碳纤维布加固桥梁施工技术的探讨

碳纤维布加固桥梁施工技术的探讨

阙顺东

东莞市迪固建筑科技有限公司523835

摘要：用碳纤维布作为突破点，对它材料的组成，强化机制和特点做一个接一个本文的研究，钢筋的碳纤维布加固工程施工的具体做仔细的勘探技术和流程分析，预期的应用碳纤维布在我国加强桥梁施工提供了有利的参考资料。

关键词：碳纤维布；加固桥梁；施工工艺

引言

混凝土桥梁的长期使用会受到很多的影响，许多桥梁工作性能不好，无法满足日益增加的交通需要，在绩效评估桥梁结构的基础上，通过强化复苏的强化提高承载力，既满足使用要求，还能节省大量的重建。碳纤维片材是高强度碳纤维和粘结剂组成的复合纤维材料，和有几个优秀的属性，碳纤维布加固技术在我国桥梁加固技术中受到了很多的重视。

1、碳纤维布的构成、作用与特性分析

1.1碳纤维布的构成与作用原理

碳纤维布（CFS）的碳纤维复合材料是由纤维和矩阵，碳纤维复合材料的力学性能完全线性弹性应力变量，没有屈服点或塑性区，因此，材料的抗拉强度高、重量轻、抗疲劳和耐腐蚀，和许多其他力学性能，结合其结构简单的优点，桥梁工程加固施工中第一种选择的施工材料。碳纤维布（CFS）通常用于桥梁加固经编织物编织碳纤维丝柔软的建筑材料。其碳纤维布的拉伸强度通常为3550MPa，而弹性模量则是2.35×105MPa，根据碳纤维布的材料与质量不一样，其厚度一般为0.11—0.43mm，而布幅宽度则为20--100cm，卷材长度为50--100m，外观见图1。

除了碳纤维布，粘接材料是碳纤维布（CFS）在桥梁加固材料的应用中有着不能缺少的作用。由于编织碳纤维布，碳纤维材料的碳纤维材料不能全部统一的工作，承载压力低，会有一些压力高碳纤维是第一个达到抗拉强度和拉伸的损失，然后当地传播到整个碳纤维布，最后导致碳纤维断裂和破坏现象，对碳纤维布的功能和桥梁的工程质量和安全影响严重。所以，提高碳纤维的一致性粘结材料和加强碳纤维布（CFS）抗拉强度和结构的稳定性。碳纤维加固工作中，粘接材料是必不可少的桥梁建筑材料，是完成其加固过程的关键建筑材料。有3个主要胶粘剂类型：底层涂料，浸渍树脂和找平材料。

图1常见碳纤维布外观

1.2碳纤维布的加固特性与优势

1）加固重量与大小没有增加。因为碳纤维布自身的重量只有200--300g/m3，并且其构造厚度通常被设计成0.11—0.3mm，再加上粘接材料，如重量很轻的树脂，使小效果加强建设的桥梁结构重量，差不多可以忽略不计，从而降低桥梁工程的加固工作侧压力。为保税碳纤维增强塑料层的特点，很多时候，碳纤维布加固工作的一遍又一遍地做相同的位置，重叠的关系，完全满足桥梁结构加固的需要，也不要带来更多的桥梁加固施工截面尺寸，使碳纤维布更适合在桥梁加固工程中的应用。

2）桥结构的各种形状都适用。桥梁工程中各种各样的倾斜，弯曲和变形结构加固建设，加强缺陷的传统方法操作困难和缓慢，和碳纤维布（CFS）因为自己的强大的优势，能够适应各种不同的桥梁结构，使快速建设，同时，大大降低了施工难度的桥梁加固，有效地提高了施工效率和施工效率，促进桥梁施工时间和减少建筑的成本。

2、施工技术探究

2.1植筋加强施工技术

需在粘贴钢板前插入钢筋。植筋钢筋所用粘贴胶用改性环氧A级，要求植入深度不小于10d，种植杆与孔与空心板底部边缘距离大于5cm。

钢筋植筋工艺的施工次序为：钻孔→清孔→注胶→插入钢筋→固化。如图2所示。

（1）根据钢板定位的设计，钻孔，钻孔深度来满足设计要求。

（2）清理钻孔，就用刷子清洁孔壁的浮皮，和吹尘网孔，确保内部清洁和干燥。

（3）把改性环氧A级胶注射进孔里面，填满孔的三分之二。

（4）插入和固定杆，慢慢的转入钢筋在洞里，部分粘贴的胶溢出孔。

（5）对植筋养护2--3h，不能在养护的时间内施力。

（6）在解决冲突时，应采用空心板钢筋，可以观察现实情况移动植筋锚固的位置。

图2植筋示意图

2.2钢板加固施工技术

工艺流程：粘钢区域混凝土表面处理→螺栓钻孔植筋→待粘贴型钢打孔与表面处理→配胶→粘贴型钢→固定和加压→型钢表面防腐处理。

混凝土施工过程如下。

2.2.1表面处理

根据钢板粘贴的位置测量的设计要求，和在空心板钢板的位置的底面的细节。并在混凝土空心板表面底部粘贴钢板位置，表面砂浆层2--5毫米，直到出现混凝土的骨料。用锋利的凿子整平混凝土表面轻轻凿子，然后用钢丝刷去除表面的水垢和松散材料，扫掉外表的灰尘，最后在混凝土表面涂上吸收剂棉试涂钢板位置。

2.2.2螺栓钻孔植筋

根据需要进行钢螺栓杆和钻孔。

2.2.3型钢打孔与表面处理

基于混凝土外表粘贴钢板放样位置。使用钢丝刷或抛光研磨机粘贴钢板平面磨床的清洁处理，磨粒应该与钢板的应力方向垂直。

2.2.4配胶

环氧树脂粘合剂用于加固。环氧类胶粘剂分为a、b两组，使用时将a、b两组按规定要求混合在一起，用旋转速度100--300r/min的轴式搅拌器进行搅拌。防止胶粘剂混合水进入容器，继续向同一个方向搅拌，这样就不会减少粘合性能。

2.2.5粘贴型钢

配置的粘性补丁，用抹刀涂抹在加工好的混凝土外表和钢板上，控制在1--3毫米的厚度。然后粘钢板在空心板的底部预先定好的位置上。如外立面粘贴，为预防流动，加一层脱蜡玻璃布。钢板粘好之后，锤敲板粘贴检查密度。如果有空洞的声音，说明粘贴得不紧密，应该撕下钢板补充足够的胶水，然后重新粘上。

2.2.6固定和加压

型钢粘贴好后立即用木杠支撑，压力保持在0.05--0.1MPa之间，为了刚从钢接头胶液挤出，再用膨胀螺栓栓紧。

2.3碳纤维布加固施工技术

2.3.1工艺流程

工艺流程为：粘贴碳纤维区域混凝土表面处理→涂刷底层涂料→表面修补→粘贴碳纤维布→养护。

2.3.2施工工序

（1）基层处理

墩台混凝土外表不好的地方可以用砂轮机或磨光机去除，然后把墩台

上需要使用碳纤维布的地方用吹风机把灰尘吹去，直到表面干净。

（2）涂刷底层涂料

底层涂料均匀地在主剂和固化剂混合进搅拌器。用滚刷均匀地将底漆涂在碳纤维增强混凝土表面的桥墩上，并养护1d。底漆固化后，用砂纸把表面凹凸不平的部分磨光滑。

（3）表面修补

修复部分表面损伤。根据各成分的主要剂和固化剂比例，用环氧腻子使混凝土外表凹入位置，到表面光滑即可。

（4）粘贴碳纤维布

根据规定安装刀片，切割碳纤维布的大小，确认建筑表面底漆、环氧腻子接触干燥。根据装载容器比例的规定称重粘结树脂主剂和固化剂，均匀的搅拌，用滚筒平均地涂上涂料（下涂层），把坏的地方涂得更多。根据对纤维的设计要求，纤维和树脂的中间不能有空气。

2.4施工组织

粘贴钢板粘贴碳纤维增强塑料桥的加固方法，根据分阶段施工工艺，建筑序列如下：

第一阶段，开始施工准备，比如交通管理、施工机具准备等；

第二阶段，铰链关节铰链凿除店里，来进行修复；

第三阶段，重新铸造表面；

第四阶段，空心板底部裂缝关闭，将钢板粘贴；

第五阶段，墩台裂开的地方闭合，使用碳纤维布。

按照规定和现实需要，在施工工段两边设置警告标志、限速标志、导向箭头、锥形交通路标、施工警告灯等，以保证过往车辆安全通过。

3、施工中应注意的事项

1）在5℃以上的天气下适合施工，并应符合树脂的支撑结构使用温度。

2）在外表处理前的碳纤维布粘贴，应根据加固设计的效果。

3）复合橡胶比例准确，均匀的搅拌，调节的量要在可用时间内用完，随着时间的推移，为了保证粘结质量，绝对不能再使用，胶硬化之后，外表有凹下去的地方，就要使用抛光机或砂纸磨。

4）使用碳纤维布要清理好灰尘，弯曲和扭曲。

5）纵向搭接长度不少于100毫米。粘贴的搭接长度不少于10毫米。

6）粘贴碳纤维布要从中间向两边进行，这样防止粘贴的时候产生气泡影响到良好的效果。

7）混凝土浆层通过计算确定，考虑每一层的工作系数，抗疲劳性能，避免损坏，不适合高于5层。

8）单层比多层好，窄幅比宽幅好。

9）碳纤维布树脂的原材料要密封贮存，不能受到太阳的照射，还要远离火源。

10）碳纤维布是一种导电材料，施工期间使用要关注用电安全。

4、结束语

总之，随着现有建设项目完成时间，钢筋混凝土桥梁结构的需求增加，成为作业和重视的施工单位要特别注意。在这当中，碳纤维布加固建设这座桥组件的维修加固效果更好，和操作简单、容易施工，适用于各种桥梁加固的工程应用和推广，钢筋混凝土桥梁结构的一体化促进了桥梁结构的优化，确保质量安全，交通效率。

参考文献：

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