碳纖維布及鋼板加固技術在橋梁中的應用

徐福明

摘要：隨著我國交通和運輸行業的不斷發展，以及現階段不斷漲幅的交通壓力環境下，在現有的橋梁中有，很大一部分橋梁由于建設時的遺留問題，或由于年久而產生的病害等多種原因，現已無法滿足當前交通對橋梁的使用需求。因此，需要通過技術手段對其進行修復、加固等處理。粘貼鋼板和碳纖維布是一種對有病害橋梁的有效加固手段。本文結合工程實例，通過對兩種施工技術進行探討，希望可以有效促進橋梁加固工作，保證橋梁使用安全。

關鍵詞：碳纖維布 鋼板 橋梁

由于橋梁自身所用材料有很大部分是由鋼筋混凝土構成，這類材料在使用過程中由于受到天氣濕度、使用功能產生變化或自身老化等多種因素，導致整體橋梁結構受到影響，從而安全性及承載力都無法得到保障。因此運用有效的加固措施對橋梁進行加固工作非常關鍵。粘貼碳纖維布及粘貼鋼板這兩種加固施工手段較為常見，其操作簡單且加固技術可靠，現已被廣泛運用于橋梁加固施工當中。

1工程概括

某公路橋梁修建于我國八十年代末期，跨徑為 4伊16米。橋梁上方采用預應力混凝土澆筑而成的空心板。下方采用四柱式墩臺。橋梁橫截面均符合雙向車道標準，寬度 21米?，F由于車流量逐步增加，且用于運輸的貨車等載重過大的車輛頻繁往來，使該橋梁多處結構出現病害，對城市建設及群眾安全造成一定影響，存在較大安全隱患。因此，為保證橋梁使用安全，需要對該橋梁實施加固維修工程。

2病情情況及加固措施

2.1橋梁病害情況。通過現場情況調查并對其進行分析后得知，該橋梁上部混凝土空心板已出現嚴重橫向裂縫（如圖一所示），并附帶少量豎向裂縫。經過測量后，該橫向裂縫寬度已達0.5mm，已大幅度超過規定可承受的極限寬度，且肉眼可見鋼筋露出，并存在嚴重腐蝕現象。橋梁下方混凝土密實度不夠，導致鋼筋銹蝕情況嚴重。經過相關專業機構判定該橋已屬“危橋”范疇，需立即停止運行，并加以維修。

2.2加固措施方案。通過對該橋存在的病害進行分析后得知，產生的裂縫均是由于長期載荷過大所致?；炷量招陌逵捎诔霈F裂縫，使其自身受力不均，從而導致出現寬度較大的橫向裂縫。豎向裂縫則是受到橫向裂縫影響，在力的作用下主拉應力超過負荷，從而產生。

3施工技術探究

3.1種植化學錨栓加強施工技術。該橋梁在進加固施工中需要使用鋼板，但在粘貼鋼板前還應當運用種植化學錨栓技術提前種植錨栓，以便錨栓達到強度后給粘鋼提供預加壓力?；瘜W錨栓所用膠體為高強植筋膠，該工藝在施工前應當事先根據設計圖紙要求標注處鉆孔位置，鉆孔時保證深度符合要求。鉆孔完畢后將孔內灰塵進行清理，保證孔內無其他異物，隨后將高強植筋膠注入其中，再用旋轉方式插入錨栓直到看見膠體從孔中溢出。最后將錨栓靜止兩到三小時，期間禁止對其施加外力。

3.2鋼板加固施工技術。當種植化學錨栓施工結束且結構膠達到設計強度，并根據相應規范要求做拉拔檢測合格后。即可開始粘貼鋼板加固施工，施工前應當對鋼板粘貼位置按圖紙要求進行實地測量，之后將空心板底部混凝土表面材料進行打磨清理，清除深度約為 2-5毫米。具體可視現場情況而定，直到肉眼可見混凝土粗骨料露出，再使用工具對其表面灰塵及其他雜質進行清理，最后用藥棉蘸取二甲基丙酮對混凝土表面進行擦拭。

前期清理工作完成后，即可根據種植錨栓對應的位置需求在鋼板上采用臺鉆開錨栓孔。隨后使用打磨機或拋光輪對鋼板進行打磨除銹處理，打磨方向要與鋼板受力方向保持垂直。以上工作完成后，要開始配置粘貼鋼板所用的膠粘劑。配置時應當依據說明書進行調配，并且順同一方向進行攪拌，以免因操作失誤而導致膠水粘性下降。

膠粘劑配置完成后即可開始粘貼鋼板，利用抹刀將膠粘劑涂抹于已清理完畢的混凝土及鋼板之上，涂抹厚度在 3毫米以內。粘好后可用手敲打鋼板表面，檢查其密實程度是否符合要求，若發現粘貼不夠緊實應將其摘下并重新涂膠粘貼。檢查并無其他問題擰緊化學錨栓對鋼板進行加壓，當錨栓間距過大時，可使用木杠或其他同類物品支持，對鋼板給予一定壓力補充，使涂抹的膠粘劑從縫中溢出，人工將鋼板邊沿膠體收拾利索，靜養 24小時后方可進行防腐防火處理完成全部工序

3.3碳纖維布加固施工技術。碳纖維布加固施工技術共有四道工序，第一步為基層處理。利用磨光機金剛膜片或其他同類設備將混凝土表面進行打磨清理，在對磨光產生的粉塵去除，直到混凝土表面無其他雜質。第二步為涂刷底層涂料，施工人員應根據用料標準計算出所用底膠的用量，將主劑與固化劑相融合，調配出的底膠應當確保其在試用期內可一次性用完。調配完成后可使用滾刷將其均勻涂抹于混凝土表面，待底膠冷卻固定后，可使用砂紙對凸起或凹陷部分進行磨光。第三步為表面修補，對表面有損傷的部位可使用雙組分無溶劑環氧膩子對其進行填補，使其表面光滑。第四步為粘貼碳纖維布，再粘貼前應仔細閱讀設計圖紙，將碳纖維布切割成合適大小，并確認底部底膠以及環氧膩子已處于干燥狀態。隨后將配置好的粘接劑涂抹于混凝土表面，注意涂抹均勻，最后根據設計圖紙所示將碳纖維布粘貼于混凝土表面，在這需要注意的是要將空氣全部排除，保證碳纖維布與混凝土間的密實度達到施工標準。以上便是碳纖維布粘貼的全部工序。

4總結

綜上所述，該公路由于使用年限及長期承載超負荷重力等多種原因導致橋體存在多處病害，隨后通過粘貼碳纖維布及鋼板的技術手段將其進行加固修復工作。該工藝對于橋梁病害多種情況都可適用，本文針對其施工技術進行探討，望可對工程類相關項目提供參考。

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（作者單位 ：南京新筑加固工程有限公司 ）