橋梁工程中碳纖維加固的施工技術(shù)

趙岳

（中鐵十九局集團第一工程有限公司　遼寧省　遼陽市　111000）

橋梁工程中碳纖維加固的施工技術(shù)

趙岳

（中鐵十九局集團第一工程有限公司遼寧省遼陽市111000）

碳纖維是一種新的復合材料，因為其質(zhì)量比較輕，不易腐蝕，材料薄，而被廣泛應用。碳纖維加固技術(shù)經(jīng)常用于混凝土的加固，來提高其耐久性，抗壓性；也可用于橋梁、道路的加固。碳纖維加固具有輕質(zhì)高強、操作簡單、易于粘貼、不銹蝕的特點，也可用于抗彎、抗剪、抗壓及抗震等的加固。就目前來說，碳纖維在橋梁工程中受到一致好評，被廣泛應用。它可以有效的提高橋梁的承載能力，而且對橋梁的加固更是對以往技術(shù)的一種革新。本文是筆者對這一材料的一些研究，希望和同行相互借鑒，可以求同存異，共同促進我國建筑事業(yè)的發(fā)展。

碳纖維；施工技術(shù)；復合材料

1　在橋梁工程中使用碳纖維加固技術(shù)的背景

1.1大量工程發(fā)展的需要

改革開放以來，我國經(jīng)濟在不斷發(fā)展，與此同時，交通運輸業(yè)也在不斷的發(fā)展，古語說的好“要想富先修路”，在大力發(fā)展經(jīng)濟的同時交通設(shè)施，橋梁工程也在不斷的興建，而且人民生活水平不斷的提高，對交通基礎(chǔ)設(shè)施提出了更高的要求，再加上，傳統(tǒng)的交通設(shè)施也無法滿足人民群眾日益增長的需求。在此背景之下，我國對于交通基礎(chǔ)設(shè)施上的人力物力財力投入也逐漸增多，對于已有的道路橋梁進行改造、擴建，而且在不斷的興建一些新的橋梁。大量的橋梁道路工程要求相關(guān)的技術(shù)必須進行革新。大量的公路、橋梁、鐵路、城市軌道交通等正以前所未有的速度得到建設(shè)，城市化與交通網(wǎng)絡(luò)化進程的發(fā)展速度正在不斷加快。

1.2舊的道路橋梁無法滿足安全運營的需求

年代久遠的道路、橋梁需要不斷的進行維護，而且維護的難度是比較大的，以及投入的資金越來越多。而且隨著時間的推移，一些橋梁被侵蝕嚴重，已經(jīng)無法滿足安全運營的需要。為了合理有效率的使用國家資金，合理科學的利用舊的橋梁資源，要求我們必須創(chuàng)新科技，研究出更加科學的橋梁道路加固技術(shù)和新型的材料，來增加橋梁道路的使用時間，滿足現(xiàn)代交通需求，更重要的是保障人民群眾安全出行，推動我國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展能力。

2　碳纖維加固技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容

2.1碳纖維加固技術(shù)內(nèi)涵

碳纖維加固技術(shù)是20世紀末期科學家研究發(fā)現(xiàn)的一種用于橋梁道路加固、補強的新型技術(shù)，對于傳統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)來講，它是一種質(zhì)的飛躍。隨著時間的發(fā)展，傳統(tǒng)的技術(shù)已經(jīng)無法滿足需求，而且其對資源的浪費極大。而且碳纖維加固技術(shù)被認為是對

傳統(tǒng)技術(shù)的必然替代，在全世界范圍內(nèi)，都產(chǎn)生了極大的影響。

2.2碳纖維加固技術(shù)具體的工作步驟

（1）處理接觸面的表面

碳纖維加固技術(shù)是一種粘貼技術(shù)，因此就和我們的生活常識一樣，必須對接觸面進行處理，以此來使碳纖維板與接觸體有很好的粘合程度。其中要處理，接觸面表面被氧化腐蝕的部分，對其進行清除；對于凹凸不平的部分要進行打磨，或者修補，使其表面變得平整光滑，為粘合做好準備。

（2）在橋梁的兩端，要安裝特定的機械器具，其中具體要進行以下步驟：

①首先要在安裝器具的地方，有特定的器械割剖出預留位置；

②在預留位置的底部與器具的底板上相對應的位置，要放入化學錨栓；

③在預埋位置內(nèi)灌入填入環(huán)氧砂漿；

④將錨具底板套入化學錨栓安入預留位置，要注意其上表面與結(jié)構(gòu)混凝土表面高度保持一致。

（3）要按照相關(guān)的安裝程序，在碳纖維粘貼板的表面和橋梁道路需要加固的表面上涂抹相關(guān)的配套粘合樹脂，并且將碳纖維板材安裝至錨具與張拉機具上并用錨進行固定。

（4）拉開碳纖維板到設(shè)計初始應力，將碳纖維板錨固于張拉機具一側(cè)的錨具，釋放預應力，最后切斷碳纖維板，完成加固粘貼過程。

2.3碳纖維加固技術(shù)施工過程中的注意事項

（1）表面處理

①表面處理一定要注意確保表面干凈整潔，沒有雜物，沒有凹凸不平的地方。表面處理的方法是有很多種的，其中既包括人工鑿除法，機械清除法，以及化學制劑清理法。將表面上遭到腐蝕的部分清理干凈，將凹凸不平的地方磨平、或者填補平整；

②對橋梁道路上的裂縫進行處理，對于裂縫的處理可以經(jīng)行填充修復，在填充完畢后，也要注意打磨平整，清理掉填充時留下的雜質(zhì)，并要在其干燥后再進行施工；

③在操作中難免有些問題出現(xiàn)在拐角處，在處理的時候可以將這樣的復雜部位進行打磨，使其變得光滑，然后再進行處理，同樣在最后要清理其表面，并且要保持干燥。

（2）涂刷底層樹脂

①在調(diào)配樹脂時，必要嚴格按照工程需要，按照特定的工藝過程、調(diào)配比例，經(jīng)行調(diào)配。而且要注意攪拌至均勻，同時要注意衛(wèi)生，不管是調(diào)配容器還是攪拌器具都必須保持干凈；

②需要涂抹樹脂的部位，一般位于底層，因此極容易受到環(huán)境等因素的影響，因此在配置時，必須根據(jù)不同的溫度等情況調(diào)配不同的量，而且要對使用時間進行嚴格的規(guī)定；

③在涂抹的時候，要注意涂抹均勻，而且在涂抹表面干燥后，方可進行下一工序。

（3）找平處理

對于找平處理，需要注意的是在一些結(jié)構(gòu)復雜的地方，比如說拐角處，必須對其進行打磨成圓弧張后進行處理。

（4）粘貼碳纖維布

①碳纖維布的粘貼過程是最后需要注意的，要提前對需要加固的面積進行測量，這樣就可以精確的進行裁剪，不會對材料造成浪費，也可以避免一些不必要的麻煩，比如說基面裸露等。

②粘貼需要一定的溶劑，因此在調(diào)配時，必須嚴格按照調(diào)配比例進行配制。

2.4碳纖維加固方法的特點

（1）碳纖維加固方法之所以受到推崇，就是因為其不需要大型的機械器具，而且操作簡單，效率比較高，施工的速度比較快，而且加固質(zhì)量高；

（2）碳纖維布可以有效的封閉裂縫，可以有效的避免外界環(huán)境對其的腐蝕，設(shè)置還可以延緩和控制裂縫的擴張，從而可以延長橋梁的使用時間；

（3）碳纖維布進行加固，不會對橋梁結(jié)構(gòu)造成損傷，再加上其質(zhì)量較小，厚底低，因此對于整個結(jié)構(gòu)都不會產(chǎn)生影響；

（4）碳纖維布價格相對較低，可以說一種經(jīng)濟耐用的橋梁加固材料，而且其加固的效果較好，對于后期維護的要求需求較低；

（5）碳纖維布是一種符合材料，抗腐蝕性強，在對橋梁道路進行加固后，對于橋梁整體的抗腐蝕性都得到大大提升，正是因為這樣的原因它的應用面是比較廣的；

（6）碳纖維布表面是光滑的，粘貼后可以降低原建筑表明的粗糙程度，可以提高道路的排水能力，同時可以提高加固部位的抗?jié)B能力和抗沖刷能力。

2.5橋梁碳纖維加固工程的施工原則

世界上的任何事情都是必須遵循一定原則的，橋梁碳纖維加固工程也不例外，也有相應的原則。對于橋梁碳纖維加固工程來說：①要根據(jù)我們現(xiàn)有的技術(shù)、交通情況以及未來發(fā)展趨勢進行分析研究；②要根據(jù)加固的意義，選擇加固方案；③要全面的評價使用的加固技術(shù)，對其做出合理的評價報告選出合理的加固方案。具體要求有以下幾點：

（1）科學合理進行經(jīng)濟評估，在進行橋梁道路的改造過程中，必須要合理規(guī)劃評估經(jīng)濟，改造的費用必須比重新建橋的費用低，這樣的改造才是有效的，也是有意義的，而且要正確的評估由于改造造成的經(jīng)濟損失；

（2）加固之后的橋梁道路，其性能作用都必須達到可以使用的標準，必須可以滿足人民群眾的使用需求；

（3）要對橋梁的基礎(chǔ)工程做出正確評估，以確定它能滿足加厚后的需求，避免出現(xiàn)安全事故，保證加固是有效的。

3　碳纖維加固技術(shù)的發(fā)展前景

碳纖維具有質(zhì)量較輕、抗腐蝕能力、抗拉強度高的特點而被廣泛應用，碳纖維加固方法也被廣泛應用于城市建設(shè)中，尤其是在橋梁加固以及道路補修中，由于它較傳統(tǒng)技術(shù)有很大的優(yōu)越性，再加上城市化進程不斷的推進，因此在未來的城市建設(shè)中，碳纖維加固技術(shù)將得到很大的應用范圍，而且將會加大程度的提高城市建設(shè)水平，完善城市基礎(chǔ)設(shè)施，推動我國的城市化發(fā)展。

4　小結(jié)

碳纖維是科技發(fā)展的成就，是城市化發(fā)展下，科技做出的反應，它是一種新型的復合材料，具有以往技術(shù)不具備的優(yōu)勢，是對以往技術(shù)的全面革新，是橋梁道路建設(shè)領(lǐng)域科技的核心，在城市化發(fā)展的今天，道路橋梁建設(shè)工程在不斷的發(fā)展，為碳纖維技術(shù)提供了廣闊的舞臺。

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U445.72

A

1673-0038（2015）23-0288-02

2015-5-22

趙岳（1987-），男，遼寧遼陽人，助理工程師，本科，從事建筑施工工作。