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浅谈碳纤维加固在桥梁大修中的应用 　　摘要：本文简要概述了碳纤维加固在桥梁大修中的应用，对工艺原理、施工方法及注意事项、效益分析进行全方位多角度地阐述和剖析，指出碳纤维加固法的优势与适用范围，采用碳纤维加固修补，基本不增加原结构自重，更不会改变原构件尺寸，特别是在桥梁大修中的该方法作用深远，意义重大 关键词：碳纤维加固特点 施工工艺 1 概述 在现有桥梁中，有不少桥梁，由于当时设计荷载标准偏低造成历史遗留问题，行车密度及车辆载重越来越大，公路桥梁负荷日趋加重而不得不对已有桥梁进行维修、加固。在碳纤维加固技术问世之前，我国一直延用传统加固方法，其具体方法有：加大截面法、外包钢筋加固法、粘钢加固法、加大混凝土截面等方法来达到混凝土的加固效果。在“碳纤维加固技术”出现之后，这种新型加固技术迅速占领建筑市场，几乎将传统加固方法取而代之 所谓碳纤维加固技术是指采用高性能粘结剂将碳纤维布粘贴在桥梁梁体表面，使两者共同工作，提高桥梁的承载能力，由此而达到对桥梁进行加固、补强的目的。要求基层混凝土的强度等级不低于C15即可 2 特点 碳纤维，形态上比人的头发丝还要细100倍，密度不到钢的1/4，但钢度却是钢的4倍，抗拉强度则是钢的7～9倍。碳纤维材料的特点是强度高、高弹性模量、重量轻及耐腐蚀，在弹性模量方面某些高弹性碳纤维甚至在钢材的两倍以上，并且施工性能与耐久性良好，更可贵的是它还具备可加工性，另外碳纤维材料质量轻、材质薄，单层的粘贴厚度仅1.0mm左右，经过粘贴后单位面积重量不超过1.0kg，经过加工修补不增加原结构自重，不会改变原构件尺寸，既避免了粘贴钢板时所带来的视觉上的粗糙感又达到了较之更好的加固效果。另外，碳纤维加固技术可降低建筑物的加固成本，延长使用寿命。因此，碳素纤维作为新时期的补强材料，而备受社会关注 3 适用范围 混凝土构件、木结构、钢结构等均可用碳纤维加固的方法进行加固和补修，并且加固后构件承受能力、抗震性能和耐久性能都可以大幅度提高。①混凝土结构物、桥梁及建筑物的梁、柱、面板加固。②被盐腐蚀的混凝土、桥梁以及河川构造物的防护与加固。③隧道、港湾设施、烟囱、仓库、厂房的加固。由于碳纤维加固自身的特点，因此多用于混凝土结构抗弯、抗剪加固，同时广泛用于各类工业与民用建筑物、防震、防裂、防腐的补强及提高设计荷载等级方面 4 工艺原理 碳纤维材料具有高强度、高弹性模量、重量轻及耐腐蚀等特点。抗拉强度方面甚至是普通钢筋的十倍左右，弹性模量方面略高于普通钢筋。加固和修复混凝土结构所使用的碳纤维材料主要分为碳纤维材料和配套树脂两种，其中碳纤维材料是一种很好的加固修复材料，在抗拉强度方面是建筑钢材的十倍、弹性模量方面碳纤维材料与钢材相当，但是有些（如高弹性）碳纤维材料的弹性模量甚至是钢材的两倍以上，且施工性与耐久性表现良好；配套树脂主要包括底层树脂、找平树脂及粘结树脂三种，前两种的功能是提高碳纤维的粘结质量，而粘结树脂的作用则是使碳纤维与混凝土能够形成复合型的统一体，使它们作为整体共同发挥作用，提高结构构件的抗剪承载力以及加强抗弯性，从而达到对结构构件进行加固和补强的效果 5 施工工艺 对碳纤维进行加固的流程为：构件表面处理――粘贴面基层处理――涂底层涂料――构件表面环氧腻子修补――贴碳纤维片材――氧化固化―― 涂装 5.1 对基底处理 按照设计要求采用碳纤维技术对基底进行相应的处理：①对混凝土构件的表面出现残缺、破损和碳化层的部分进行清理，对剔凿、清理、露筋的构件残缺部分进行修补复原，直到结构部件密实部位为止。排查外露钢筋的锈蚀状况，如有则进行必要的处理。②裂缝的修补。通过环氧树脂进行表面涂刷和密封方式处理缝宽小于0.2mm的裂缝，对于大于0.2mm的裂缝用环氧树脂进行灌缝。③对贴片范围的定位、划墨线、按设计要求进行。④打磨结构部件表面凸出部分（模板的段差等）进行整平处理，修复后的高度差不得超过1mm；用磨光机把棱角打磨成半径大于30mm的圆角。⑤用高压水或压缩空气除净构件表面的粉尘，并使其充分干燥 5.2 涂刷底层树脂 ①把按比例调好底胶主剂和固化剂导入容器内，用搅拌器搅拌均匀，量的大小控制在可使用时间内用完为准。②用滚筒刷把底胶均匀地涂刷，注意直横涂抹均匀，自然风干。需要涂刷两层时，应在第一层指触干燥后再涂刷第二层。③底胶固化后，表面有凸起部分时要用磨光机或砂纸磨平。④当气温低于5℃，相对湿度大于85%，混凝土表面含水率在8%以上，以及因降雨或结露而没有有效的保证措施时，不能进行施工，要根据温度、湿度选择适当的底胶 5.3 找平处理 ①用环氧腻子对结构部件表面凹陷部位进行填平，直到修复平整，内角（起拱段差、等）用环氧腻子填充进行整平处理。②找平胶涂刮后，表面上