分析碳纖維布在橋梁加固中的應(yīng)用

贛州市公路管理局會(huì)昌分局 / 張怡 任奕鑫

在使用橋梁的過程中，一些潛在的問題經(jīng)常會(huì)集中地呈現(xiàn)在眼前，比如說像橋梁老化、橋梁裂縫等。應(yīng)該根據(jù)具體的情況進(jìn)行處理，從而延長(zhǎng)橋梁的使用期限。所以，為了避免以上問題，需要采取措施來提升橋梁的承載力。相關(guān)的建設(shè)部門需要對(duì)加固橋梁工作進(jìn)行高度重視，只有這樣才能夠保證基本的荷載量。碳纖維布是一種全新的加固方法，它能夠?yàn)樘嵘龢蛄簭?qiáng)度、修復(fù)橋梁裂痕等方面具有重要的價(jià)值。

1.碳纖維布加固原理和特點(diǎn)

1.1 碳 纖維布加固原理

一般來說，由于碳纖維內(nèi)部的排列序號(hào)不同，所以會(huì)影響到整體的拉伸強(qiáng)度。如果拉伸的方向和受力方向保持一致，那么會(huì)直接提升整體的拉伸強(qiáng)度。從實(shí)際效果來看，彎矩經(jīng)常影響構(gòu)件的內(nèi)容，如果構(gòu)件表層有彎矩現(xiàn)象，很容易引發(fā)系列的裂紋。為了提升整體的穩(wěn)定性，通常會(huì)在表面設(shè)置碳纖維布來提升整體的荷載效果，只有這樣才能夠減緩裂紋的產(chǎn)生。在整個(gè)施工環(huán)節(jié)中，構(gòu)件表面會(huì)均勻分布著大小不一的裂紋。應(yīng)當(dāng)適當(dāng)調(diào)整構(gòu)件截面的受壓程度，從而提升整體的承載能力，確保橋梁結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度能夠符合行車需要。

1.2 碳 纖維布加固特點(diǎn)

（1）作為一種典型的布狀材料，碳纖維布的彈性和強(qiáng)度較高，并且能夠按照單一的方向進(jìn)行分布。尤其在使用這種碳纖維布時(shí)，一般會(huì)借助結(jié)構(gòu)膠和環(huán)氧樹脂來進(jìn)行加固。等到這兩者充分固化后，會(huì)以全新的受力體形式存在。一方面可以提升橋梁的承載力，另一方面也能夠達(dá)到基本的加固效果；

（2）碳纖維內(nèi)部的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可以有效地應(yīng)對(duì)不同環(huán)境的酸堿度。尤其是在一些極端氣候的情況下，可以有效地應(yīng)對(duì)各種冷熱交替問題，因此會(huì)在露天場(chǎng)地下進(jìn)行使用；

（3）碳纖維重量較輕，具有較強(qiáng)的抗拉程度。除此之外，由于這種碳纖維的彈性比較符合施工需要，所以能夠強(qiáng)有力地控制好鋼筋混凝土的基本性能；

（4）碳纖維擁有柔軟的質(zhì)地，有助于日常的施工和運(yùn)輸。一般可以通過小型設(shè)備進(jìn)行運(yùn)輸，直接降低了整體的運(yùn)輸成本和施工成本。

2.確定碳纖維布加固方法

在對(duì)橋梁進(jìn)行加固時(shí)，一般有多種加固方法作為補(bǔ)充。但是通過比較分析可知，碳纖維布加固法具有其他加固法不具備的優(yōu)勢(shì)。通過。建筑結(jié)構(gòu)膠將其進(jìn)行粘貼，可以有效地連接起混凝土構(gòu)件。隨著結(jié)構(gòu)的荷載力不斷的升高，纖維布和混凝土也會(huì)出現(xiàn)不同程度的變形，這樣有助于提升整體的剛度和承載力。就碳纖維布的具體性質(zhì)來看，由于其自身的重量較輕，能夠在較短的工期內(nèi)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的強(qiáng)度?？梢约皶r(shí)應(yīng)對(duì)外部自然環(huán)境的變化，具有較強(qiáng)的耐腐蝕性。在施工的環(huán)節(jié)里，這種材料不會(huì)占用大范圍的空間，以最為簡(jiǎn)便的施工方式來實(shí)現(xiàn)橋梁加固的目標(biāo)。在正式施工前，要對(duì)橋梁加固方案進(jìn)行可行性分析，按照現(xiàn)實(shí)需求選擇碳纖維布加固法，確保整體的加固效果能夠符合工程的基本需要。

3.碳纖維布加固施工方法

3.1 施 工環(huán)節(jié)

在對(duì)橋梁進(jìn)行加固的過程中，一般按照以下流程開展：首先要做好施工線的放設(shè)工作，接著對(duì)橋梁基面進(jìn)行全面處理，并及時(shí)做好底膠的刷抹工作。結(jié)合具體要求，合理的安排碳纖維布的粘貼工作。等到所有的流程完成后，才可以進(jìn)行全面養(yǎng)護(hù)，通過封閉膠的涂刷來提升整體的加固性能。

3.2 施 工流程

（1）要仔細(xì)檢查橋梁表面的狀況，并及時(shí)清理表層的劣化混凝土，只有這樣才能夠確保整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。選用合適的修復(fù)材料對(duì)混凝土表層進(jìn)行處理，通過修補(bǔ)的方式提升性能；（2）結(jié)合設(shè)計(jì)需求，應(yīng)當(dāng)對(duì)灌縫和相關(guān)的裂縫進(jìn)行處理，提升整體的美觀度；（3）結(jié)合基本的設(shè)計(jì)方案，在指定范圍內(nèi)開展碳纖維布粘貼施工工作；（4）參考具體設(shè)計(jì)比例，對(duì)底膠進(jìn)行均勻攪拌，然后將其粘貼在合適的位置上。靜置一段時(shí)間后，確保底膠能夠氧化到最佳狀態(tài)；（5）按照一定的比例控制好樹脂膠的內(nèi)容，然后開展碳纖維布的粘貼工作。通常會(huì)選用消泡輥對(duì)碳纖維布表層進(jìn)行反復(fù)碾壓，使碳纖維布和表層的構(gòu)建能夠完美融合，只有這樣才不會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的氣泡現(xiàn)象；（6）等到所有的粘貼環(huán)節(jié)結(jié)束后，需要安排合適的時(shí)間進(jìn)行靜置。在碳纖維布的表層，應(yīng)當(dāng)涂抹浸漬樹脂，確保碳纖維布的完整度；（7）碳纖維布完全粘貼后，要在24小時(shí)內(nèi)做好基本的養(yǎng)護(hù)處理；（8）隨著樹脂逐漸硬化，為了穩(wěn)固硬化效果，應(yīng)該在碳纖維布表層涂上專用漆，確保最終的穩(wěn)定性。

3.3 檢 驗(yàn)和驗(yàn)收

（1）在正式開展施工之前，應(yīng)該全面檢查檢驗(yàn)報(bào)告和說明書的內(nèi)容，確保材料的各項(xiàng)指標(biāo)和性能能夠符合具體的施工需要；（2）在所有的施工結(jié)束之后，應(yīng)當(dāng)安排專業(yè)人員進(jìn)行驗(yàn)收前的檢查。檢查了結(jié)果要和設(shè)計(jì)的初衷一致，如果出現(xiàn)了相關(guān)的問題，應(yīng)該敦促施工部門進(jìn)行返修處理；（3）粘貼碳纖維布的過程，要時(shí)刻關(guān)注其表面是否出現(xiàn)扭曲現(xiàn)象，看其搭接位置是否符合指定要求。假如是多層粘貼形式，還需要通過不斷的檢查來保證整體的緊密度。所有的搭接位置應(yīng)該及時(shí)錯(cuò)開處理，只有這樣才能夠提升整體的穩(wěn)定性能；（4）粘貼碳纖維布后，要開展全面的質(zhì)量檢查工作，結(jié)合具體需求對(duì)混凝土表面的內(nèi)容進(jìn)行處理，并能夠及時(shí)的改善碳纖維布粘貼的效果。一般會(huì)借助小錘等工具進(jìn)行輕敲，根據(jù)回聲形勢(shì)來判斷最終的粘貼效果。

4.橋梁加固環(huán)節(jié)中使用碳纖維布的注意事項(xiàng)

（1）在對(duì)碳纖維布進(jìn)行全程加固時(shí)，一般會(huì)將溫度控制在5℃以上。如果溫度低于5℃，那么應(yīng)該采取升溫處理方式或者是選擇恰當(dāng)?shù)呐涮讟渲鳛橹饕氖┕げ牧希唬?）應(yīng)該全面考慮施工環(huán)節(jié)中的各項(xiàng)要素，要時(shí)刻關(guān)注環(huán)境濕度變化狀況以及樹脂固化的形式；（3）在正式開展碳纖維布粘貼工作前，應(yīng)該做好橋梁表面的清理工作，并通過放線的形式來開展定位；（4）結(jié)合產(chǎn)品說明書中的內(nèi)容，按照合適的配比對(duì)樹脂進(jìn)行配置。選擇合適的攪拌器對(duì)材料進(jìn)行攪拌，確保攪拌的材料具有勻稱性；（5）底膠的配置和攪拌一般要按照合適的比例，在指定的時(shí)間范圍內(nèi)做好相關(guān)的工作，從而提升整體的粘結(jié)質(zhì)量；（6）粘貼碳纖維布時(shí)，需要按照一定的方向開始進(jìn)行操作，避免出現(xiàn)嚴(yán)重的氣泡，從而保證整體的加固效果；（7）纖維布的碾壓一般會(huì)選用合適的消泡滾，按照指定的方向開展碾壓；（8）為了避免碳纖維布出現(xiàn)嚴(yán)重的彎折現(xiàn)象，通常會(huì)采取緊急措施做好調(diào)整;（9）所有的配套樹脂需要采取措施進(jìn)行密封儲(chǔ)存，遠(yuǎn)離明火和光照，確保配套樹脂內(nèi)部的化學(xué)穩(wěn)定，只有這樣才能夠服務(wù)于后期的施工建設(shè);（10）在正式開展碳纖維布鋪設(shè)施工時(shí)，施工人員需要結(jié)合具體的施工設(shè)計(jì)方案開展工作。按照基本的需求規(guī)范施工流程，以合理有效的方式來保證整體的施工效果。

5.結(jié)束語

在橋梁加固的環(huán)節(jié)中，由于這種施工方法施工周期較短，施工工序簡(jiǎn)潔，且具有較好的加固效果，因此碳纖維布得到廣泛的應(yīng)用。這種材料一方面提升了橋梁的整體加固效果，延長(zhǎng)橋梁的使用期限，另一方面可以從源頭上做好基本的成本控制。