浅谈桥梁梁体的加固处理技术(2)

　　碳纤维加固混凝土是指在构件表面粘贴碳纤维材料,使碳纤维与混凝土牢固的粘结在一起并共同工作,达到加固结构、修补构件缺陷、提高结构承载力和抗震性能的目的。

　　3.1碳纤维加固技术的材料

　　碳纤维布的强度非常高,能达到3000MPa以上,弹性模量为230GPa左右,重量为200-300g/m2。碳纤维材料耐久性相当好,纤维片和环氧树脂的化学稳定性非常好,耐酸、碱和盐类的腐蚀,防水性良好,在重载荷载作用下的疲劳性能也优于金属及混凝土材料,并可长期经受核辐射和紫外线照射,其性能40年不会改变。

　　3.2施工工艺

　　（1）梁体表面处理

　　对于梁体表面剥落、疏松、蜂窝及腐蚀等病害,先将表面修复平整,对混凝土裂缝进行压浆封闭处理,使梁体表面无浮浆、油污等杂质。对转角粘贴处要进行倒角处理并打磨成圆弧,圆弧半径应不小于20mm。混凝土表面要清理干净并保持干燥。

　　（2）涂层底层处理

　　碳纤维布的粘贴平整性主要在于梁体找平打磨工序。找平材料应按厂家提供工艺配制,对混凝土凹陷部位填补平整。

　　（3）粘贴碳纤维片材

　　1)梁体裂缝和受剪加固宜用U型粘贴,如下图1所示。梁体受弯加固宜用横向条形粘贴。

　　图1U型粘贴示意图

　　

　　

　　2)粘贴时应按设计尺寸裁剪碳纤维布,按厂家提供工艺配制粘贴树脂,并均匀涂抹于所要粘贴的位置,然后贴上碳纤维布,再用专用滚筒顺布的纤维方向滚压多次,挤排气泡,并不得损伤碳纤维布。粘贴层数和横向粘贴位置应按设计要求进行。侧面粘贴时一般不需要搭接,但两压条之间空隙不应大于3mm。梁底需要搭接碳纤维压条时,搭接宽度不应小于20mm。

　　3)最后一层碳纤维的表面均匀涂抹粘贴树脂,对于湿度或酸碱性比较大的地区,还要在碳纤维外层粘贴树脂固化后表面做高强砂浆,这样不仅增加了混凝土保护层厚度,又对防止混凝土酸碱侵蚀有较大的作用。

　　4)碳纤维片材与混凝土之间的粘贴质量,可用小锤轻轻敲击或手压碳纤维表面来检查,总有效粘贴面积不应低于95%。当碳纤维布的空鼓面积小于100cm2时,可用钟管胶进行补救；空鼓面积大于100cm2时,须将空鼓处的碳纤维布切除,重新搭接贴上新碳纤维布,搭接长度不小于10cm。

　　3.3碳纤维加固技术应用要点

　　(1)使用碳纤维布加固和修补桥梁时,不宜大量多层使用。

　　(2)碳纤维布强度非常高,弹性模量非常低,而环氧树脂的剪切强度一定,当经受大荷载时,超过其极限应变界面后就会产生微小裂纹,随裂纹的不断发展,界面最后将开裂破坏。如超过碳纤维片材加固限度,过量粘贴,就可能导致界面对剪应力的传递,而使碳纤维材料的强度无法得到充分利用。

　　(3)桥梁顶部的裂缝无法或不修复时,可能会由上部渗入酸碱性液体在梁体内部,进而加速对梁体钢筋的腐蚀,对梁体使用寿命构成威胁。

　　参考文献

　　【1】冯永利.浅谈桥梁加固[J].山西建筑,2008,34(2).

　　【2】碳纤维片材加固混凝土结构技术规程[S].CECS146,2003.

　　【3】苏广斌、耿丽萍.桥梁加固实用技术探讨[J].黑龙江交通科技，2009年第1期.

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