粘贴碳纤维加固桥梁施工工法

随着建筑业的发展，原有的房屋、桥梁、特别是大型的基础设施工程在使用一段时间后，出现老化和破损，不得不再花巨资进行加固和修复。据专家预测，如果没有根本性的技术革新，社会将负担庞大的基础设施的维修和管理费用。[11]目前，一种新兴的加固技术——碳纤维复合材料（CarbonFiberReinforcedPlastic，简称CFRP）加固修补混凝土结构技术，将有效地解决上述问题。在土木工程领域，碳纤维这种新型的加固方法因其优异的物理力学性能、施工便捷、工期短、极佳的耐久性能及粘贴后基本不增加原结构自重及构件尺寸、外观影响最小等独特的优点脱颖而出，已经被逐渐认可，大量用于工程实际中。碳纤维材料在结构加固领域潜力极大，近十年来碳纤维材料加固的发展已经充分证实了这一点。从目前国内外的发展情况看，碳纤维材料应用于建筑业的研究开发活动正呈积极的态势。中国拥有巨大的建筑市场，大量的钢筋混凝土结构急需维修与加固，碳纤维加固技术作为一种新兴的、技术含量高的加固技术，具有很大的研究推广价值和巨大的社会经济效益。[6]1、特点材料轻质高强。抗腐蚀。耐老化。耐热性。保持结构原状，外形美观。施工简便、快捷。碳纤维复合材料的疲劳强度高。碳纤维复合材料的疲劳强度高。2、适用范围粘贴碳纤维布加固修补混凝土结构可以广泛应用于各种结构类型（如建筑物、构筑物、桥梁、隧道、涵洞等）、各种结构形状（如矩形、圆形、曲面结构）、各种结构部位（如梁、板、柱、节点、拱、壳、墩等）的加固补修，而且不改变结构形状及不影响结果的外观，尤其对于大型土木工程结构，采用碳纤维加固法效果比较好。3、工艺原理该方法采用同一方向排列的碳纤维织物，在常温下用环氧树脂胶预浸，沿受力方向或垂直于裂缝方向紧密粘贴在需要补强的混凝土结构表面，形成复合材料体，二者作为一个新的整体，使增强贴片与原有的钢筋混凝土共同受力，增大结构的抗弯或抗剪能力,提高强度、抗裂性和结构的延性，控制裂缝的继续发展，达到对结构构件补强加固及改善受力性能的目的。4、工艺流程及操作要求4．1粘贴碳纤维的施工工艺4.1.1材料准备：粘贴用碳纤维布；树脂粘结剂，包括底涂、主涂。4.1.2其他准备工作：施工工具、电源及脚手架，以及必要的防护。4.1.3定位放线：按照设计图纸，设计部位进行放线定位。4.1.4混凝土表面处理:4.1.4.1表面酥松混凝土剔凿：用小锤将表层可能剥落层轻轻凿除并清洗。4.1.4.2表面修补：使用环氧砂浆对混凝土表面蜂窝、麻面、空洞及漏筋等质量问题进行修补；对混凝土表面轻微气泡孔或模板棱可由底涂找平处理。4.1.4.3混凝土表面打磨：用角磨机对粘贴面进行打磨直至完全露出混凝土结构新面，除去表面浮浆、油污等杂质。要求打磨后表面光滑平整无棱角，转角粘贴处打磨出圆弧。辉4.1.咐5洁配制并涂缓刷底层树斥脂：按照宅产品厂商矿提供的工孕艺规定配言制底层树对脂。该树妈脂为双组喷分材料，型要求配比拐准确。赶4.1.麦6在利用滚筒列刷将底层何树脂均匀探的涂刷在切混凝土表泽面，养诵护趋6乔小时左右鄙，指触不恐粘。木4.1.锋7分配制粘贴技树脂：按构照产品厂亭商提供的滥工艺规定诊配制粘贴俩树脂。该旨树脂为双鼠组分材料舌，要求配仇比准确，矿并将配制跳好的粘贴搭树脂均匀恐的涂抹于闯粘贴部位国。喷4.1.继8唤纤维下料玻：按照设锁计图纸要康求的尺寸勺裁剪碳纤纽维布。扰4.1.昨9梦粘贴碳纤意维布：将烤裁剪好的竖碳纤维布悔用粘贴树聋脂浸渍，黄用手轻压病粘贴于需拢要粘贴的汤部位，采醒用滚筒顺幸碳纤维布租方向多次延滚压、挤婚除气泡，啦使粘贴树缝脂充分浸甘透碳纤维悄布，滚压刘时不得损皱伤碳纤维泻布。诱4.1.阳1华0迈多层粘贴依时需等上倍层碳纤维绕布表面的新粘贴树脂让干燥后进抬行。庆4.1.蛋1访1胁最后在粘姐贴好的碳饺纤维布表略面均匀涂亲刷粘贴树逢脂。矛4.1.教1离2欺养护：对伪粘贴好的盼碳纤维进椒行保护，成在粘结树曲脂完全固门化前不得稼扰动。如其施工温度摩低乓于移5滔℃巨，应对新有粘贴碳纤葛维进行升写温养护，反养护方式侍可使用火瓣炉、碘钨惰灯、电热滑毯等。具售体流程见晒下图杆粘贴碳纤灯维工艺流澡程图构件表面处理涂刷底涂树脂基层处理找平树脂找平修补构件表面处理涂刷底涂树脂基层处理找平树脂找平修补涂装养护粘贴碳纤维涂刷粘结树脂涂装养护粘贴碳纤维涂刷粘结树脂哀4列．胡2叮操作要点岔4.2.热1宇涂粘结树漠脂前必须邻先确认底科漆状况为牲指触干燥跪。公4.2.侨2残碳纤维布灯预先以剪剪刀或刀片岭依所设计榨尺寸裁剪益，下料准行确，宽度友不得有下岸差。菊4.2.滑3映主剂及硬序化剂必须阶配比准确绸称重后置挽于搅拌器乌中搅拌，误一次搅拌颗量为在可幻使用时间我内用完之驳施工收量巴,贺超过使用芒时间的材京料不能再倡用。页4.2.司4饶滚筒毛刷给将树脂均踪匀涂布饱发满。悼4.2.老5亭纤维布平沾顺的贴合啦在涂布树斑脂的结构露层上，并连用刮刀沿宿纤维方向趁用力刮平翻除去气泡氧。余4.2.由6偶贴好的碳矮纤维布上翅，再用滚衡筒毛刷将筒树脂均匀转涂布蚀。瘦3逗0可分钟后进春行上层树端脂涂布。森4.2.颗7释上积层，鬼重复上突述级4某～肃6子步骤，但罩需等上层巴碳纤维布代表面的粘伯贴树脂干搅燥后进行非。分4.2.专8送贴片搭接倍时，纤维放方向交接恨处搭接长洁度须大东于呀100m众m奋。烟4.2.醒9谈保证浸渍仓树脂充分记浸透在碳马纤维布中传否则对粘初贴质量有后不利影响孩4.2.旁1症0该用专业滚留筒滚压碳比纤维布时陕，可以向菌一个方向细滚动，也从可以从中碎间向两个蹈方向滚动饶，但不允麻许来回反呈复滚动，柏以免损伤规碳纤维影挣响粘结质燥量。网5槽、材料要脖求售5.犁1丸碳纤维的巧规格及材康料性能先碳纤维片裕材晓修复补强陡混凝土结煮构所用材怠料，可以串分为碳纤广维片首材挤和与其相吹配套的专崭用环氧树慌脂两大类戚。其中碳呀纤维的抗幼拉强度为炉建筑钢材是的十倍左眠右，而弹阁性模量与身钢材相当粘，味某些种破类虽(谋如高弹泽性五)喊碳纤维的湿弹性模量厦甚至在钢填材的两倍漠以上，且紫施工性能狂和缎耐久性良焰好，是一重种甩有效驾的加固修近复材料编碳纤维顽布痕的规格及来性能载品信探名他纤维种类或碳纤维面竹积重量魄（姓g/额㎡割）龟设计厚度赴（榜mm颜涂）絮抗拉强度线（椅MP葬a榨）渐弹性模量莲（络MP估a好）为延伸率钱（扯%况芬）桨仿帖寨廉200锄0.11易1宪3,50惹0盘1.5喂疗未麻忌300开0.16览7其3,50欠0透1.5娘TXD-铸M5-3耳0始高弹性模颤量碳感纤维演300转0.16燥5菌2,90敌0址0.74告5净．恰2辅碳纤维胶谋结材料性鹅能指标怒采用碳纤院维片材对雄混凝土结联构加固时柄，应采用项与碳纤维延片材配套扁的底层树帜脂、找平轿材料、浸健渍树脂或互粘结树脂裂。扎配套树脂样分别由主怨剂和固化鞭剂配制而貌成；分为懒适合于冬鼓天及夏天惹使用的冬棉用型和夏妨用型。主事剂和固化哨剂分别包忙装，在现题场使用时捐，应按工恩艺要求、甜按照规定代的比例混息合均匀，羡以形成所断需要的底栋涂树脂、蹄找平树脂浸、粘结树冒脂。来配套树脂简类粘结材威料的主要吸性能应满脱足下表要盆求。神底层树脂灿的性能指莫标者性能项目主性能指标叉正拉粘结冲强度栽≥距2.5M坚pa于,司且不小于摔被加固混诱凝土的抗姥拉强度标厅准值待找平材料胖的性能指艘标放性能项目美性能指标冻正拉粘结贷强度平≥墨2.5M昂pa鼻,覆且不小于愁被加固混芳凝土的抗驰拉强度标岛准值宗浸渍树脂授和粘结树蜘脂的性能懂指标牧性能项目耍性能指标视实验方法驾拉伸剪切傅强度击≥屯10MP鲜a挺GB71闲2傻4逢—虽1986皆拉伸强度律≥宗30MP鬼a毙GB/T诊256糊8耕—场1995誉压缩强度石≥银70MP赵a旨GB/T其256取9砖—泄1995傍弯曲强度飘≥以40a捎GB/T证257重0号—汗1995能正拉粘结纵强度战≥脚2.5M旋pa道,攀且不小于缺被加固混触凝土的抗酿拉强度标俊准值钟弹性模量鞭≥晴1500喘MPa半GB/T赞256给8煮—惹1995昆伸长率栽≥养1.5%护GB/T世256柿8回—庸1995劣6响、工程实拌例寄某黄河公费路大桥位然于某公馅路饼9怕2引公里，桥叔位约成东复西向，与亏水流基本喊正交。该樱桥竣工于驶一九八五肥年七月。某大桥。某大桥导由于车流甜量过大且它大部分都哥是超载车誉辆不仅造浇成桥面破晃损严重而牲且对箱梁漫底部产生玻很大拉力踢作用，从炉而产生东像西走向的猎裂缝。对跃这种因拉菊力过大而命产生的东雾西走向的的纵向裂缝蓝采用南北