溫州從事建筑【碳纖維加固】，通過技術(shù)解決多項建筑工程加固難題，專注碳纖維改造加固技術(shù)。

1. 引言

隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，交通量也在迅速增長。過于沉重的交通量致使公路交通工程出現(xiàn)斷裂、破損、跳車等各種病害，這些病害的存在大大降低了公路的行車舒適度。采用加固技術(shù)既可以解決這些病害，也可以達到經(jīng)濟的目的。

碳纖維布加固修復(fù)結(jié)構(gòu)技術(shù)是近年來在國內(nèi)外快速發(fā)展的一種結(jié)構(gòu)加固修復(fù)新技術(shù)，并已得到證實碳纖維布加固鋼筋混凝土構(gòu)件對防止斜裂縫開展、提高受剪承載力、改善構(gòu)件延性具有良好的效果。碳纖維布與鋼材比，強度約高10倍，比重約為1/5，高強度，分量輕，并且具有耐腐蝕性，作業(yè)簡單，施工時間短，成本相對低，效果性能優(yōu)良等優(yōu)點，現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用于工程領(lǐng)域。

2. 工程背景

漢宜高速公路是滬蓉國道主干線的重要組成部分，全長280km，原設(shè)計行車速度100km/h,水泥混凝土路面，全封閉、全立交、雙向四車道的一級汽車**公路，于1989年動工興建，分段建設(shè)，于1995年11月全部建成通車。

道路通行后，由于常年汽車荷載的反復(fù)作用，路面及橋梁結(jié)構(gòu)均有不同程度損傷，遂于2004年開始進行整個工程的修復(fù)與加固工作。具體如下：

行車道及路緣帶路面結(jié)構(gòu)：24cm水泥混凝土面層，20cm水泥穩(wěn)定石屑或水泥穩(wěn)定碎石上基層，20cm二級穩(wěn)定土或級配碎石摻灰底基層，在潮濕路段設(shè)有17cm灰土墊層。

硬路肩路面結(jié)構(gòu)：20cm水泥混凝土面層，20 cm石灰土基層。

路面橫坡：行車及路緣帶為2％，硬路肩為2.5％，土路肩為3.5％。

橋梁工程：對橋梁墩臺地基進行C25旋噴樁加固，梁板于下側(cè)進行碳纖維布加固。本文主要介紹碳纖維布加固梁板的工作原理及工藝流程、操作方法等。

3. 碳纖維布加固工作原理

碳纖維材料具有優(yōu)良的力學(xué)性能，其抗拉強度一般為建筑用鋼材的十幾倍。在梁板構(gòu)件的受拉區(qū)粘貼碳纖維布進行受彎加固，纖維方向與加固處的受拉方向一致，從而增加了混凝土結(jié)構(gòu)正截面的彎矩，也即提高了混凝土結(jié)構(gòu)的抗彎能力。

當(dāng)構(gòu)件達到受彎承載能力狀態(tài)時，碳纖維布的拉應(yīng)變按截面應(yīng)變保持平面的假定確定。

圖1：矩形截面梁正截面受彎承載力計算簡圖

根據(jù)圖1，當(dāng)混凝土受壓區(qū)高度 時，在進行碳纖維布加固后， 當(dāng)混凝土受壓區(qū)高度 時，進行碳纖維布加固后，

從計算式中可以看出，碳纖維布加固后矩形截面梁的抗彎強度得到了較大提高，從而改善了橋面板的承載能力。

4. 施工工藝 h

4.1 工藝流程圖

4.2 施工準(zhǔn)備

① 準(zhǔn)備施工設(shè)備及工具；

② 搭設(shè)支架，進行施工各項準(zhǔn)備工作；

③ 對梁板構(gòu)件存在裂縫的部位，應(yīng)**行灌膠封閉處理。

4.3 碳纖維布加固施工工藝

4.3.1混凝土基面的處理

① 梁板混凝土表面如出現(xiàn)蜂窩、腐蝕、松散剝離等現(xiàn)象，應(yīng)予鑿除清理；

② 對銹蝕、外露鋼筋進行除銹防腐處理，用環(huán)氧混凝土進行修復(fù)；

③ 用混凝土角磨機清除混凝土表面的浮漿及裂化層，表面凹凸部位要打磨平整，轉(zhuǎn)角粘貼處要進行倒角處理打磨成緩角，并用吹風(fēng)機吹凈，露出干凈、結(jié)構(gòu)堅實的表面并保持干燥。

4.3.2涂底層涂料

① 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)用量和現(xiàn)場施工溫度，計算所涂碳纖維布面積的底層樹脂用量，按底層樹脂規(guī)定的比例把底層樹脂主劑和固化劑置于配膠容器中，用電動攪拌器攪拌均勻。

② 用滾筒刷或毛刷均勻、無遺漏地將底膠涂在需補強的混凝土表面，底膠涂布面邊界應(yīng)不小于所粘貼的碳纖維布的大小，涂刷厚度以不過0.4mm為宜，底膠固化后（時間一般不小于2小時），再進行下一道工序。

4.3.3修整找平層

對粘貼表面進行找平，用找平膠進行刮填修補，保證模板接頭處無明顯高度差，缺損。找平材料固化后，用砂布打磨光順。

4.3.4粘貼碳纖維布

① 按設(shè)計尺寸裁剪碳纖維布。

② 用滾刷或毛刷均勻、無遺漏地將粘接膠涂在選定的混凝土表面，在搭接、轉(zhuǎn)角部位適當(dāng)多涂，粘接膠表面不小于所粘貼的碳纖維布大小。

③ 用膠輥或刮板在碳纖維布上沿纖維方向施加壓力并反復(fù)碾壓，以去除氣泡，使樹脂膠液充分浸漬碳纖維布，并與底層充分粘接。在纖維表面粘接膠凝固化后可重復(fù)上述步驟進行二層粘貼。

④在較外一層碳纖維布的外表面均勻涂抹一層粘貼膠料。

4.3.5施工養(yǎng)護

在每處施工完后，需確保加固處不受外力硬性沖擊等各種干擾，并進行自然養(yǎng)護。

4.3.6表面涂裝

采用水泥砂漿和108膠混合，涂刷于碳纖維表面，使其顏色與混凝土顏色一致。

4.4 碳纖維布的主要技術(shù)參數(shù)

① 抗拉強度>3400MPa，平均值4610MPa ，標(biāo)準(zhǔn)值4420MPa；

② 彈性模量>2.3×105MPa，檢驗值2.6×105MPa；

③ 伸長率>1.4，檢驗值1.7。

4.5 施工注意事項

① 碳纖維布沿纖維受力方向的搭接長度不應(yīng)小于100mm。當(dāng)采用多層碳纖維布加固時，各層碳纖維布的搭接位置相互錯開500mm。

② 碳纖維布應(yīng)粘貼密實，不應(yīng)發(fā)生空鼓現(xiàn)象。

③ 根據(jù)碳纖維施工對環(huán)境的要求，一般在氣溫**5oC的氣候環(huán)境下安排施工準(zhǔn)備工作，在氣溫**5oC的環(huán)境下安排涂膠找平和纖維布的粘貼工作。

5. 結(jié)束語

對已經(jīng)完成碳纖維布粘貼的橋面板進行施工檢驗。由檢驗人員隨機抽取試樣，每1000m2取兩組進行正拉粘結(jié)強度試驗，經(jīng)檢驗，全部合格。

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