1.前言

　　中zhong國guo橋qiao梁liang工gong程cheng的de發fa展zhan已yi具ju有you相xiang當dang規gui模mo
，公gong路lu交jiao通tong量liang不bu斷duan增zeng加jia
，行xing車che密mi度du及ji車che輛liang載zai重zhong越yue來lai越yue大da
，公gong路lu橋qiao梁liang負fu荷he日ri趨qu加jia重zhong。有you一yi部bu分fen公gong路lu橋qiao梁liang是shi中zhong國guo2O世紀8O年代以前修建的，因其設計荷載標準偏低，普遍存在承載力不足的問題。而2O世紀8O年(nian)代(dai)以(yi)後(hou)修(xiu)建(jian)的(de)
，其(qi)中(zhong)已(yi)有(you)不(bu)少(shao)橋(qiao)梁(liang)暴(bao)露(lu)出(chu)缺(que)陷(xian)
，更(geng)有(you)一(yi)些(xie)在(zai)遠(yuan)沒(mei)有(you)達(da)到(dao)設(she)計(ji)壽(shou)命(ming)時(shi)出(chu)現(xian)耐(nai)久(jiu)性(xing)能(neng)嚴(yan)重(zhong)退(tui)化(hua)的(de)現(xian)象(xiang)，影(ying)響(xiang)其(qi)承(cheng)載(zai)能(neng)力(li)和(he)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)。因(yin)此(ci)
，采(cai)用(yong)適(shi)當(dang)的(de)加(jia)固(gu)和(he)改(gai)造(zao)技(ji)術(shu)措(cuo)施(shi)，恢(hui)複(fu)和(he)提(ti)高(gao)橋(qiao)梁(liang)的(de)承(cheng)載(zai)能(neng)力(li)及(ji)通(tong)行(xing)能(neng)力(li)，延(yan)長(chang)橋(qiao)梁(liang)的(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)，以(yi)適(shi)應(ying)現(xian)代(dai)化(hua)交(jiao)通(tong)運(yun)輸(shu)的(de)需(xu)要(yao)變(bian)得(de)十(shi)分(fen)迫(po)切(qie)。

　　2.碳纖維材料特性

　　碳(tan)纖(xian)維(wei)增(zeng)強(qiang)塑(su)料(liao)是(shi)碳(tan)纖(xian)維(wei)材(cai)料(liao)通(tong)過(guo)一(yi)定(ding)的(de)製(zhi)作(zuo)工(gong)藝(yi)與(yu)特(te)定(ding)的(de)樹(shu)脂(zhi)材(cai)料(liao)複(fu)合(he)而(er)製(zhi)成(cheng)的(de)
，其(qi)力(li)學(xue)特(te)點(dian)是(shi)應(ying)力(li)應(ying)變(bian)量(liang)完(wan)全(quan)線(xian)彈(dan)性(xing)

，不(bu)存(cun)在(zai)屈(qu)服(fu)點(dian)或(huo)塑(su)性(xing)區(qu)。碳(tan)纖(xian)維(wei)材(cai)料(liao)具(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)物(wu)理(li)力(li)學(xue)性(xing)能(neng)。加(jia)固(gu)混(hun)凝(ning)土(tu)構(gou)件(jian)所(suo)用(yong)的(de)碳纖維布

，是由碳纖維長絲經編織而製成的柔軟片材。碳纖維布在(zai)編(bian)織(zhi)時(shi)，將(jiang)大(da)量(liang)的(de)碳(tan)纖(xian)維(wei)長(chang)絲(si)沿(yan)一(yi)個(ge)主(zhu)方(fang)向(xiang)均(jun)勻(yun)平(ping)鋪(pu)，用(yong)極(ji)少(shao)的(de)非(fei)主(zhu)方(fang)向(xiang)碳(tan)纖(xian)維(wei)絲(si)將(jiang)主(zhu)方(fang)向(xiang)碳(tan)纖(xian)維(wei)絲(si)編(bian)織(zhi)連(lian)接(jie)在(zai)一(yi)起(qi)

，形(xing)成(cheng)很(hen)薄(bo)的(de)以(yi)主(zhu)纖(xian)維(wei)方(fang)向(xiang)受(shou)力(li)的(de)碳纖維布。碳纖維布的抗拉強度標準值應大於3000Mpa，彈性模量大於2.1×l05MPa.綜合材料的物理、力學特性分析
，要想最大限度地發揮材料自身的優勢
，適宜將C（RP材料作為橋梁結構的受拉或預應力受彎構件，特別適用於純受拉構件，工程實踐也證明了這一點。目前

，用於橋梁加固的碳纖維材料主要是承受拉應力，約束裂縫的開展。

　　3.碳纖維加固補強的施工工藝

　　3.1根據設計確定粘貼碳纖維的範圍進行基底處理

　　a）將砼構件表麵的殘缺、破損及碳化層部分清除幹淨，達到結構密實部位。檢查外露鋼筋是否有鏽蝕，並進行必要的處理。對經過剔鑿
、清理和露筋的構件殘缺部分進行修補複原；

　　b）裂縫修補。縫寬小於0.2mm的裂縫，用環氧樹脂進行表麵塗刷密封；大於0.2mm的裂縫用環氧樹脂灌縫；

　　c）將構件表麵凸出部分（模板的段差等）打磨平整，修複後的段差盡量平順。用磨光機把棱角磨成半徑大於30mm的圓角
；

　　d）清洗打磨過的構件表麵
，並使其充分幹燥。

　　3.2底層塗刷（底層塗料具有較強的滲透性，可滲入砼表麵內）

　　a）把底層塗料的主劑和固化劑按規定比例稱量準確後放人容器內

，用攪拌器拌均勻
，一次調和量應在可使用時間內用完為準；

　　b）用滾筒刷均勻的塗刷底層塗料
；

　　C）底層塗料固化後

，表麵有凸起部分時要用砂紙磨光
；

　　d）注意在氣溫小於5C，相對濕度大於85，砼表麵含水率在8以上，有結露可能而無可靠保證措施時，均不得施工。

　　3.3環氧膩子對構件表麵殘缺的修補

　　a）構件表麵凹陷部位應用環氧膩子填平

，修複至表麵平整
；

　　b）內角（段差
、起拱等）要用環氧膩子填補使之平順。

　　3.4貼碳纖維片

　　a）為了防止碳纖維受損
，在碳纖維片運輸
、儲存
、裁切和粘貼過程中
，嚴禁受彎折。貼片前應用鋼直尺與壁紙刀按規定尺寸切斷纖維片，每段長度一般不超過6rn；。

　　b）碳纖維接頭必須搭接10cm以上，橫向不需搭接；

　　c）按規定比例摻配樹脂主劑和固化劑
，用滾筒刷均勻地塗刷黏結樹脂，稱為下塗；

　　d）貼片時，在碳纖維片和樹脂之間盡量不要有空氣，可用羅拉沿著纖維方向在碳纖維片上對此滾壓，使樹脂滲入碳纖維中。

　　3.5養護

　　粘貼碳纖維片後，需自然養護24h達到初期固化，並保證固化期間不受幹擾。

　　3.6塗裝

　　根據需要可在樹脂固化後加固補強構件表麵

，塗刷耐火塗層和色彩。

　　4.碳纖維（片材）加固處理要點

　　在進行結構加固處理前


，先對梁板采取有效地卸載和支頂措施，然後按以下施工工序進行加固施工。

　　（1）破損麵混凝土表麵處理：清除被加固構件表麵的剝落
、疏鬆、蜂窩、腐蝕等劣化混凝土，露出混凝土結構層。

　　（2）按設計要求對破損麵鋼筋處理後用M45的環氧樹脂砂漿進行灌縫或封閉處理，並保證鋼筋保護層厚度不小於15mm.利用打磨機將其表麵打磨平整，並用鋼刷將其表麵的粉塵、油汙等不潔物清除幹淨，使構件加固表麵平整、幹燥無粉塵。另外
，如碳纖維需沿基纖維方向繞構件轉角處粘貼時，轉角粘貼處要進行倒角處理並打磨成圓弧狀，圓弧半徑不應小於20mm.

　　（3）塗刷底層樹脂：用專用滾筒刷將底層樹脂均勻塗抹於混凝土表麵，待樹脂表麵指觸幹燥時即進行下一道工序施工。

　　（4）找平處理：表麵凹陷部位用找平材料填補平整，且不應有菱角。

　　（5）粘貼碳纖維片材：將配製好的浸漬樹脂均勻塗抹於所要粘貼的部位
，並用橡膠滾筒沿纖維方向多次滾壓，擠除氣泡

，使浸漬樹脂充分浸透碳纖維布，滾壓時不得損傷碳纖維布。多層粘貼重複上述步驟，待纖維表麵接觸幹燥時即可進行下一層的粘貼。如超過60min
，則應等12h後，再行塗刷粘結劑粘貼下一層。

　　（6）在最後一層的碳纖維布的表麵均勻塗抹浸漬樹脂。

　　（7）必要時進行表麵防護及外觀處理。

　　5.注意事項

　　（1）碳纖維片材選擇注意事項

　　碳tan纖xian維wei片pian材cai的de編bian織zhi均jun勻yun性xing，將jiang直zhi接jie影ying響xiang加jia固gu質zhi量liang。碳tan纖xian維wei束shu隻zhi有you分fen布bu排pai列lie均jun勻yun，加jia工gong成cheng複fu合he材cai料liao後hou才cai能neng起qi到dao整zheng體ti均jun勻yun受shou力li的de作zuo用yong，若ruo材cai質zhi的de均jun勻yun性xing不bu好hao，則ze構gou件jian受shou力li後hou到dao之zhi纖xian維wei片pian拒ju不bu受shou力li不bu均jun

，使shi碳tan纖xian維wei補bu強qiang的de效xiao果guo不bu能neng充chong分fen發fa揮hui出chu來lai。因yin此ci，選xuan擇ze均jun勻yun性xing較jiao好hao的de碳tan纖xian維wei片pian材cai
，是shi加jia固gu質zhi量liang的de關guan鍵jian。

　　（2）碳纖維（片材）粘貼注意事項

　　①在表麵處理和粘貼碳纖維片材前

，應按加固設計部位放線定位。

　　②按設計要求的尺寸裁剪碳纖維片材，裁剪後的織物寬度不宜小於150mm且不應小於100mm.

　　③將碳纖維片材表麵擦拭幹淨至無粉塵。如需粘貼兩層時，對底層碳纖維片材兩麵均應擦拭幹淨。

　　④擦拭幹淨的碳纖維片材應立即塗刷粘結樹脂，膠層應呈凸起狀，平均厚度不小於2mm.

　　⑤jiangtuyouzhanjieshuzhidetanxianweipiancaiyongshouqingyatieyuxuzhantiedeweizhi。yongxiangjiaoguntongshunxianweipiancaifangxiangjunyunpingwenyashi
，shishuzhicongliangbianyichu，baozhengmishiwukongdong。dangpingxingzhantietanxianweishi，liangpianzhijiankongxiyingbuxiaoyu5mm.

　　⑥需粘貼兩層碳纖維片材時
，可連續粘貼。如不能連續粘貼

，則再開始前應對底層碳纖維片材重新做好清潔工作。

　　⑦施工宜在5℃以上環境溫度條件下進行，並應符合配套樹脂的施工使用溫度。當環境溫度低於5℃時
，應使用適用於低溫的配套樹脂或采用升溫處理措施。

　　⑧施工時應考慮環境濕度對樹脂固化的不利影響
，其粘貼部位混凝土的含水率不應大於4％。

　　⑨樹(shu)脂(zhi)配(pei)製(zhi)時(shi)應(ying)按(an)產(chan)品(pin)使(shi)用(yong)說(shuo)明(ming)規(gui)定(ding)的(de)配(pei)比(bi)稱(cheng)量(liang)置(zhi)於(yu)容(rong)器(qi)中(zhong)，用(yong)攪(jiao)拌(ban)器(qi)均(jun)勻(yun)攪(jiao)拌(ban)至(zhi)色(se)澤(ze)均(jun)勻(yun)。攪(jiao)拌(ban)用(yong)容(rong)器(qi)內(nei)不(bu)得(de)有(you)油(you)汙(wu)及(ji)雜(za)質(zhi)。宜(yi)根(gen)據(ju)現(xian)場(chang)實(shi)際(ji)溫(wen)度(du)決(jue)定(ding)樹(shu)脂(zhi)的(de)每(mei)次(ci)拌(ban)合(he)量(liang)，並(bing)嚴(yan)格(ge)控(kong)製(zhi)使(shi)用(yong)時(shi)間(jian)。

　　⑩為了保證粘貼的質量，不同季節、不同溫度條件下，應使用不同型號的粘貼樹脂，這樣才能對樹脂施工的可操作時間和固化時間進行有效控製。

　　6.對碳纖維加固補強技術的展望

　　碳纖維用於砼結構的修複補強雖然時間不長，但發展很快，其主要原因在於碳纖維片加固存在較多優點：

　　a）施工簡便迅速
，無需模板、夾具、支撐等；

　　b）不增加結構重量

，碳纖維片重量200g/m.～300g/m，設計厚度0.1l1mm～0.167mm，加上環氧樹脂的重量也很輕，對結構自重影響可忽略不計
；

　　c）能適應各種結構外形的補強；d）可以多層粘貼。可根據設計要求，在一個部位重疊粘貼。

　　7.結束語

　　隨著我國高等級公路的迅速發展，高速公路橋梁通車裏程也在不斷增長
，橋梁由於各種原因造成承載力降低、混凝土強度降低或需要提高抗震能力和修補橋梁裂縫
，都可以應用碳纖維布補強技術。