橋梁維修養護中碳纖維加固技術的應用分析

陸梓華

佛山路橋養護有限公司 廣東 佛山 528313

前言:伴隨社會經濟的日益發展,交通行業得以迅速發展。橋梁工程作為交通業中必要的基礎條件,相關人員應將工程建設質量予以高度重視。近年來,交通運輸量日益增長,給道路橋梁工程帶來較大的壓力,無形中增加橋梁工程的損耗,為確保工程使用質量,應積極開展橋梁維修養護工作,而碳纖維加固技術的應用,能夠進一步滿足橋梁維修養護工作的發展需要。

一、碳纖維加固技術的概述

隨著我國橋梁工程事業的快速推進,碳纖維加固技術應運而生。在橋梁混凝土結構加固施工的過程中,相關人員應合理選擇碳纖維材料,一是高強度類型的碳纖維材料,二是高彈模型的碳纖維?；诓牧咸匦缘慕嵌瓤?碳纖維材料和混凝土材料具有相容的特點,通過應用環氧樹脂浸漬的手段,以達到增強碳纖維復合材料的目的,不僅能夠提高鋼筋的承受力,而且有助于保證混凝土結構的穩定性。然而,由于碳纖維表面有許多小裂紋,相對較為脆弱,不能直接用作加筋材料。從碳纖維加固技術的特點看,主要表現在幾個方面:首先,密度相對較低,單位體積重量較輕,與鋼材相比較,不足其四分之一,且十分薄,在橋梁加固中的應用,不會增加橋梁結構自身的重量或尺寸,因而受到廣泛青睞;其次,該技術的適應性較強,基于物理學視角看,具有較高的力學性能,能夠滿足橋梁維修養護中的加固實際需求;最后,操作性較強,十分方便[1]。

二、碳纖維布在橋梁加固中的應用優勢

在橋梁加固過程中,應用碳纖維布具有諸多優勢。首先,碳纖維布的質量相對較輕,約500g/m2,應用于橋梁加固中,不會增加橋梁本身的荷載量,且不會對橋梁外觀結構產生不良影響。其次,碳纖維布更容易成型,可在不同形狀的橋梁構件中應用,簡單易操作,并降低橋梁加固維修的成本。再次,施工操作非常便捷,無需借助大型模板、支架、固定裝置等,只需將環氧樹脂等粘貼材料有效應用,即可實現快速加固,打破傳統加固技術中施工空間有限的限制。最后,碳纖維布的耐腐性相對較強,有助于延長橋梁的使用壽命。

三、碳纖維布在橋梁加固中的施工要點

(一)關于搭設腳手架的技術要點。腳手架的合理搭設,對橋梁加固工作深入開展有重要影響。在搭設腳手架中,其流程為:①對施工現場做平整性處理;②腳手架安裝;③腳手架拆除。首先,支承選擇中,應妥善應用符合相關標準要求的材料,進行合理的設置;其次,在支架的設置過程中,應有效處理接頭,倘若應用立管,高度在100cm左右,垂直和水平的接頭數量應≤1;再次,保證支架處于平坦的狀態,而柱子下面的地基力求堅固、穩定;最后,支架安裝與拆除工作,需指派專業人員予以操作,堅持從上到下的原則。

(二)關于混凝土面打磨的技術要點。對橋梁的混凝土面進行打磨是尤為重要的環節,施工流程主要有:施工放樣、混凝土層面碳化層打磨、打磨面防塵、丙酮清潔等流程。在該技術實施的過程中,相關技術人員應注意幾方面問題。首先,施工樣品放置中,應對混凝土表面進行磨削,以有效清除混凝土表面的碳化層和水泥層雜質;其次,做好拋光工作以后,應保證舊表層不會出現殘留,不然碳纖維布則不能有效附著;再次,用刷子將混凝土進行拋光,以有效清洗混凝土表面的灰塵、雜質等;最后,利用丙酮對混凝土面進行清洗。

(三)關于涂抹找平膠的技術要點。將碳纖維布和混凝土基面緊密粘貼以后,可充分應用涂抹找平膠的技術。值得注意的是,需對混凝土表面做平整處理,否則尖銳物、轉角等處,可能對碳纖維布造成不同程度的損壞影響,從而使碳纖維布的強度大幅下降,所以,有效處理基面,是尤為正確的選擇,可應用平膠進行找平操作。由于找平膠具有易操作等特點,要求其使用材質不會隨時間變動而產生變形的情況,因而可選擇韌性較強、強度較大的材料,傳統普通環氧樹脂則達不到相關標準,在找平膠固化后,應進行二次檢查,若有毛刺,則需利用砂紙將其打磨到平整的狀態。

(四)關于涂刷底膠的技術要點。在施工中,倘若混凝土的表面處理完全干燥后,可涂抹薄層底膠,不僅有助于提高混凝土表面的強度,而且可能進一步促進碳纖維布和混凝土表面的黏著度。選用底膠時,力求膠體能夠進行均勻攪拌,且膠體需在2個小時內用完,如若超出規定的時間,則底膠不能繼續使用,否則可能會影響粘貼的質量。

(五)關于粘貼碳纖維布的技術要點。粘貼碳纖維布是碳纖維加固技術實施的重要環節之一,該過程中,需要用樹脂進行浸漬,保證浸漬的黏度可以達到相關的標準,并將碳纖維布充分的粘貼在混凝土結構的表面。將碳纖維布粉碎時,樹脂能夠充分融入其中,與碳纖維布形成有機的整體,對提高外力抵抗能力發揮積極的作用。粘貼碳纖維布的過程中,應堅持從上往下、從左往右的原則,建議使用滾筒對碳纖維布進行壓實。進行碳纖維布加固的過程中,需逐層涂膠。該技術操作中,對溫度條件有較高的要求,只有在5-40℃的溫度下,才能予以施工,否則必須停工;同時,施工現場濕度應控制在70%以下,否則可能產生不必要的水霧問題產生,影響橋梁加固水平。

(六)關于罩面防護的技術要點。在碳纖維布粘貼工序完成后,技術人員需在其表面涂抹浸漬樹脂,待干燥后,刷一層涂層。為確保凝膠的質量,技術人員應注意,不可將罩面放在強陽光下,不僅有助于提高橋梁加固質量,而且能夠在一定程度上發揮美化的作用。

結論

現階段,就橋梁維修養護工作而言,提高維修養護技術是尤為重要的,由于當前施工技術手段相對多元化,因而選擇合理的施工技術是必要的。碳纖維加固技術以碳纖維材料為主,其在應用過程中,能夠更好滿足對橋梁結構進行加固的需求,其實踐中,相關人員應把握橋梁加固的施工要點,主要有幾個方面,分別為:搭設腳手架、混凝土面打磨、涂抹找平膠、涂刷底膠、粘貼碳纖維布、罩面防護等,有利于推動橋梁維護加固工作深入開展。