桥梁工程中碳纤维加固的施工技术

2015-04-16赵岳

建材与装饰 2015年23期

关键词：调配粘贴碳纤维

赵岳

（中铁十九局集团第一工程有限公司　辽宁省　辽阳市　111000）

桥梁工程中碳纤维加固的施工技术

赵岳

（中铁十九局集团第一工程有限公司辽宁省辽阳市111000）

碳纤维是一种新的复合材料，因为其质量比较轻，不易腐蚀，材料薄，而被广泛应用。碳纤维加固技术经常用于混凝土的加固，来提高其耐久性，抗压性；也可用于桥梁、道路的加固。碳纤维加固具有轻质高强、操作简单、易于粘贴、不锈蚀的特点，也可用于抗弯、抗剪、抗压及抗震等的加固。就目前来说，碳纤维在桥梁工程中受到一致好评，被广泛应用。它可以有效的提高桥梁的承载能力，而且对桥梁的加固更是对以往技术的一种革新。本文是笔者对这一材料的一些研究，希望和同行相互借鉴，可以求同存异，共同促进我国建筑事业的发展。

碳纤维；施工技术；复合材料

1　在桥梁工程中使用碳纤维加固技术的背景

1.1大量工程发展的需要

改革开放以来，我国经济在不断发展，与此同时，交通运输业也在不断的发展，古语说的好“要想富先修路”，在大力发展经济的同时交通设施，桥梁工程也在不断的兴建，而且人民生活水平不断的提高，对交通基础设施提出了更高的要求，再加上，传统的交通设施也无法满足人民群众日益增长的需求。在此背景之下，我国对于交通基础设施上的人力物力财力投入也逐渐增多，对于已有的道路桥梁进行改造、扩建，而且在不断的兴建一些新的桥梁。大量的桥梁道路工程要求相关的技术必须进行革新。大量的公路、桥梁、铁路、城市轨道交通等正以前所未有的速度得到建设，城市化与交通网络化进程的发展速度正在不断加快。

1.2旧的道路桥梁无法满足安全运营的需求

年代久远的道路、桥梁需要不断的进行维护，而且维护的难度是比较大的，以及投入的资金越来越多。而且随着时间的推移，一些桥梁被侵蚀严重，已经无法满足安全运营的需要。为了合理有效率的使用国家资金，合理科学的利用旧的桥梁资源，要求我们必须创新科技，研究出更加科学的桥梁道路加固技术和新型的材料，来增加桥梁道路的使用时间，满足现代交通需求，更重要的是保障人民群众安全出行，推动我国经济的可持续发展能力。

2　碳纤维加固技术的相关内容

2.1碳纤维加固技术内涵

碳纤维加固技术是20世纪末期科学家研究发现的一种用于桥梁道路加固、补强的新型技术，对于传统的相关技术来讲，它是一种质的飞跃。随着时间的发展，传统的技术已经无法满足需求，而且其对资源的浪费极大。而且碳纤维加固技术被认为是对

传统技术的必然替代，在全世界范围内，都产生了极大的影响。

2.2碳纤维加固技术具体的工作步骤

（1）处理接触面的表面

碳纤维加固技术是一种粘贴技术，因此就和我们的生活常识一样，必须对接触面进行处理，以此来使碳纤维板与接触体有很好的粘合程度。其中要处理，接触面表面被氧化腐蚀的部分，对其进行清除；对于凹凸不平的部分要进行打磨，或者修补，使其表面变得平整光滑，为粘合做好准备。

（2）在桥梁的两端，要安装特定的机械器具，其中具体要进行以下步骤：

①首先要在安装器具的地方，有特定的器械割剖出预留位置；

②在预留位置的底部与器具的底板上相对应的位置，要放入化学锚栓；

③在预埋位置内灌入填入环氧砂浆；

④将锚具底板套入化学锚栓安入预留位置，要注意其上表面与结构混凝土表面高度保持一致。

（3）要按照相关的安装程序，在碳纤维粘贴板的表面和桥梁道路需要加固的表面上涂抹相关的配套粘合树脂，并且将碳纤维板材安装至锚具与张拉机具上并用锚进行固定。

（4）拉开碳纤维板到设计初始应力，将碳纤维板锚固于张拉机具一侧的锚具，释放预应力，最后切断碳纤维板，完成加固粘贴过程。

2.3碳纤维加固技术施工过程中的注意事项

（1）表面处理

①表面处理一定要注意确保表面干净整洁，没有杂物，没有凹凸不平的地方。表面处理的方法是有很多种的，其中既包括人工凿除法，机械清除法，以及化学制剂清理法。将表面上遭到腐蚀的部分清理干净，将凹凸不平的地方磨平、或者填补平整；

②对桥梁道路上的裂缝进行处理，对于裂缝的处理可以经行填充修复，在填充完毕后，也要注意打磨平整，清理掉填充时留下的杂质，并要在其干燥后再进行施工；

③在操作中难免有些问题出现在拐角处，在处理的时候可以将这样的复杂部位进行打磨，使其变得光滑，然后再进行处理，同样在最后要清理其表面，并且要保持干燥。

（2）涂刷底层树脂

①在调配树脂时，必要严格按照工程需要，按照特定的工艺过程、调配比例，经行调配。而且要注意搅拌至均匀，同时要注意卫生，不管是调配容器还是搅拌器具都必须保持干净；

②需要涂抹树脂的部位，一般位于底层，因此极容易受到环境等因素的影响，因此在配置时，必须根据不同的温度等情况调配不同的量，而且要对使用时间进行严格的规定；

③在涂抹的时候，要注意涂抹均匀，而且在涂抹表面干燥后，方可进行下一工序。

（3）找平处理

对于找平处理，需要注意的是在一些结构复杂的地方，比如说拐角处，必须对其进行打磨成圆弧张后进行处理。

（4）粘贴碳纤维布

①碳纤维布的粘贴过程是最后需要注意的，要提前对需要加固的面积进行测量，这样就可以精确的进行裁剪，不会对材料造成浪费，也可以避免一些不必要的麻烦，比如说基面裸露等。

②粘贴需要一定的溶剂，因此在调配时，必须严格按照调配比例进行配制。

2.4碳纤维加固方法的特点

（1）碳纤维加固方法之所以受到推崇，就是因为其不需要大型的机械器具，而且操作简单，效率比较高，施工的速度比较快，而且加固质量高；

（2）碳纤维布可以有效的封闭裂缝，可以有效的避免外界环境对其的腐蚀，设置还可以延缓和控制裂缝的扩张，从而可以延长桥梁的使用时间；

（3）碳纤维布进行加固，不会对桥梁结构造成损伤，再加上其质量较小，厚底低，因此对于整个结构都不会产生影响；

（4）碳纤维布价格相对较低，可以说一种经济耐用的桥梁加固材料，而且其加固的效果较好，对于后期维护的要求需求较低；

（5）碳纤维布是一种符合材料，抗腐蚀性强，在对桥梁道路进行加固后，对于桥梁整体的抗腐蚀性都得到大大提升，正是因为这样的原因它的应用面是比较广的；

（6）碳纤维布表面是光滑的，粘贴后可以降低原建筑表明的粗糙程度，可以提高道路的排水能力，同时可以提高加固部位的抗渗能力和抗冲刷能力。

2.5桥梁碳纤维加固工程的施工原则

世界上的任何事情都是必须遵循一定原则的，桥梁碳纤维加固工程也不例外，也有相应的原则。对于桥梁碳纤维加固工程来说：①要根据我们现有的技术、交通情况以及未来发展趋势进行分析研究；②要根据加固的意义，选择加固方案；③要全面的评价使用的加固技术，对其做出合理的评价报告选出合理的加固方案。具体要求有以下几点：

（1）科学合理进行经济评估，在进行桥梁道路的改造过程中，必须要合理规划评估经济，改造的费用必须比重新建桥的费用低，这样的改造才是有效的，也是有意义的，而且要正确的评估由于改造造成的经济损失；

（2）加固之后的桥梁道路，其性能作用都必须达到可以使用的标准，必须可以满足人民群众的使用需求；

（3）要对桥梁的基础工程做出正确评估，以确定它能满足加厚后的需求，避免出现安全事故，保证加固是有效的。

3　碳纤维加固技术的发展前景

碳纤维具有质量较轻、抗腐蚀能力、抗拉强度高的特点而被广泛应用，碳纤维加固方法也被广泛应用于城市建设中，尤其是在桥梁加固以及道路补修中，由于它较传统技术有很大的优越性，再加上城市化进程不断的推进，因此在未来的城市建设中，碳纤维加固技术将得到很大的应用范围，而且将会加大程度的提高城市建设水平，完善城市基础设施，推动我国的城市化发展。