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碳纤维布在桥梁加固中的应用
在桥梁加固中,必须尽可能地减少对原结构的扰动、损伤以及加固后自重的增加,同时兼顾施工操作的可行性。碳纤维布轻质高强,且施工方便的特性,在桥梁加固中可得到充分的发挥。因此碳纤维布在桥梁中,可用于主梁、墩台等承重构件中,也可在非承重构件中加固使用。
在桥梁的主梁加固中,可以将碳纤维布等效为钢筋,沿桥梁主拉应力方向粘贴碳纤维布,同时两端设置锚固段,可有效防止裂缝的生成以及提高主梁的抗弯刚度;也可粘贴在梁的侧面,发挥类似箍筋的作用机理,提高主梁抗剪承载力。碳纤维布也可用于轴心受压的墩柱加固中,可采用环向围束法,在墩柱上缠绕碳纤维布对柱体侧向变形起到约束,进而提高墩柱抗压强度。
需要注意的是,碳纤维加固不仅需要注意锚固还需要注意用量问题。首先碳纤维布强度高,用量过多会造成材料的浪费。其次碳纤维布的任意使用会降低混凝土的延性,影响受弯构件的破坏形式,造成碳纤维布受拉破坏转变为受弯构件上部受压区混凝土的突然压坏,受压破坏具有突然性,危险程度较高。
事实上,虽然碳纤维布在桥梁加固中施工方便且对原结构影响小,但碍于其受力滞后的特性,在桥梁加固中难以发挥材料的高强度优势。而预应力碳板,结合预应力技术,能够充分发挥碳纤维复合材高抗拉强度、同时改变梁受力性能,为桥梁加固提供了全新的方法。预应力碳板尤其适用于大跨径桥梁的加固,正逐步得到越来越多的认可。




桥梁加固桥梁裂缝修补技术
裂缝修补的目的在于恢复结构物的防水性和耐久性,主要技术有:
1、表面处理法,在裂缝的表面涂抹填料及防水材料,以提高其防水性和耐久性。对于宽度发生变化的裂缝,要设法使用有伸缩性的材料。
2注浆法,在裂缝中注入树脂或水泥类材料,以提高其防水性及耐久性。主要注浆材料是环氧树脂,多采用低压低速注入法。环氧树脂注入法与钢钉并用,可以增强裂缝部位的整体性,是一种防止裂缝继续发展的好办法。
3、充填法,这是一种适合于修补较宽裂缝的方法,具体做法是沿裂缝凿一条深槽,然后在槽内嵌补各种粘结材料,如水泥砂浆、环氧砂浆、膨胀水泥砂浆、环氧树脂硅、沥青及各种化学补强剂等。
4、表面喷涂法,喷浆修补是一种在经凿毛处理的裂缝表面,喷射一层密实而且粘度高的水泥砂浆保护层,来封闭裂缝的修补方法。喷浆前,需要把结构表面的剥离部分除去,再用水冲洗清洁,并在开始喷浆之前把基层湿润,然后再开始喷浆。
5、粘结钢板封闭法,当钢筋硂构件产生主拉应力裂缝时,可对裂缝先进行处理之后,再在裂缝处粘结钢板,并用膨胀螺栓对钢板加压。钢板粘结方向应和裂缝方向垂直。




碳纤维桥梁加固是施工工艺
1)混凝土构件表面处理  
先将混凝土构件表面残缺、破损部分剔凿、干净并达到结构密实部位。检查外露钢筋是否锈蚀,如有锈蚀,需进行必要的除锈处理。对经过剔凿、清理和露筋的构件残缺部分,用高于原构件混凝土强度的环氧砂浆进行修补、复原,达到表面平整。裂缝修补:缝宽小于0.2mm的裂缝,用环氧树脂胶泥进行表面涂抹密闭;大于或等于0.2mm的裂缝用环氧树脂灌缝。
将构件表面凸出部分(混凝土构件交接部位、模板的段差等)打磨平整,修整后的段差要平顺。棱角的部位,用磨光机磨成圆角,圆角半径樶小不得小于20mm。清洗打磨过的构件表面,并使其充分干燥。  
施工前应按设计图纸在需加固部位放线、定位。   
2)涂刷底胶  
按规定的胶配比例称取ZHG-3(浸渍胶)A料和B料,重量比3:1,倒入洁净容器中,用搅拌器拌合均匀。一次调和量应以在可使用时间内用完为准,超过可使用时间不得再用。用滚筒刷均匀地涂刷浸渍胶涂刷于所粘贴的部位,在搭接、拐角部位适当多涂刷些。浸渍胶固化后,在构件表面有凝结凸起时,要用砂纸磨光,磨光后若露出混凝土基面,应再补涂浸渍胶。
3)粘贴碳纤维布
碳纤维布裁切时应预先在裁切位置粘贴宽胶带,在宽胶带正中位置进行裁切,以使裁切后碳纤维片的断头齐整不脱丝。
碳纤维布纵向接头必须搭接10cm以上,该部位应多涂粘结树脂;碳纤维布横向不需要搭接。   
粘贴碳纤维布时,在碳纤维布和浸渍胶之间不应残留空气形成气泡造成空鼓。为此,可用器具沿着纤维方向在碳纤维片上滚压多次,对角隅处应向着角隅滚压,对拱起的部位要向相反的方向滚压,以qu除气泡,使浸渍胶均匀地充分渗浸入碳纤维片的碳纤维束中。


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