隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷增長(zhǎng)，公路橋梁負(fù)荷不斷增加，相當(dāng)一部分早期修建的橋梁因施工、老化、破損、設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)偏低等原因，通行能力和承載能力不能滿足日益增長(zhǎng)的交通要求，影響到通行的安全性，為保證橋梁的正常使用，須對(duì)橋梁進(jìn)行加固處理，外貼碳纖維加固法[1]是近年來廣泛應(yīng)用于公路舊橋加固的一種新興加固方法，該方法施工簡(jiǎn)單、施工速度快、可在舊橋不停止使用的條件下進(jìn)行加固和修復(fù)、構(gòu)件截面尺寸變化小、不影響凈空使用、經(jīng)濟(jì)性好，而且可以提高被加固橋梁的抗彎、抗剪能力，限制裂縫的發(fā)展。
　　1、工程概況
　　袁家崗立交橋于1988年竣工通車，立交橋橋跨布置為18. 87+3*20+16米，上部結(jié)構(gòu)為普通鋼筋混凝土連隊(duì)續(xù)空心板，板高1.0M，橋面寬為11.4M，梁底寬7.2M，橫向布置為0.5M的防撞護(hù)欄和10.4M的車行道，下部結(jié)構(gòu)為柱式橋墩，兩側(cè)重力式橋臺(tái)，投入使用以來，橋梁的空心板梁腹板、梁底以及翼緣均有裂縫，特別是梁底裂縫眾多，貫穿整個(gè)梁底，嚴(yán)重影響了橋梁的運(yùn)營(yíng)，為保證整個(gè)橋梁能夠滿足相應(yīng)的承載力,對(duì)立交橋的梁底作了維修加固處理。
　　2.病害分析
　　梁底產(chǎn)生裂縫原因僅從施工技術(shù)作些分析[3],梁橋施工時(shí)整體現(xiàn)澆，結(jié)構(gòu)上是連續(xù)的?；炷辆哂袩崦浝淇s性質(zhì)，當(dāng)外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化，混凝土將發(fā)生變形，若變形遭到約束，則將在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)即產(chǎn)生溫度裂縫。因此，混凝土澆筑不當(dāng)最容易引起收縮裂縫；另水泥的收縮性較高，導(dǎo)致混凝土收縮變大。施工質(zhì)量控制差，施工和管理水平低，集料含水量沒有很好的控制，結(jié)果造成混凝土強(qiáng)度不足和其他性能（和易性、密實(shí)度）下降，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。另在施工中，對(duì)已成型綁扎上層鋼筋，使承受負(fù)彎矩的受力筋保護(hù)層加厚，導(dǎo)致構(gòu)件的有效高度減小，形成與受力鋼筋垂直方向的裂縫。使用的混凝土塌落度過低，澆筑過快，容易產(chǎn)生收縮裂縫。已形成裂縫處是結(jié)構(gòu)的薄弱斷面，通車以后裂縫自然會(huì)沿已有裂縫向兩端延伸和擴(kuò)展。
　　3．處理技術(shù)要求
　　此橋加固按設(shè)計(jì)要求用碳纖維每跨中12M范圍內(nèi)縱橫向粘貼雙向碳纖維，粘貼采用的是含量300G/M2，設(shè)計(jì)厚度為0.167MM碳纖維卷材，按間距50CM粘貼一道，同時(shí)橫橋向也按一定間距粘貼2道，以防止縱向碳纖維布滑脫，施工前須對(duì)砼基層作好清潔，并根據(jù)診斷的病害進(jìn)行表面裂縫處理如環(huán)氧膠泥封縫或用樹脂膠對(duì)裂縫進(jìn)行灌注，對(duì)底層裂縫處理完成后，即可對(duì)底層涂敷樹脂，待底膠固化后，并對(duì)表面毛刺進(jìn)行了打磨，基礎(chǔ)工作處理完成后，即可進(jìn)行碳纖維粘貼工作，施工完成后作好了養(yǎng)護(hù)工作；碳纖維在施工過程中，采用了碗扣和鋼管相結(jié)合的操作平臺(tái)，確保在對(duì)梁底進(jìn)行碳纖維施工過程中保證了梁底的施工有一個(gè)安全的操作面。論文檢測(cè)。
　　3．1　碳纖維布(CFRP)加固機(jī)理
　　碳纖維布加固公路舊橋法一般是用樹脂類粘結(jié)材料將碳纖維布(CFRP)粘貼于混凝土表面，按梁的不同受力特點(diǎn)用粘結(jié)材料將碳纖維布有序地纏繞粘結(jié)于構(gòu)件表面，實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁變形的約束并因此提高橋梁的極限強(qiáng)度和承載能力。
　　3．2碳纖維布(CFRP)加固設(shè)計(jì)計(jì)算要點(diǎn)
　　采用碳纖維布(CFRP)加固舊橋，目前常用的計(jì)算方法是將碳纖維布按照一定的標(biāo)準(zhǔn)(例如強(qiáng)度或允許應(yīng)力法)近似換算成一定用量的鋼筋，然后按照傳統(tǒng)的鋼筋混凝土受力分析模型進(jìn)行理論分析[3]。雖然是近似計(jì)算方法，但理論分析結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合的很好，因此在一般情況下是適用的。
　　4．碳纖維布(CFRP)加固施工工藝
　　加固施工工藝流程為：基層處理——碳纖維布裁剪——涂底膠——在碳纖維布上涂膠——粘貼碳纖維布——擠壓——涂罩面膠——養(yǎng)護(hù)
　　裂縫處理的目的在于防止裂縫內(nèi)的鋼筋繼續(xù)銹蝕，阻止橋面水滲漏，美化外觀。論文檢測(cè)。碳纖維布要求有強(qiáng)度高、延性好、耐久性及施工簡(jiǎn)單且韌性好等特點(diǎn)，材料的采購(gòu)進(jìn)場(chǎng)隨貨附帶有產(chǎn)品出廠合格證和出廠檢驗(yàn)報(bào)告，材料滿足本工程加固工程的品質(zhì)要求，并將碳纖維布及粘膠檢驗(yàn)合格后投入使用。同時(shí)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)地形情況，采用了碗扣及鋼管搭設(shè)操作平臺(tái)，并在施工中注意了平臺(tái)的穩(wěn)固性和安全性。另在施工前認(rèn)真閱讀了施工設(shè)計(jì)圖紙，在需粘貼碳纖維布的混凝土表面放線標(biāo)出粘貼碳纖維布的位置并進(jìn)行了標(biāo)注，對(duì)碳纖維布加固施工需要使用的機(jī)具主要有砂輪機(jī)、攪拌器、稱量器、刮刀、滾筒、油刷均落實(shí)到位。用手提砂輪機(jī)將混凝土表面劣化層（風(fēng)化層、污物、脫模劑層、浮漿浮塊）除去，并打磨至粗骨料出現(xiàn)為止。打磨完后采用了高壓氣槍將粉塵及松動(dòng)物質(zhì)清除，并保證了表面干燥，平整無灰塵，加固施工范圍對(duì)有裂縫現(xiàn)象處，根據(jù)裂縫寬度進(jìn)行裂縫封閉或灌膠處理。斷面面層上有剝落、孔隙、蜂窩或模板高差的部位均進(jìn)行了打磨或磨平，再用找平樹脂進(jìn)行了修復(fù)。配制找平樹脂：本工程采用了E380找平樹脂分主劑和硬化劑，按1：1質(zhì)量比例充分混合，調(diào)成灰色油灰狀，可用灰刀刮抹在不平整的混凝土表面，以消除所有縫隙和不平整之處。施工中，嚴(yán)禁混凝土面結(jié)露或接觸到水，同時(shí)，避免陰雨天氣施工。濕氣太大將導(dǎo)致樹脂與水氣產(chǎn)生作用而干擾膠化過程。
　　底層樹脂E810LS分主劑和硬化劑，按5：2質(zhì)量比例充分混合。底層樹脂用量為0.2㎏/㎡，一次攪拌量為在可操作時(shí)間內(nèi)的使用量，超過可操作時(shí)間的材料均不再使用。在有效操作時(shí)間內(nèi)，用滾動(dòng)型毛刷將底層樹脂均勻涂布在粘膠面上，使每一個(gè)部位均涂有底膠，待指觸干燥后，進(jìn)入下一步工序。論文檢測(cè)。施工時(shí)，將碳纖維布按設(shè)計(jì)尺寸預(yù)先裁好，纖維布在縱向搭接完成后，搭接長(zhǎng)度控制在15㎝以上。浸漬樹脂E2500S分為主劑和硬化劑，按2：1配制，配制時(shí)由專人負(fù)責(zé)，一人稱量，一人攪拌至樹脂變?yōu)榘咨珵橹?。?biāo)準(zhǔn)用量為0.8㎏/㎡，每次配制的量均在可使用時(shí)間內(nèi)用完。在整段碳纖維布完全貼合到混凝土表面之后，再用脫泡滾筒反復(fù)碾壓，以充分含浸樹脂和除去纖維之間的空氣。對(duì)于在施工中出現(xiàn)碳纖維布表面呈現(xiàn)很明顯的扭曲、起皺或隆起現(xiàn)象，均將該纖維布揭起重鋪。碳纖維布浸透刮平后，涂了一層浸漬樹脂，用橡膠刮板、脫泡滾筒重復(fù)了以上操作，使碳纖維布含浸完全。如果發(fā)現(xiàn)有浸漬膠未浸透的部分，加強(qiáng)了碾壓。
　　　　5．結(jié)論
　　該橋歷經(jīng)一個(gè)月加固處理并經(jīng)驗(yàn)收通過使用至今，通行一直良好，經(jīng)跟蹤觀察未發(fā)現(xiàn)新的病害，裂縫也未繼續(xù)擴(kuò)展。承載能力仍然能達(dá)原標(biāo)準(zhǔn)，說明此種加固方法是有效的；此種施工加固方法施工期限較短，工程費(fèi)用較少，節(jié)省了工程經(jīng)費(fèi)，獲得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益?？梢詫⒋朔椒☉?yīng)用到同類的普通鋼筋砼梁橋加固上。外貼碳纖維加固技術(shù)用于修補(bǔ)混凝土橋梁的梁板無疑是一個(gè)效果非常好的措施，并對(duì)目前橋梁加固處理提供了成功的安例。

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文章來源： 永年加固公司
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