淺析碳纖維布在橋梁維修加固中的使用

王小豹

摘 要：橋梁結(jié)構(gòu)面臨過往車輛荷載的直接影響，在日常運(yùn)營中難以避免地會(huì)產(chǎn)生各式各樣的病害，進(jìn)而對(duì)橋梁安全運(yùn)營造成嚴(yán)重不良影響。文章通過闡述碳纖維布加固，對(duì)碳纖維布在橋梁維修加固中的實(shí)踐使用展開探討，旨在為如何促進(jìn)橋梁維修加固有序開展研究適用提供一些思路。

關(guān)鍵詞：碳纖維布；橋梁；加固

0.引言

橋梁結(jié)構(gòu)面臨過往車輛荷載的直接影響，在日常運(yùn)營中難以避免地會(huì)產(chǎn)生各式各樣的病害，進(jìn)而對(duì)橋梁安全運(yùn)營造成嚴(yán)重不良影響。所以，需要對(duì)此部分橋梁開展科學(xué)評(píng)定，實(shí)施有效的維修加固措施，使橋梁使用周期得到延長。由此可見，對(duì)碳纖維布在橋梁維修加固中的使用開展研究，有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1.碳纖維布加固概述

碳纖維各種排列方向有著不同的拉伸強(qiáng)度，倘若碳纖維拉伸方向與受力方向達(dá)成一致，則可獲取較強(qiáng)的拉伸強(qiáng)度，反之，倘若碳纖維拉伸方向與受力方向相偏離，則拉伸強(qiáng)度將不斷下降。一般而言，在彎矩的影響下，構(gòu)件受壓部分將會(huì)出現(xiàn)裂紋，通過將碳纖維布粘貼至受拉區(qū)表面，構(gòu)件在荷載壓力的作用下，可使裂紋停止延伸。因而，形成的細(xì)小裂紋被均勻分布于構(gòu)件受壓部位，使得構(gòu)件截面受壓部位高度提升，在碳纖維的影響下，受彎構(gòu)件承載水平同樣可實(shí)現(xiàn)有效提升[1]。

2.碳纖維布在橋梁維修加固中的實(shí)踐使用

全面橋梁管理部門在時(shí)代發(fā)展新形勢(shì)下，要緊隨社會(huì)發(fā)展腳步，強(qiáng)化改革創(chuàng)新，在先進(jìn)技術(shù)、成功發(fā)展經(jīng)驗(yàn)的支持下逐步強(qiáng)化碳纖維布在橋梁維修加固中的科學(xué)合理使用，如何進(jìn)一步促進(jìn)橋梁維修加固有序開展可以從以下相關(guān)內(nèi)容著手：

2.1工程概況

浙江省某公路橋梁，橋的長度、寬度分別為168.4m、28m。橋梁上部結(jié)構(gòu)為32m鋼筋混凝土制成的空心板梁；橋墩為單排雙柱式墩配鉆孔樁基礎(chǔ)；橋臺(tái)為埋置式肋臺(tái)配鉆孔樁基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)初設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為交通部一級(jí)公路，公路荷載：汽——20，掛——120。伴隨車流量、車載重的逐年升高，受代表車型逐步朝重型化方向及其他相關(guān)因素影響，使得主梁出現(xiàn)一系列病害，諸如梁底厚度不足、梁底保護(hù)層厚度不足、梁底縱向裂縫、梁底露筋等。為了保證該橋梁通行安全，必須對(duì)其開展維修加固處理。

2.2施工技術(shù)方案

2.2.1施工流程

碳纖維布在橋梁維修加固中的實(shí)踐使用，施工流程主要為：施工放樣→表面處理→涂刷底層涂料→粘貼碳纖維布→表面防護(hù)，如圖1所示。

2.2.2施工放樣

依據(jù)設(shè)計(jì)要求合理設(shè)置碳纖維布粘貼具體位置、尺寸，誤差應(yīng)符合設(shè)計(jì)及相關(guān)規(guī)范要求。

2.2.3表面處理

（1）對(duì)加固構(gòu)件表面的疏松、剝落、腐蝕等混凝土予以清楚，直至結(jié)構(gòu)層重新露出，然后選取膠泥開展修復(fù)補(bǔ)平處理，再選取風(fēng)機(jī)將表面浮塵處理干凈，確保表面干燥、無油污。對(duì)表面外露鋼筋銹蝕與否進(jìn)行檢測(cè)，倘若存在銹蝕，則應(yīng)當(dāng)開展打磨、除銹處理。

（2）依據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)裂縫開展灌縫處理或者封閉處理。其中，灌縫處理通常使用于縫寬超過0.2mm的裂縫，主要處理步驟為：首先對(duì)裂縫標(biāo)注分類予以確定，然后對(duì)裂縫部位混凝土表面開展處理，再設(shè)置灌漿嘴，對(duì)裂縫予以密封，壓氣試驗(yàn)，灌注膠液，最后開展修整處理。封閉處理通常使用于縫寬不足0.2mm的裂縫，主要處理步驟為：首先對(duì)裂縫標(biāo)注分類予以確定，然后對(duì)裂縫部位混凝土表面開展處理，再涂刷膠液，膠泥封縫，涂刷膠液，最后開展修整處理[2]。

（3）對(duì)粘貼混凝土表面予以平整處理，消除表面浮漿、油污等雜質(zhì)，對(duì)轉(zhuǎn)角粘貼部位開展倒角處理，同時(shí)磨成圓弧形狀，圓弧半徑控制在超過30mm。

（4）保持混凝土表面干凈、干燥。

2.2.4涂刷底層涂料

（1）底層涂料配制應(yīng)當(dāng)在空氣相對(duì)濕度不超過85%，混凝土表面溫度大于5℃前提下開展，將每一組份依據(jù)相應(yīng)比例開展有效稱量，注入容器中予以攪拌，底層涂料配置不可加入任何溶劑，且一次調(diào)配量應(yīng)盡可能于使用期限內(nèi)用完。

（2）在涂刷底層涂料過程中，應(yīng)確?；炷帘砻娓蓛?、干燥。選取滾筒刷在混凝土表面對(duì)底層樹脂進(jìn)行均勻涂抹。倘若底層樹脂收到混凝土吸附作用，則應(yīng)當(dāng)再涂抹一遍底層樹脂，直至底層樹脂充分覆蓋混凝土表面。

（3）使表面自然風(fēng)干至指觸干燥。

（4）待底層涂料充分固化后，對(duì)表面凸起部門開展磨平處理，開展后續(xù)施工步驟。

2.2.5粘貼碳纖維布

（1）依據(jù)設(shè)計(jì)尺寸對(duì)碳纖維布進(jìn)行裁剪。

（2）調(diào)配好黏結(jié)劑，攪拌均勻后，將配制完畢的黏結(jié)劑在混凝土基面粘貼處進(jìn)行有序涂抹。

（3）選取碳纖維布，使其繃緊并壓貼于混凝土基面上，依托滾筒朝纖維方向開展反復(fù)滾壓，確保碳纖維布被膠浸透，無氣泡遺留，且滾壓過程中切忌對(duì)碳纖維布造成損傷。

（4）在開展多層粘貼過程中，依據(jù)以上流程開展一層層重復(fù)粘貼，不過在粘貼下一層碳纖維布時(shí)要確保上一層碳纖維布充分干燥后，時(shí)間間隔控制在1h以內(nèi)[3]。

2.2.6表面防護(hù)

（1）碳纖維布粘貼完畢，要予以24h的自然養(yǎng)護(hù)，從而實(shí)現(xiàn)初期固化目的，并確保固化過程中不受外界因素影響。

（2）各道工序后，樹脂硬化前，應(yīng)當(dāng)選用薄膜鋪蓋等手段，以避免表面收到雨水、沙塵的英雄。

（3）樹脂硬化期間，倘若氣溫在5℃以下，則引入低溫固化樹脂，或予以加溫處理。

（4）在碳纖維布粘貼初期，固化強(qiáng)度未形成前，橋面不允許車輛同行。

3.結(jié)束語

總而言之，碳纖維布加固技術(shù)是一項(xiàng)新型的加固技術(shù)，憑借其自重相對(duì)輕、施工周期短及施工便捷等優(yōu)點(diǎn)，近年來，在橋梁維修加固中已得到廣泛推廣。鑒于此，相關(guān)人員務(wù)必要不斷鉆研研究、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，清楚認(rèn)識(shí)碳纖維布加固特征內(nèi)涵，全面分析橋梁維修加固中存在的主要問題，開展好“施工放樣”、“表面處理”、“涂刷底層涂料”、“粘貼碳纖維布”等工作，強(qiáng)化碳纖維布在橋梁維修加固中的科學(xué)合理使用，積極促進(jìn)橋梁維修加固的有序開展，為橋梁安全運(yùn)用提供切實(shí)可靠保障。

參考文獻(xiàn)

[1]龔萍，方英姿，張邵華.碳纖維在城市橋梁加固中的應(yīng)用探討——以金華雙龍大橋項(xiàng)目為例[J].科技信息，2011，（34）：423-424.

[2]鄭衛(wèi)華，鄧超.粘貼碳纖維布加固技術(shù)在橋梁維修加固中的應(yīng)用[J].黑龍江交通科技，2013，（12）：74-74.

[3]李楠.碳纖維布粘貼法在橋梁維修加固中的應(yīng)用[J].交通世界，2016，（29）：66-67.

（作者單位：江蘇華通工程檢測(cè)有限公司）