剪加固时，纤维方向宜与构件轴向垂直，并应有可靠的锚固措施。
（4）气温在5℃以下、相对湿度RH>85%、混凝土表面含水率在8%以上、有结露的可能时，无有效措施不得施工。
5质量验收（1）原材料必须有生产厂家的出厂检验合格证，进口材料要有商检证。
工程量比较大时应进行原材料试验。
（2）每一工序按工艺要求进行，属于隐蔽工程的要有隐检纪录。
（3）用小锤轻击，检查空鼓，无空鼓或只有少量小空鼓（<3cm ）便视为合格；对于较大的空鼓（≥3cm ）或较多的小空鼓应进行灌胶（注入TR 树脂）处理。
（4）保证气温在5℃~35℃之间，相对湿度不大于85%的环境下施工。
6结语碳纤维片的重量轻、强度高，随形性好，能适应各种复杂结构外形的修复补强，对结构重量的影响甚微；碳纤维修复补强工艺施工简便迅速，无需任何夹具、模板和支撑，虽然碳纤维本身的价格高于其他材料，但施工费用大大降低。
它免除了钢板补强、混凝土补强等传统方法所需的植筋锚固、装拆夹具、立模、支撑、灌注混凝土、养护、拆模等繁杂的工序和辅助设施，而且占用空间小，即使在高空作业，也只需设置简易工作平台即可。
因此，用碳纤维片修复补强混凝土结构的综合造价将低于传统的补强方法，另外，碳纤维片补强有非常良好的抗腐蚀性能和耐久性，不需作任何防腐处理，而粘钢加固则需做定期防锈、防腐处理。
由于碳纤维片修复补强的施工简便迅速、施工周期短、占用空间小，使施工对周围的影响降低到最低限度。
粘贴碳纤维结构加固技术是指采用高性能粘结剂将碳纤维布粘贴在建筑结构构件表面，使两者共同工作，提高结构构件的(抗弯、抗剪)承载能力，由此而达到对建筑物进行加固、补强的目的。
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