桥梁加固工程中应用碳纤维技术施工体会

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1、桥梁加固工程中应用碳纤维技术施工体会　　摘要：桥梁工程在使用过程中，由于交通流量急剧增加，车辆超载运输，造成桥面破损，桥梁受力变形，会造成安全隐患。如果考虑经济要继续使用，为了确保安全，必须对产生的病害进行桥梁结构加固和补强。本文针对某碳纤维加固技术在桥梁工程补强中的实际应用处理实例，着重介绍了碳纤维加固技术的施工方法。关键词：碳纤维增强聚合物（CFRP）；桥梁工程；加固；补强碳纤维增强聚合物（CFRP）复合材料具有强度高、变形小、弹性模量适中、耐腐蚀性和耐久性强、质轻、抗疲劳性优异、使用基本不增加结构截面、且能保证碳纤维与原结构共同作用。近年

2、来在土木工程领域中的研究与应用得到了迅速发展。二十年代开始已大量运用于建筑结构的加固和补强、抗震加固等。本文通过对湖州市杨家埠镇杨家庄大桥主桥的上、下弦杆、横梁、竖杆、桥面等粘贴碳纤维布加固的实例，操作工艺进行总结，给同行一点启示。1.工程概况4湖州市杨家埠镇杨家庄大桥主桥为61m预应力混凝土下承式桁架拱，引桥为165m梁板结构，桥面净宽7.5m，于1994年建成通车。随着当地经济的发展和乡村的变迁，交通流量急剧增加，造成桥梁超负荷运营，桥面破损严重，该桥现成危桥。考虑经济要继续使用，经湖州市交通规划设计院相关技术人员对该桥进行实地勘察，对部分

3、构件采取以下加固措施：1.1上弦杆：两侧凹槽用C50锚喷砼（含Φ6钢筋网片）填平，在两侧及上缘粘贴一层A3钢板（厚8mm），吊点部位上缘加强一层，拱脚部位底缘加强一层。1.2下弦杆：在底缘纵向粘贴一层（宽80mm三条）YTD-CFS-120型碳纤维板材+一层YTD-CF-30型碳纤维布，端部U形粘贴一层YTD-CF-30型碳纤维布锚固。1.3竖杆、斜杆：对整个杆件环向粘贴一层YTD-CF-30型碳纤维布。1.4横梁：对裂缝宽度　　（2）根据粘结胶的标准用量，计算出所涂布面积的需用量，视现场气温等实际情况，确保在适用期内一次用完，按粘结胶使用说明

4、规定的比例把粘结胶主剂跟固化剂置于配胶容器中，用电动搅拌器搅拌均匀；（3）用滚刷或毛刷均匀、无遗漏地将粘结胶涂在选定的混凝土表面，粘结胶涂布表面应不小于所粘贴的碳纤维布的大小。应注意：在模板接头处出现的高差位置和拐角以及碳纤维布搭接部位应多涂一些；（4）地已涂好粘结胶的混4凝土表面铺覆碳纤维布，碳纤维布的铺覆方向符合设计要求，接头搭接应在纤维方向进行，并且搭接宽度应不小于10cm；（5）用专用胶辊和刮板在碳纤维布上沿纤维方向施加压力并向一个方向或从中间向两个方向滚动碾压，但不允许来回反复滚动，使树脂胶液充分浸渍碳纤维布，形成复合材料，消除气泡和

5、除去多余树脂，使碳纤维布和底层充分粘接。严禁交叉垂直于碳纤维布方向滚动碾压施工，以免出现折丝滑丝现象；（6）二层粘贴，应重复上述步骤，在纤维表面粘结胶固化至指触干燥后方可进行下一层碳纤维布的铺覆；2.5自然养护应遵循下述要求：（1）基本要求：a.每处施工完成后，自然养护24小时内应确保不受外力硬性冲击等干扰；b.每道工序过程中及完工后，均应采取适当措施保证不受污染或雨水侵袭；c.施工过程中平均气温一般都高于5℃，自然养护至达到设计要求需要3～5天左右。4（2）对粘贴施工完成后的复合材料层，经自然养护至粘结胶完全固化后，对碳纤维布粘贴面仔细检查，

6、如果碳纤维布粘贴层有空鼓或气泡，可以用刀片将碳纤维布划开（注意不要划的太大），然后采用注射器针管将调制好的粘结胶注入空鼓或气泡内填充至密实。应保证密实粘贴面积达到100%；2.6碳纤维布粘贴的质量标准：a.粘结胶浸润碳纤维束良好；b.碳纤维布粘贴密实与混凝土结合面达到100%以上；c.碳纤维布方向不发生弯曲；顺纤维方向搭接长度不小于10cm，各层之间的搭接部位不得位于同一条线上，必须错开至少50cm；d.碳纤维布规格、贴片位置、长度、宽度、纤维方向、层数符合设计规定；2.7保护层处理--涂刷表面防护胶：在粘贴碳纤维并形成复合材料凝胶固化后，在复

7、合层表面采用毛刷和刮板均匀涂刷表面防护胶，形成防护层。结语：工程实践证明，采用碳纤维增强聚合物（CFRP）加固技术补强桥梁工程，具有施工便利，效果显著，值得同类工程借鉴和应用。4