碳纖維片材在橋梁粘接加固工程中的應(yīng)用

盧靜

摘 要：碳纖維片材是一種以環(huán)氧樹脂為基體，經(jīng)過特定方法加工而成的，有著質(zhì)量輕、強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)常被應(yīng)用在橋梁中起到粘接加固的作用，且與鋼材相比較，耐腐蝕性和環(huán)境適應(yīng)性都要更好一些。本文就碳纖維片材在橋梁粘接加固工程中的應(yīng)用展開分析，并提出幾點(diǎn)策略。

關(guān)鍵詞：碳纖維片材;橋梁;粘接加固;應(yīng)用

引言：將碳纖維片材在修補(bǔ)、加固等方面的用途，是上個(gè)世紀(jì)八九十年代興起的一種技術(shù)，一開始應(yīng)用的初衷是因?yàn)樘祭w維片材與鋼材相比較，前者的重量只有后者的12.5%，而強(qiáng)度卻是后者的7-10倍。而在后續(xù)的實(shí)際應(yīng)用中，又發(fā)現(xiàn)探索出碳纖維片材有著耐腐蝕、性價(jià)比高、可加工性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛的認(rèn)同和歡迎，因此被快速推廣、普及。

1 施工工藝

碳纖維片材在橋梁粘接加固工程應(yīng)用中，要先對(duì)破損位置進(jìn)行清理和修復(fù)。首先，要將橋梁破損或是碳化的混凝土部分都清理干凈，露出里面的結(jié)構(gòu)層，并用修復(fù)材料將其表面重新修整。之后還要對(duì)裂縫進(jìn)行灌縫處理，這一過程中可以運(yùn)用環(huán)氧樹脂溶液對(duì)其進(jìn)行修補(bǔ)[1]。其次，將混凝土表面清理完后，要仔細(xì)檢查是否有不平的地方，如果有要對(duì)利用修補(bǔ)材料對(duì)其進(jìn)行二次修補(bǔ)。這一步驟看上去與第一步相似，但并不是單純意義上的重復(fù)，主要是因?yàn)樘祭w維片材的抗拉能力較強(qiáng)，但如果梁體表面要是不平整，在粘接加固后還會(huì)出現(xiàn)受力不均的情況，容易導(dǎo)致碳纖維片材受損，而碳纖維片材受損后，其承載能力就會(huì)大打折扣。因此，這一步驟就顯得非常重要。最后，就要進(jìn)行粘接工作，先在梁體上涂刷兩層底膠，涂抹時(shí)要均勻，不要有漏刷、流淌或是氣泡產(chǎn)生。然后向上粘貼碳纖維布，過程中要用專門的工具順著纖維方向多次滾壓，將其中的氣泡都擠出來，讓膠體充分浸透碳纖維布。并在最后一層碳纖維布的表面再均勻涂抹結(jié)構(gòu)膠黏劑，同時(shí)將碳纖維片材兩面清理干凈，后涂抹結(jié)構(gòu)膠黏劑，將其輕輕壓貼在需要修補(bǔ)的位置上。再次用專業(yè)工具均勻壓實(shí)即可。

2 施工注意事項(xiàng)

在粘接加固梁體的過程中，施工人員要注意其中易出現(xiàn)錯(cuò)漏的部分。首先，碳纖維片材是導(dǎo)電材料，在施工時(shí)最好可以遠(yuǎn)離電氣設(shè)備和電源，最好是可以為其營(yíng)造單獨(dú)的施工環(huán)境。如果條件不允許的話，就需要做好防護(hù)隔離措施，這樣才能更好的提高碳纖維片材質(zhì)量。其次，碳纖維片材本身有著較強(qiáng)的抗拉能力，而且彈性和耐疲憊性都非常好，即便是存在變形的情況，只要不超過極限也能恢復(fù)到原本的形狀，因此適用于各種場(chǎng)合中。但這些優(yōu)點(diǎn)都要基于碳纖維片材本身不受損的前提之上，如果受到折損質(zhì)量就會(huì)大打折扣。為此，在施工過程中，相關(guān)人員要做好保管工作，避免碳纖維片材在過程中出現(xiàn)折損情況。再次，膠黏劑在橋梁的粘接和加固中發(fā)揮著較重要的作用，但畢竟屬于化工產(chǎn)品，有著很多有害物質(zhì)，其中部分有害物質(zhì)具有揮發(fā)性，對(duì)環(huán)境保護(hù)和人體健康都會(huì)產(chǎn)生一定的負(fù)面影響。因此，在配制和使用的過程中，最好處于通風(fēng)良好的環(huán)境中，不要在封閉空間中進(jìn)行，以免對(duì)人身安全造成影響或是威脅[2]。最后，碳纖維布也是施工過程中較為常用的一種材料，但這一材料對(duì)光線非常敏感，為了不影響正常使用，施工人員在保存這一材料時(shí)應(yīng)避光儲(chǔ)存。在施工中如果有需要也要在粘貼完成后，涂抹一層避光材料，這樣才能起到保護(hù)作用。對(duì)于橋梁粘接加固工程來說，想要合理應(yīng)用碳纖維片材并發(fā)揮其應(yīng)有的作用，在施工過程中，就要重視以上幾點(diǎn)。

3 檢驗(yàn)與驗(yàn)收

檢驗(yàn)與驗(yàn)收環(huán)節(jié)是保證工程施工質(zhì)量的重要步驟之一，一般來說要分為四步進(jìn)行。第一步，市面上的碳纖維片材生產(chǎn)商較多，產(chǎn)品質(zhì)量自然也是參差不齊，為了更好的保證施工質(zhì)量，相關(guān)人員在施工前應(yīng)選擇與口碑較好的商家合作，并采購(gòu)有合格證或檢驗(yàn)報(bào)告等符合標(biāo)準(zhǔn)的材料。第二步，在利用碳纖維片材對(duì)橋梁進(jìn)行修補(bǔ)和加固時(shí)，施工人員要嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范施工，且監(jiān)理部門也要按照工藝及流程相關(guān)的條款對(duì)各項(xiàng)工作進(jìn)行檢驗(yàn)和驗(yàn)收，如果在檢驗(yàn)過程中有哪一項(xiàng)工藝不合格或不滿足需求，應(yīng)及時(shí)采取補(bǔ)救措施。第三步，驗(yàn)收人員在檢查碳纖維片材與混凝土之間的粘接質(zhì)量時(shí)，千萬不要大力敲擊，這樣容易造成不必要的損傷，最好是用小錘輕輕敲擊或是用手來檢查。一般來說，為了提高工程質(zhì)量，碳纖維片材在修補(bǔ)過程中，實(shí)際粘貼面積是要比設(shè)計(jì)面積大一些的，這樣是因?yàn)椴牧现g有疊加的部分。但是要嚴(yán)格控制其位置偏差，不能超過1cm，一旦位置偏差過大，就會(huì)影響到整體施工質(zhì)量。

結(jié)束語(yǔ)

總的來說，在橋梁粘接加固工程中合理應(yīng)用碳纖維片材有著較多的優(yōu)勢(shì)，其自身的重量較輕，應(yīng)用時(shí)不會(huì)為橋梁整體增加過多重量或是過大的結(jié)構(gòu)荷載，而且施工過程中操作方式也較為簡(jiǎn)單，周期也比較短。而且，在施工期間應(yīng)提前做好準(zhǔn)備工作，停止橋面上的交通工作，施工完成后36小時(shí)后再恢復(fù)交通。

參考文獻(xiàn)：

[1]喬國(guó)威.碳纖維布在橋梁加固中的應(yīng)用[J].山西建筑，2018，44（36）：160-161.

[2]袁月芳.帶損傷混凝土梁橋預(yù)應(yīng)力碳纖維板加固的應(yīng)用[J].城市道橋與防洪，2018（12）：111-114+117+16.

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