碳纖維單向布加固砼技術(shù)在舊橋改建中的應(yīng)用

趙強(qiáng)

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，我國(guó)建筑施工技術(shù)也得到了明顯的提高，建筑材料和技巧逐漸增多不斷滿足現(xiàn)階段社會(huì)和人民群眾的要求。現(xiàn)階段，舊橋改建是我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)之一，碳纖維單向布加固砼技術(shù)是目前舊橋改建主要使用的方法之一，受到人們的重視。本文就碳纖維單向布加固砼技術(shù)在舊橋改建中的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析，并提出一些建議，希望引起讀者的共鳴。

關(guān)鍵詞：碳纖維單向布；橋梁加固；改建；施工技術(shù)

現(xiàn)階段，碳纖維單向布加固砼技術(shù)是進(jìn)行舊橋改建的主要技術(shù)，在國(guó)內(nèi)應(yīng)用的范圍最廣、最受推崇的新技術(shù)。該技術(shù)不僅能夠提高舊橋改建的效率、節(jié)省大量的資金、降低施工成本，在混凝土結(jié)構(gòu)中也起著重要的作用。碳纖維單向布加固砼技術(shù)與傳統(tǒng)的施工技術(shù)相比施工簡(jiǎn)單、不會(huì)改變?cè)Y(jié)構(gòu)，進(jìn)而得到人們的推崇。

1 碳纖維概述

碳纖維是一種具備著強(qiáng)度高、彈性模量好、耐久性高的工程施工優(yōu)勢(shì)，它在目前的工程施工建設(shè)和工程項(xiàng)目改造中有著重要的意義，在施工中采用專用的樹(shù)脂和碳纖維布按照一定的比例進(jìn)行配合和粘貼在混凝土表面，從而達(dá)到結(jié)構(gòu)物加固補(bǔ)強(qiáng)的施工效果。在過(guò)去多年的工程實(shí)踐中，通過(guò)對(duì)混凝土梁、板、柱等結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固之后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這一工程施工技術(shù)的力學(xué)性質(zhì)得到了極大的提升，同時(shí)施工效益和施工整體性也得到了很大的增強(qiáng)。在目前的社會(huì)發(fā)展中，這一技術(shù)的應(yīng)用已成為與粘鋼、噴射混凝土加固技術(shù)相比較存在著自重小、施工簡(jiǎn)單、施工工期短且不改變?cè)Y(jié)構(gòu)自重的優(yōu)勢(shì)，這一特點(diǎn)的應(yīng)用使得整個(gè)工程的開(kāi)展都存在著良好的效益，同時(shí)其在為改造加固技術(shù)的進(jìn)步奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)。

自從20世紀(jì)七八十年代開(kāi)始，美國(guó)、西歐、日本等發(fā)到國(guó)家大力進(jìn)行鉆研和實(shí)驗(yàn)，使得碳纖維加固技術(shù)在工程施工建設(shè)中得到了廣泛的重視，其施工工藝、施工方法和施工理念日趨成熟。在近年來(lái)，無(wú)論是建筑工程還是路橋工程中，這一技術(shù)都受到人們的重視，且取得了可惜的工作成績(jī)和理論成果。但是與此同時(shí)，這一技術(shù)在應(yīng)用中也出現(xiàn)了許多的新問(wèn)題，這就要求我們?cè)诠ぷ髦羞M(jìn)行研究，對(duì)這一技術(shù)存在的缺陷進(jìn)行及時(shí)的處理和修復(fù)，為廣泛推廣這一技術(shù)創(chuàng)造出有力條件。

2 碳纖維單向布在某工程項(xiàng)目中的應(yīng)用分析

從現(xiàn)實(shí)情況來(lái)講，我國(guó)地域?qū)拸V、幅員遼闊，地形地勢(shì)復(fù)雜，自然條件在很大程度上影響了建筑施工的順利進(jìn)行。因此，提高施工的技術(shù)和水平是目前我國(guó)進(jìn)行建筑施工首要解決的問(wèn)題。下面進(jìn)行舉例分析。

某工程坐落于我國(guó)的高原地區(qū)，受氣候和地形條件影響阻礙可建筑施工的順利開(kāi)展。并且，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展快速，經(jīng)濟(jì)發(fā)展的種類(lèi)和形式多種多樣，物流運(yùn)輸業(yè)的任務(wù)繁重，車(chē)流量增多負(fù)重加大，使得橋梁的負(fù)荷大大增加，超過(guò)了橋梁在建筑施工的過(guò)程中多制定的重量限制，因此針對(duì)這種情況要對(duì)橋梁進(jìn)行改建，提高橋梁的質(zhì)量和負(fù)載能力，并且針對(duì)受損的部分進(jìn)行詳細(xì)的檢查和維修。經(jīng)過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該橋梁梁體收到損害，梁體的表免存在裂痕，并且橋面出現(xiàn)破碎等情況，導(dǎo)致大面積的滲水，影響了橋梁的正常使用。除此之外在進(jìn)行測(cè)試的時(shí)候我們發(fā)現(xiàn)，在車(chē)輛駛過(guò)的時(shí)候，橋題出現(xiàn)大面積的振動(dòng)。又上述我們可以發(fā)現(xiàn)，該橋已經(jīng)不能繼續(xù)長(zhǎng)時(shí)間的使用，要及時(shí)對(duì)其進(jìn)行修復(fù)和改建，采取相關(guān)的措施來(lái)進(jìn)行橋梁的加固，進(jìn)而保證橋體的穩(wěn)固，保障橋梁的正常使用和人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。

3 主梁加固方案和材料的選定

3.1 方案的選定

在項(xiàng)目施工的過(guò)程中，因?yàn)闃蛄罕旧泶嬖谥鴩?yán)重的問(wèn)題，因此在進(jìn)行施工的過(guò)程中要對(duì)其進(jìn)行加固處理。傳統(tǒng)的施工方法是采用鋼板來(lái)進(jìn)行固定，但是由于橋梁處于高原地區(qū)，并且地處偏僻，在使用鋼板進(jìn)行固定時(shí)由于氣候等自然條件的原因，肉更易導(dǎo)致鋼板脫落，這不僅使橋梁的修補(bǔ)工作沒(méi)有意義，更會(huì)影響下一步工作的進(jìn)行。除此之外，由于該橋梁的施工時(shí)間較長(zhǎng)，導(dǎo)致橋梁出現(xiàn)老化，這就給橋梁的改建工作增加了困難若是采用粘貼鋼板的方法來(lái)進(jìn)行施工，其美觀性較差，且日后的養(yǎng)護(hù)工作較為繁雜，即便是在安全性上也無(wú)法得到有效的保證，這主要是因?yàn)樯喜恐髁旱钠瑪?shù)較多、粘鋼加大了結(jié)構(gòu)的重量，增加了下部構(gòu)造的負(fù)擔(dān)，經(jīng)計(jì)算比較最后確定選用碳纖維復(fù)合材料進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固。碳纖維布的極限抗拉強(qiáng)度高于普通鋼筋的10倍以上，而彈性模量也與鋼筋相近，較適合于鋼筋砼結(jié)構(gòu)的補(bǔ)強(qiáng)加固工程。另外施工簡(jiǎn)便，適用于要求施工周期短的加固工程。

3.2 材料的選定

近二、三年來(lái)，我國(guó)引進(jìn)了國(guó)外生產(chǎn)的碳纖維復(fù)合材料，進(jìn)行了一些工程的加固，并取得了較好效益，但費(fèi)用高影響推廣應(yīng)用。蘭州德億建筑科技有限公司的碳纖維布和配套樹(shù)脂，其中碳纖維布采用的是國(guó)外進(jìn)口優(yōu)質(zhì)絲，質(zhì)量可靠穩(wěn)定，費(fèi)用較低。

4 施工工藝

為確保主梁抗彎鋼筋與加固碳纖維能夠同步工作，應(yīng)該盡量縮短原主梁鋼筋與碳纖維的應(yīng)力應(yīng)變的差值，主梁加固時(shí)需考慮卸載措施，這樣可推遲將原主梁結(jié)構(gòu)的鋼筋受力轉(zhuǎn)給碳纖維的時(shí)間，積極地改善主梁結(jié)構(gòu)，并使得破壞時(shí)原鋼筋和碳纖維各自進(jìn)入極限狀態(tài)，主梁的總體強(qiáng)度顯著得到提高。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在進(jìn)行舊橋改建的過(guò)程中，碳纖維單向布加固砼技術(shù)能夠有效的彌補(bǔ)傳統(tǒng)方法的不足，使舊橋改建更加的完善和穩(wěn)固，滿足現(xiàn)階段社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的需要。為了促進(jìn)和完善碳纖維單向布加固砼技術(shù)的使用，相關(guān)部門(mén)應(yīng)該建立健全的體制機(jī)制，制定科學(xué)合理的施工方案，使碳纖維單向布加固砼技術(shù)的優(yōu)勢(shì)得到有效地發(fā)揮。因此，碳纖維單向布加固砼技術(shù)在舊橋改建中的效果顯著，值得大力的推廣和使用。

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（作者單位：安徽省路港工程有限責(zé)任公司）