加固公路橋梁新技術1

1、加固公路橋梁新技術加固公路橋梁新技術由于自然環(huán)境各種因素的影響施工質(zhì)量和實際交通組成變化及超載車輛的作用，已建的混凝土橋梁結構可能會出現(xiàn)承載能力不足、混凝土表面裂縫等問題。這些混凝土橋梁中絕大部分可以通過加固改造就能提高或改善結構受力性能，重新投入使用。粘貼鋼板法是公路混凝土橋梁常用的加固方法，一般是采用環(huán)氧樹脂或專門結構膠將鋼板直接粘貼在混凝土構件表面，使之與構件形成受力整體。土木工程中的新技術往往來自新材料的應用。自上世紀七十年代末

2、初期，歐洲進行纖維增強復合材料（FRP）在土木工程應用研究以來，具有極好的比強度和比剛度、優(yōu)秀耐腐蝕性的纖維增強復合材料已廣泛用于混凝土結構的粘貼加固工程，形成了纖維增強復合材料補強加固已有混凝土橋梁的新技術，其中碳纖維增強復合材料（CFRP）應用更多。本文根據(jù)國內(nèi)外關于碳纖維增強復合材料補強加固的工程研究，介紹這一新技術的材料特性、施工方法和技術措施。材料的基本特性碳纖維增強復合材料補強加固所采用的基本材料是高強度或高彈性模量的連續(xù)碳

3、纖維，單向排列成束，用環(huán)氧樹脂浸漬固化的碳纖維板或未經(jīng)樹脂浸漬固化的碳纖維布，統(tǒng)稱碳纖維片材。將片材用專門配制的粘貼樹脂或浸漬樹脂粘貼在橋梁混凝土構件需補強加固部位表面，樹脂固化后與原構件形成新的受力復合體，共同工作。1、碳纖維片材；片材碳纖維材料的拉伸強度在（2400～3400）MPa之間，與普通碳素鋼板拉伸強度為240MPa相比，片材的拉伸強度很高。片材碳纖維材料的彈性模量依片材力學性能不同，碳纖維片材依力學性能分成高模量、高強度和

4、中等模量三類。高模量碳纖維片材的彈性模量較高，但其伸長率較低。相比之下，碳纖維片材的單位重比鋼材低許多，說明碳纖維片材較輕。碳纖維的化學結構穩(wěn)定，本身不會受酸堿鹽及各類化學介質(zhì)的腐蝕，有良好的耐寒和耐熱性。2、配套樹脂類粘結材料；混凝土結構加固修補配套樹脂系統(tǒng)包括底層涂料，用于滲透過混凝土表面，促進粘結并形成長期持久界面的基礎；油灰，用于填充整個表面空隙并形成平整表面以便使用碳纖維片材；浸漬樹脂或粘結樹脂，前者用于碳纖維布粘貼，后者用于

5、碳纖維板粘貼。浸漬樹脂或粘貼樹脂是將碳纖維片粘附于混凝土構件表面并與之緊密地結合在一起形成整體共同工作的關鍵，因此，樹脂同混凝土的粘貼強度大于混凝土的拉伸強度和剪切強度。就公路混凝土橋梁用碳纖維片材加固技術而言，環(huán)氧樹脂在不同施工環(huán)境溫度下固化性能有十分重要的意義，因為這涉及到粘貼工作質(zhì)量與如何盡量減少橋上正常交通中斷時間緊密相關。采用專配的環(huán)氧樹脂材料，在混凝土施工表面溫度（10～40）攝氏度時，粘貼環(huán)氧樹脂固化時間約15小時以上，但

6、粘貼后就可以使用的時間為45分鐘以上，專配的環(huán)氧樹脂材料的這一性能是完全適合混凝土橋梁的加固工作。碳纖維片材加固橋梁的形式碳纖維片材主要用于混凝土橋梁的基本構件和節(jié)點的加固補強，其加固的效果主要是提高構件的抗彎承載力、抗剪承載力以及受壓構件的軸向抗壓承載力；提高構件的剛度以及延性。除此之外，許多室內(nèi)及現(xiàn)場試驗證明，碳纖維片材加固的混凝土構件裂縫寬度發(fā)展可以得到控制。由于碳纖維片材，特別是碳纖維布質(zhì)量輕且厚度薄，具有一定柔度，在混凝土橋的

7、有關部位加固較靈活。碳纖維片材因碳纖維排列方向不同而使各方向拉伸強度不相同，碳纖維片材的纖維向與受力向相同時，其拉伸強度最高，反之，纖維方向與受力方向垂直時，其強度最低。因此，在采用碳纖維片材進行加固設計中，必須正確掌握纖維的布置方向。根據(jù)混凝土構件加固計算，可以采用連續(xù)式粘貼或條帶間隔粘貼碳纖維片材的方式。研究表明，分條加固的效果要優(yōu)于整條布的加固效果。術，需要結合我國的工程特點進行深入研究和不斷提高，使我國公路舊橋加固維修技術達到新