邵阳桥梁养护中-碳纤维加固补强施工技术

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碳纤维材料用于混凝土结构加固修补的研究，始于80年代美、日等发达国家，在90年代初国家开始重点发展碳纤维投产及应用，在建筑加固方面，碳纤维应用也越来越广泛。    

实践可知，碳纤维材料的综合性能比较强，耐久性强且重量比较轻，是当前应用比较广泛的一种裂缝处理材料，抗拉强度是同等尺寸的钢板的7 ～ 10 倍，所以该材料很多情况下都应用钢结构、混凝土结构中，可以全面提升结构综合性能。    某桥梁工程方案中有125 榀30 m 预制T 梁，其中 75 榀中梁，50 榀边梁，全部应用 C50 混凝土制作而成。2008 年5 月6 日，经过专业人员检查之后发现，其预制T 梁在横向、纵向均存在有裂缝问题，经过检查之后其主要造成因素如下。    
(1) 该工程所在地区的5 月份温度变化非常明显，甚至可以从10 ℃ 直接升温至30 ℃ 以上。由于气温变化较大，很多情况下都来不及进行混凝土配合比例的调整，而沿用冬季的配比参数，这使得其出现严重水化热而造成开裂问题;    
(2) 预制场设置在山谷的中间位置，风进入到该空间中会出现速度变快的情况，建筑结构表面的水份会被蒸发，从而使其存在表面张力而造成开裂。    桥梁结构中一旦出现裂缝问题，则会产生一定的安全问题，同时还会缩短桥梁使用寿命。    

因此，施工人员需要对该病害有足够的认识，同时还要对结构性能进行检测。    

为了确保桥梁工程的质量可以达到规定的要求，需要总结出切实可行的加固施工方案。    

0 1 加固补强的主要方法 该桥梁加固设计方案需要经过业主、设计单位、监理单位以及施工单位进行商议确定之后才能实施，对于已经存在严重病害的30 mT 梁来实施加固处理，总计13 榀，根据工程的具体情况，选择使用灌浆法与碳纤维加固的方式，对整个部分进行加固处理，具体的流程如下所示。    

（1） 裂缝封闭处理  裂缝宽度不足0.10mm的未贯穿裂缝，使用环氧树脂砂浆材料进行填充。主要施工方法: 在裂缝位置上使用工具将其开成“V”形槽，**部尺寸为15 ～ 20 mm，深度为 20 mm 左右      

环氧树脂砂浆封闭示意图    
湿度**过6% 的裂缝位置应该使用碘钨灯，或者热吹风的方式进行干燥处理，  然后再使用钢丝刷将该位置的杂质清理干净，保证内部的清洁性达标，  将槽两侧15 ～ 25 mm 裂缝内的杂质清除干净，并且使其保持干燥。  封缝开始前需要在“V”形槽面上涂刷厚度为1 ～ 2 mm 的环氧树脂溶液，保证表面的均匀性，不能存在有皱纹和气泡的现象。    


选择采用环氧树脂溶液对裂缝所在位置进行封闭处理，砂浆材料的配比材料以及配合比例要按照下表 来进行，拌和顺序要与设计方案保持一致。      （

2） 压力灌浆法  对于裂缝宽度**过0.10 mm 或者是形成了贯穿裂缝的情况，需要应用压力灌浆方法，对裂缝位置进行填筑施工。    

1、工艺流程: 开槽→湿缝干燥处理→埋设灌浆嘴→清理杂质清扫灰尘→裂缝清洗→刷底料→固化→水泥砂浆封闭→检查密封性→配比溶液→ 灌浆→封口结束→检查。     

2、主要施工要点:     
开槽施工的方法要与上述的工艺过程相同，同时还要确保整个结构部分的清洁性和干燥性达标。          
灌浆嘴的埋设需要在合理的位置上，并且按照施工要求来埋设灌浆嘴。           

对于裂缝位置的施工处理，在周边的位置上涂抹一层1 mm 左右厚度的环氧胶泥材料，将灌浆嘴骑缝粘贴到制定的位置上。         
运用钢丝刷将表层的杂质清理干净，并且还要保证该位置的干燥性达标。    

封缝时需要在开槽表面上涂抹一层厚度为1 ～ 2 mm 环氧树脂浆液材料，涂抹均匀，且不能存在有任何的气泡和皱纹的现象。    

密封检查: 封闭施工结束之后，需要应用压力试漏方法检查其密封性。  试漏需要材料的强度达到一定的数据之后才能实施。试漏过程中，需要在前端裂缝位置上铺撒一层肥皂水，然后在灌嘴处通入压缩空气，发现有气泡溢出的位置上要进行一定的填补施工。    

配制浆液: 浆液的配比需要合理的确定技术参数，一次配备的浆液量要按照凝固时间和进浆速度来确定，具体施工工序如下所示。   

 ①灌浆开始之前应该检查机械设备是否满足要求，确保其能够正常应用，将所有灌浆嘴阀门开启，通入压缩空气吹净;  
②单孔灌浆施工，从一侧灌入到另一侧;  
③灌浆时需要从下一个排气较排出，然后将转芯阀关闭，同时要根据具体的施工工序来进行。灌浆施工应该确保其压力保持恒定，其压力一般为0． 2 MPa;  ④灌浆过程中吸收率低于 0.1 L / min，然后继续压注几分钟即可停止施工，将进浆嘴的转芯阀门关闭;  ⑤灌浆完成之后，将管道拆除掉，并且清洗。  封口处理: 裂缝处的灌浆符合初凝要求之后，将灌浆嘴拆除掉，然后应用环氧树脂封闭。      

（3）粘贴碳纤维  根据工程的具体要求，加固的纤维材料选择使用 300g/m2 ，厚度0.167mm 的碳纤维布，确保其各项技术参数都能够达到要求。结构胶要选择能够与碳纤维材料符合要求的产品，达到国家标准的规定，并且材料都具有质量证明文件，以确保材料质量达标。     
1、施工工艺: 表面清理→底部涂抹树脂材料→表面找平→粘贴碳纤维布→封闭施工。     
2、主要施工方法: 裂纹位置需要经过表面封浆和灌浆施工，同时将表层找平处理，确保其干燥性与清洁性都能够满足要求，然后再涂抹树脂材料。           

底层树脂材料需要按照规定的要求进行配比制作，然后应用滚筒刷或者毛刷均匀涂抹在结构表面，厚度为 0.4mm，同时还要保证平整及均匀性。   
 混凝土表面如果存在不平整的现象，则要应用刮刀进行整平处理，拐角位置要处理成为平滑的圆弧结构，半径要大于20 mm。    
碳纤维布的粘贴要*在具体的位置上，然后应用滚筒进行表面碾压，确保其内部不会存在有气泡等问题，且不能损坏碳纤维布材料。    

如果裂缝位置已经延伸到马蹄或者是翼缘的位置上，碳纤维长度和宽度都要按照具体的情况适当的延伸，对存在有腹板和肋板根部的位置上的贯穿裂缝形式，肋板的横向位置上所应用的碳纤维材料可以适当的减小15 cm。   
 施工中要尽量的保持碳纤维材料交错布置，粘贴的时候要尽量的避开障碍物，如果因为障碍物不得不中断时，在根部要进行适当的处理。       

0 2 桥梁工程是我国非常重要的交通基础设施，在实际使用中需要加大保养和维修力度，采取更为有利的管理措施，组织人员进行定期的检查，如果存在任何的裂缝等病害就要采取措施来处理，严格执行施工工艺，有效的防止桥梁工程应用中发生严重的交通事故。

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