橋梁碳纖維板加固技術應用分析

楊小軍、聶輝

（吉安市公路建設和養護中心新干分中心，江西新干331300）

0 引言

如果橋梁結構出現質量問題，就會影響到橋梁的安全性，給交通通行造成很大的不便。在新時期背景下，隨著交通荷載的不斷增加，橋梁安全問題的出現不利于交通事業的發展，因此需要將碳纖維板加固技術應用到實踐當中，通過提高橋梁結構的安全性，使其能夠滿足當下交通通行發展需要。

1 預應力碳纖維板加固技術與優勢

該技術與其他的碳纖維板技術對比分析來說，其強度、抗變形能力、抗裂性等方面都有很高的提升，并且在橋梁加固施工中有著非常明顯的優勢，保證橋梁結構的總體性能滿足要求，橋梁的剛度、承載性能、強度等都可以滿足要求，延長使用壽命，切實提升橋梁工程的安全性和穩定性。但是我國早期建設的橋梁項目投入運營時間已經長達幾十年，且當時的技術要求相對較低，施工技術也有明顯的不足，所以有很多橋梁在不同程度上出現了裂縫、承載性能下降等問題，威脅交通運行的安全性，為交通運行效果和質量的提升帶來不利的影響。對于這些橋梁結構來說，通過應用預應力碳纖維板加固技術進行橋梁的加固處理，保證結構的性能滿足要求，提高結構的承載能力水平，即使受到較大的外部作用力依然可以保持良好的運行狀態，從而提高工程的總體質量，發揮出先進科學技術的優勢。預應力碳纖維板加固技術最初應用到其他建筑工程項目中，也可以產生非常好的效果，而在橋梁項目中，主要體現出承載性能的提升，防止發生嚴重的裂縫病害問題，對于工程養護施工有著良好的效果，減少施工材料的使用量，養護性能提升比較明顯，穩定性、使用壽命都有很明顯的提高。

碳纖維材料的性能非常優越，尤其是彈性模量方面，和鋼筋等材料是基本相似的，而強度模量則超出鋼筋材料的10 倍以上，所以綜合性能比較高。同樣，將碳纖維材料與鋼筋材料都應用到建筑工程的結構中，在受到外部作用力的情況下，即使鋼筋結構或者混凝土出現損壞的情況，碳纖維材料依然可以發揮出應有的作用，抗拉強度性能比較高。如果有些建筑工程或者橋梁工程沒有加入碳纖維板的材料，就不能提高總體結構的性能，這也反映出碳纖維板在工程結構中性能提升方面有著明顯的優勢，尤其是復合型碳纖板的應用，綜合性能提升較為明顯，還可以提高資源利用率，發揮出該技術的優勢。橋梁加固工程項目應用預應力碳纖維板加固技術，利用碳纖維和預應力的聯合應用，加固效果較為明顯，避免因為碳纖維板的損壞而影響總體的性能，保證橋梁的承載性能、抗變形性能均滿足要求，防止發生嚴重的裂縫問題。預應力碳纖維板的施工技術有著明顯的優勢，其質量高、效率高、自重小、耐腐蝕性好，成本也比較低，占地面積較小，尤其是橋梁項目中應用該加固技術，綜合性能提高較為明顯，具備較高的經濟效益與社會效益[1]。

2 預應力碳纖維板在橋梁加固工程中的應用

橋梁工程是重要的交通基礎設施，其壽命和橋梁的工程存在直接的關系，同時也受到后續養護工作的質量影響。因為很多橋梁投入運營后，需要使用較長的時間，隨著時間的推移橋梁容易產生嚴重的受力裂縫、抗彎剛度性能下降等問題，極易造成橋梁無法正常運行。為了延長使用壽命，提高橋梁的運行安全性，進行橋梁加固是非常重要的措施。就目前來說，橋梁加固施工應用預應力碳纖維板加固技術效果良好，施工工藝如下所示：

2.1 施工前準備工作

加固橋梁工程結構可以防止發生嚴重的損傷問題，促進橋梁總體性能的提升，確保運行達到安全性、穩定性的標準。橋梁加固施工前，應該對現場進行全面分析和研究，對于各個結構部件實施必要的檢查與分析工作，以確定合適的施工方案，并且準備足夠的施工原材料和設備，加強施工人員的培訓和教育，滿足施工的工作需要。準備工作的完成質量關系到工程的總體施工效果，所以橋梁加固施工中，如沒有做足必要準備工作而導致工期延誤情況，將會給橋梁正常使用帶來不利影響，威脅項目運行安全性。同時在項目開展之前還需要做好施工方案的交底，了解工藝的應用要點對隱蔽工程進行詳細分析。

2.2 表面清潔處理

在橋梁工程加固施工作業階段，碳纖維板的加固質量標準能夠滿足要求。為了保證碳纖維板的結構性能充分發揮出來，做好表面處理工序則極為重要。因為預應力碳纖維板主要是粘貼到橋梁結構的表面，通過化學黏結劑進行連接形成整體的結構，發揮出黏結劑的作用，能夠有效地提升橋梁和碳纖維板的連接性能。在黏結作業前，需要及時做好橋梁表面清潔處理工作，通過環氧樹脂進行裂縫灌縫處理，達到密封性要求，再進行表面的打磨處理，達到平整、光滑的要求，結束后進行平整度的檢測，然后清理表面的油污等雜質，露出表面結構形式，有效地提升黏結劑的性能，對于橋梁的裂縫和變形得以有效的控制，防止發生變形的問題，對于工程的總體運行效果提升起到積極的推動作用[2]。

2.3 安裝錨具

碳纖維板的結構在正式施工前，需要預先進行錨具的加固施工，具體的錨固位置要結合實際情況進行設計，保證結構的性能合格。在安裝位置將混凝土結構鑿開，然后加入環氧膠泥作為墊層結構形式，并且將錨栓安裝到預設位置上。錨具安裝的階段，需要確保兩側的錨具在水平位置上達到平整性的要求，且混凝土表面和錨具地板帶齒表面處于同一水平面上。在錨固安裝環節做好全面控制，達到安裝質量標準，以確保預應力碳纖維板加固技術符合要求，提高結構的性能。同時在進行錨具安裝環節，需要保證錨具的穩定性以及安全性，達到實際需要，如此在后續工程項目開展時，才能夠通過錨具作用達到加固效果[3]。

2.4 碳纖維板安裝與張拉施工

橋梁裂縫、纖維板的連接之后可以達到加固效果的要求，在具體的施工中，需要在混凝土結構表面和碳纖維板表面涂刷膠黏劑，等待相應的一段時間，達到初凝之后應該做好碳纖維板的張拉施工，把電阻應變片站貼到碳纖板的表面，通過張拉機械進行碳纖維板的張拉施工作業，保證控制力有效的控制。在張拉作業階段，保證混凝土和碳纖維的黏結性能合格，如果發現存在縫隙之后，應該及時通過壓板進行處理，確保黏結達到緊密性的標準。

2.5 碳纖維板表面清理與養護

碳纖維板張拉作業結束后，立即開展養護管理工作，首先應該做好錨具的防腐蝕處理，其次就要做好碳纖維板的恒溫養護處理，保證凝固性能達標。同時還要達到碳纖維板的清潔效果，保證覆蓋養護的性能合格。

2.6 荷載試驗

橋梁工程加固施工環節，應用預應力碳纖維板加固施工技術，施工質量和效率符合要求，滿足加固性能的要求，所以在預應力碳纖維板加固施工全部完成之后，需要進行必要的荷載試驗檢測工作，使用高精度的水準儀進行橋梁靜載試驗檢測，然后是進行碳纖維板的預應力施加作業，經過荷載的作用會導致變形問題，需要再次進行測量，以保證結構處于合理范圍內才能投入到項目中進行使用。同時，還可以應用粘貼光纖光柵的結構形式，通過錨具與碳纖維板的應變力符合要求，確保結構應力合格，提高結構性能[4]。

總之，預應力碳纖維板加固施工應用到橋梁項目中，其抗變形能力得到根本性的提升，總體質量水平滿足要求，裂縫處理也能夠達到較高性能的要求，防止發生裂縫進一步的擴大，促進橋梁結構總體性能的提升，耐久性、強度得到提升，使用壽命得以延長。

3 結語

綜上所述，橋梁工程在運營之后，很多結構都會發生變形損壞的問題，極大地影響橋梁運行的安全性，所以在橋梁工程發生損壞的問題時，應該積極分析和研究，采取必要的加固施工技術。應用預應力碳纖維板加固技術，可以滿足工程的運行標準，在表面結構粘貼碳纖維板，結構的總體性得到提升，耐久性、強度等性能完全符合要求，承載性能達到標準要求，延長橋梁工程的使用壽命，發揮出預應力碳纖維板加固技術的優勢，對于促進我國橋梁領域的發展有極為重要的價值和意義。