維加固法在橋梁工程中應(yīng)用廣泛，可用于橋梁上部和下部結(jié)構(gòu)加固，能推導(dǎo)抗彎加固公式計算材料數(shù)量，針對舊橋分析病害原因并介紹施工方法、流程及注意事項，其復(fù)合材料貼合加固可提高承載力，與粘鋼技術(shù)相比有獨(dú)特優(yōu)勢。

一、碳纖維加固法在橋梁墩臺加固中的應(yīng)用

碳纖維布加固墩臺時，通過環(huán)向粘貼的方式，可顯著提高墩臺的抗壓和抗拉強(qiáng)度，增強(qiáng)其整體強(qiáng)度和穩(wěn)定性。因?yàn)槎张_作為橋梁的基礎(chǔ)承重構(gòu)件，承受著巨大的荷載，而碳纖維布的高強(qiáng)度等性能能夠滿足墩臺加固的需求。

二、碳纖維加固法在橋梁主梁加固中的應(yīng)用

• 改善受力性能
  • 主梁是橋梁的主要承載部分，容易因長期荷載作用和環(huán)境因素出現(xiàn)裂縫和疲勞損傷。碳纖維布加固法可以有效改善主梁的受力性能，增強(qiáng)其抗疲勞能力和承載性能。碳纖維布的高抗拉強(qiáng)度能夠分擔(dān)一部分荷載，減輕混凝土的應(yīng)力集中，從而提升整體承載能力。
  • 粘貼碳纖維布不僅可以提高橋梁的承載能力，還能有效控制混凝土構(gòu)件裂縫的發(fā)展。碳纖維布在裂縫處形成一道防線，與結(jié)構(gòu)共同受力，抑制裂縫的擴(kuò)展，保持構(gòu)件的完整性。

三、碳纖維加固法的施工過程

1. 基底處理
   • 根據(jù)加固施工的要求，需要對粘貼碳纖維范圍的基底進(jìn)行處理。將混凝土構(gòu)件表面的殘缺、破損以及碳化的部位全部清除，同時對外露鋼筋的銹蝕部位進(jìn)行處理，然后對鑿除、清理、露筋的構(gòu)件殘缺部位進(jìn)行修補(bǔ)使其恢復(fù)原來的完整度。
   • 對裂縫進(jìn)行修補(bǔ)時，如果裂縫的寬度較小，低于0.2mm，可采用環(huán)氧樹脂對其進(jìn)行涂刷，然后密封。如果裂縫的寬度大于0.2mm，則需要利用環(huán)氧樹脂進(jìn)行灌縫填補(bǔ)。
   • 將構(gòu)件表面突出的部分打磨平，盡量保證修復(fù)后的段差平順，采用磨光機(jī)將混凝土結(jié)構(gòu)的棱角磨成圓角，圓角的半徑應(yīng)該大于30mm；對打磨過的構(gòu)件表面進(jìn)行沖洗，然后使其干燥到理想狀態(tài)。
2. 涂刷底層
   • 對施工底層進(jìn)行涂刷是為了使涂料滲入到橋體中，強(qiáng)化粘結(jié)效果。在混合后，應(yīng)充分?jǐn)嚢?，使兩者均勻混合。由于涂料比較易固化，因此，在涂料調(diào)配完成后，應(yīng)盡快施工，以避免涂料固化，造成浪費(fèi)。
   • 在涂刷時，應(yīng)使用滾涂的方式進(jìn)行均勻涂刷。在涂料硬結(jié)固化后，應(yīng)對涂刷表面進(jìn)行打磨處理，使表面順滑。
3. 對構(gòu)件表面進(jìn)行修補(bǔ)
   • 采用環(huán)氧膩?zhàn)訉?gòu)件的表面殘缺部位進(jìn)行修補(bǔ)時，如果構(gòu)件表面存在坑陷破壞，應(yīng)該填平至表面平整；將內(nèi)角的段差、起拱等用環(huán)氧膩?zhàn)犹钛a(bǔ)平順。
4. 碳纖維布的粘貼
   • 根據(jù)施工面的大小對碳纖維布的形狀、尺寸進(jìn)行設(shè)計、裁剪。一般來說，碳纖維布的施工長度應(yīng)小于2m。
   • 在確認(rèn)自然條件滿足施工要求后，用滾筒在施工表面涂刷膠水。膠水的使用量應(yīng)依施工表面的平整度來決定，在轉(zhuǎn)角的位置應(yīng)多涂一些膠水，膠水涂好后靜置一會，便可將碳纖維布粘貼到施工面上。
   • 在粘貼時，碳纖維布的粘貼方向應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)程操作，在粘貼時，應(yīng)用滾刷不斷施加壓力，滾筒的碾壓力度和速度要盡量保持不變，使碳纖維布與膠水充分接觸。此外，在對碳纖維材料進(jìn)行運(yùn)輸、裁剪時，應(yīng)避免將其彎折，在粘貼前用直尺和刀具進(jìn)行規(guī)范裁剪，以避免材料浪費(fèi)。
5. 養(yǎng)護(hù)
   • 碳纖維片粘貼完成以后，需要進(jìn)行自然養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時間為24小時左右，以碳纖維加固面達(dá)到初期固化狀態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)。在碳纖維加固面固化養(yǎng)護(hù)期間不能受到干擾。
6. 涂裝
   • 在樹脂硬結(jié)固化后，對橋梁加固的施工表面，可按需要涂耐火涂料或是其他顏色的涂料。

四、碳纖維加固法的優(yōu)勢

• 力學(xué)性能方面
  • 碳纖維材料通常特指碳纖維復(fù)合材料，由碳纖維與樹脂基材料進(jìn)行復(fù)合制成。碳纖維材料的密度小、質(zhì)量輕，可以有效降低自重載荷，同時具有很高的強(qiáng)度和韌性。其拉伸強(qiáng)度可達(dá)到2400 - 3400MPa，比普通的鋼板拉伸強(qiáng)度要高出很多。碳纖維材料還具有很好的穩(wěn)定性、抗沖擊性等優(yōu)點(diǎn)。
• 施工方面
  • 施工過程簡單、總體成本較低，施工便捷，工期短，不需要大型機(jī)械設(shè)備。施工過程中對橋梁交通影響小，特別適合在交通繁忙的城市橋梁加固中使用。在對橋梁加固的過程中，對橋梁的整體結(jié)構(gòu)幾乎沒有改變，絲毫不影響正常車輛的通行。
• 耐久性方面
  • 碳纖維布具有優(yōu)異的耐腐蝕性和耐久性，能夠在各種惡劣環(huán)境下長期使用。加固后的橋梁抗腐蝕性能顯著提高，維護(hù)成本大大降低。
• 對結(jié)構(gòu)影響方面
  • 不會對原有構(gòu)件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改變，在形狀和大小上能夠保持和原構(gòu)件一致。并且可以修補(bǔ)混凝土裂縫，增加混凝土結(jié)構(gòu)的使用期限。
• 其他方面
  • 提高混凝土構(gòu)件的抗疲勞性、抗?jié)B透能力、抗沖刷能力，還能提高混凝土構(gòu)建表面的光滑度，利于水流。

碳纖維加固法的成本效益分析

碳纖維加固橋梁的耐久性研究

碳纖維加固技術(shù)的最新進(jìn)展

碳纖維加固法與其他加固方法比較