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。倡4.1战.浙5月配制并牢涂刷底绣层树脂鹅：按照库产品厂疏商提供案的工艺漫规定配灵制底层畅树脂。娇该树脂董为双组却分材料茎，要求袋配比准认确。械4.1练.义6凉利用滚值筒刷将舰底层树别脂均匀悲的涂刷垒在混凝淘土表面拿，养隙护耗6创小时左乳右，指灶触不粘糖。毯4.1刚.欣7博配制粘诱贴树脂陵：按照出产品厂兴商提供昨的工艺呜规定配影制粘贴桃树脂。背该树脂碌为双组匠分材料雷，要求鬼配比准览确，并杀将配制培好的粘如贴树脂刑均匀的呢涂抹于筛粘贴部潜位。溉4.1叶.虑8邮纤维下晶料：按症照设计严图纸要毛求的尺培寸裁剪盆碳纤维践布。督4.1俯.枕9杆粘贴碳角纤维布组：将裁哗剪好的刘碳纤维郑布用粘纲贴树脂扶浸渍，帮用手轻防压粘贴同于需要随粘贴的滨部位，荡采用滚贞筒顺碳侄纤维布识方向多寿次滚压代、挤除遣气泡，选使粘贴雕树脂充双分浸透雪碳纤维贡布，滚党压时不辜得损伤俘碳纤维让布。裹4.1害.1放0距多层粘疏贴时需相等上层怨碳纤维泪布表面器的粘贴当树脂干式燥后进很行。闹4.1锡.1带1拜最后在痰粘贴好米的碳纤生维布表读面均匀昏涂刷粘迟贴树脂略。徒4.1询.1再2垫养护：今对粘贴州好的碳搭纤维进白行保护遣，在粘萍结树脂欣完全固昼化前不午得扰动牲。如施尾工温度尾低周于从5行℃劳，应对庄新粘贴辆碳纤维均进行升私温养护网，养护梁方式可殖使用火岔炉、碘痕钨灯、询电热毯爬等。具讲体流程塑见下图犬粘贴碳棍纤维工足艺流程袋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浙4遭．恐2盘操作要瓜点宅4.2律.轨1弊涂粘结奏树脂前拒必须先眠确认底卸漆状况娱为指触盆干燥。业4.2遗.耳2啄碳纤维虚布预先唤以剪刀俊或刀片剖依所设宪计尺寸接裁剪，等下料准妻确，宽岭度不得周有下差岁。薪4.2滥.具3杨主剂及岔硬化剂察必须配察比准确嫁称重后佛置于搅茂拌器中嗓搅拌，床一次搅纤拌量为匙在可使仅用时间肺内用完捆之施工盘量恐,识超过使飞用时间斧的材料懒不能再柿用。诵4.2蛙.鞋4武滚筒毛布刷将树甲脂均匀费涂布饱刺满。绸4.2身.响5讯纤维布陆平顺的衡贴合在傲涂布树限脂的结租构层上进，并用吉刮刀沿恢纤维方荒向用力宿刮平除帝去气泡勒。迁4.2助.珍6体贴好的烛碳纤维便布上，渔再用滚难筒毛刷泥将树脂号均匀涂宁布裤。炮3灯0搭分钟后暑进行上枕层树脂杂涂布。竹4.2赠.滚7拢上积层沃，重复墓上楚述柴4依～衫6裕步骤，抬但需等麻上层碳惑纤维布彩表面的蛾粘贴树耳脂干燥敢后进行饺。霉4.2以.室8勇贴片搭葬接时，对纤维方砖向交接拾处搭接朽长度须和大烘于继100延m罗m少。诵4.2贱.象9承保证浸控渍树脂摇充分浸瓦透在碳千纤维布积中否则良对粘贴脊质量有盆不利影糊响堵4.2葱.1腹0缝用专业洲滚筒滚湾压碳纤蒙维布时未，可以找向一个肚方向滚枣动，也监可以从胞中间向界两个方旧向滚动具，但不紫允许来远回反复弃滚动，间以免损婆伤碳纤齐维影响柳粘结质堡量。同5帖、材料铁要求稠5.磁1针碳纤维眨的规格食及材料干性能楼碳纤维还片品材顷修复补禽强混凝姿土结构非所用材况料，可淡以分为掠碳纤维捡片样材中和与其饮相配套役的专用移环氧树飞脂两大徒类柔。其中脾碳纤维锤的抗拉灿强度为进建筑钢匠材的十需倍左右划，而弹保性模量继与钢材稳相当，效某些种聪类酱(耗如高弹健性部)维碳纤维袖的弹性尸模量甚棚至在钢伐材的两参倍以上秧，且施份工性能瑞和但耐久性卵良好，车是一种熔有效大的加固爹修复材莫料旗碳纤维支布勒的规格缘及性能彻品桌瞧名错纤维种腾类鼻碳纤维吹面积重享量壳（次g/号㎡潜）困设计厚痒度罢（失mm卖脚）艺抗拉强斯度蠢（早MP鸦a酿）阵弹性模葡量姓（驴MP烈a艘）稳延伸率纳（庭%禽过）富构航牲粉容皱200间0.1鸽11剧3,5悬00控1.5辱义贤酱度偷熔300穗0.1始67坚3,5番00管1.5涂TXD润-M5沃-30佛高弹性支模量碳郑纤维妹300诚0.1泡65歪2,9房00酱0.7余4扫5贤．腥2封碳纤维拦胶结材辅料性能慢指标六采用碳分纤维片屑材对混略凝土结铜构加固身时，应俩采用与兽碳纤维炸片材配叔套的底宾层树脂磁、找平渐材料、祝浸渍树雹脂或粘币结树脂草。极配套树当脂分别愤由主剂寨和固化门剂配制旧而成；职分为适洒合于冬而天及夏牙天使用建的冬用额型和夏浴用型。捆主剂和表固化剂邀分别包择装，在烤现场使酱用时，伴应按工拢艺要求邀、按照根规定的知比例混便合均匀樱，以形躁成所需伤要的底晌涂树脂圆、找平馆树脂、跪粘结树部脂。雪配套树标脂类粘陶结材料竖的主要落性能应都满足下咸表要求躁。眨底层树古脂的性尝能指标犹性能项校目狡性能指镜标牲正拉粘岛结强度恶≥膀2.5秤Mpa胃,宇且不小怜于被加墨固混凝障土的抗穷拉强度坦标准值架找平材漆料的性酿能指标漆性能项罩目册性能指赔标侨正拉粘摘结强度孩≥歉2.5岔Mpa位,况且不小习于被加戚固混凝材土的抗慌拉强度燥标准值抗浸渍树碑脂和粘淹结树脂挺的性能烂指标馋性能项抵目俯性能指豪标歌实验方黎法若拉伸剪甜切强度所≥恋10M裳Pa顺GB7消12退4拒—来198梳6浑拉伸强就度众≥悟30M思Pa眨GB/捡T25库6夹8冶—扶199辩5匹压缩强片度禁≥无70M座Pa块GB/篇T25俯6纱9理—涛199酬5壮弯曲强显度颤≥库40a奏GB/辜T25钓7屿0马—监199证5栋正拉粘减结强度罩≥勤2.5成Mpa疾,释且不小述于被加得固混凝粥土的抗先拉强度廉标准值淋弹性模唉量煌≥轰150迫0MP陶a警GB/米T25乱6都8寿—宇199融5辅伸长率举≥穗1.5抄%素GB/谨T25顾6作8写—降199但5株6市、工程元实例刮某黄河糖公路大荡桥位于载某公依路熊9稻2牙公里，已桥位约禽成东西肃向，与趁水流基锹本正交芹。该桥地竣工于壳一九八浮五年七引月。某大桥。某大桥捐由于车炉流量过税大且大搭部分都荣是超载迅车辆不闪仅造成梳桥面破怕损严重晓而且对踢箱梁底绣部产生播很大拉筑力作用捐，从而秘产生东穿西走向凑的裂缝恩。对这壳种因拉誓力过大键而产生蝇的东西衰走向的粮纵向裂递缝采用醒南北方剃向横