目前常用的橋梁結構加固技術主要是粘貼鋼板和碳纖維布加固技術，但這兩(liang)種加固方法都比較(jiao)被動，對結構的加固效果不是很理想。尤(you)其(qi)是碳纖維布，由於其(qi)厚度較(jiao)薄(bo)，對於增加橋梁結構剛度或(huo)減小裂縫寬(kuan)度的影(ying)響有限。通(tong)過大量的研究(jiu)和工程實踐表明，采用碳纖維布是提高加固效果的Z佳方案。
隨(sui)著科(ke)學技術的進步(bu)和發展，碳纖維板已經廣泛(fan)應用於土木(mu)工程領域。就其(qi)形成而言，碳纖維板是由抗拉強度高的碳纖維製成，經環(huan)氧樹脂浸(jin)漬(zi)固化，形成結構強度提高的纖維板材料。加固施工的主要工藝是在受(shou)損部位沿受(shou)力方向或(huo)垂直於裂縫方向粘貼碳纖維板，粘結劑選用環(huan)氧樹脂。通(tong)過環(huan)氧樹脂的粘結作用，形成新的複合材料，從(cong)而加固橋梁結構，提高橋梁的承載(zai)能力，延長使用壽命(ming)。碳纖維板加固技術有很多(duo)優點(dian)，主要包括:重量輕，不增加結構重量，不影(ying)響橋梁外觀；抗拉強度高，碳纖維板的抗拉強度在3000MPa左右，高於普通(tong)碳鋼板；節省空間，施工簡單；現場不需(xu)要固定設施，施工質量容易保證；比強度高，耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性和耐(nai)久性好；它是柔軟的，具有明顯的各向異性，可以以各種方式加工，並且沿纖維軸具有高強度。另外，采用這種加固方法可以大大提高建築物的使用壽命(ming)，降低加固成本。因此，碳纖維作為劃(hua)時(shi)代(dai)的增強材料備受(shou)關注。
碳纖維布加固橋梁的方法
工程中使用碳纖維板的主要目的是加固修複橋梁的基本結構構件(jian)，以加強受(shou)壓構件(jian)的縱橫(heng)向抗彎(wan)能力、豎(shu)向抗剪能力和軸心受(shou)壓能力，提高構件(jian)的強度、剛度和延性。此外，大量試驗證明，碳纖維板加固的結構構件(jian)可以減緩(huan)裂縫寬(kuan)度的發展。碳纖維排列(lie)方向的不同(tong)，決定了碳纖維板中每個(ge)方向都有不同(tong)的抗拉強度。當碳纖維的排列(lie)方向與應力方向一致時(shi)，拉伸強度Z高；相反，當碳纖維的排列(lie)方向垂直於應力方向時(shi)，拉伸強度Z低。將抗拉強度高的碳纖維浸(jin)漬(zi)環(huan)氧樹脂成為複合增強材料，沿垂直於裂縫方向或(huo)拉伸方向將環(huan)氧樹脂膠(jiao)粘劑粘接到需(xu)要修補的部位，形成新的複合材料，可使粘接材料與原鋼筋混凝土受(shou)力，增加結構的抗剪和抗裂能力，達到提高結構延性、抗裂性、強度和剛度的目的。
碳纖維布加固施工技術
基質處理
為了加強橋梁加固工程的效果，提高碳纖維板的有效利(li)用率(lv)，首先要做(zuo)的就是基底處理。在加固過程開始之前，要對橋梁的破損部位進行修補，清除(chu)碳化破損部位，修補縫隙，清理部分鏽蝕(shi)鋼筋，使橋梁結構更(geng)加完整。打(da)磨損壞和突出的部分，使表麵光滑。用砂輪機打(da)磨邊角，倒角半徑要大於30皂，使表麵幹(gan)淨整潔(jie)。經過一段時(shi)間後，待橋麵完全幹(gan)燥，滿(man)足刺(ci)的要求，即可進行後續的加固工序。
刷底漆
底漆塗裝的順序在橋梁加固施工中尤(you)為重要。通(tong)過這一過程，塗料可以滲(shen)透到橋梁結構中，為後期粘貼碳纖維板提供(gong)了方便，也(ye)可以加強固化效果。值得注意(yi)的是，塗料的配製應在實際(ji)施工需(xu)要的前提下進行，根據塗刷的具體要求確定主劑和固化劑的配比。攪拌須充分，以確保油漆處於均勻混合的狀態。鑒於底漆塗層容易固化的特點(dian)，塗料配製後應立即塗刷，並盡快完成，以避(bi)免這一問題。
粘貼碳纖維板
根據橋梁加固麵積的大小，確定碳纖維板的用量。首先，切碳纖維板。一般情況下，為了保證施工效果，碳纖維板的長度應小於圓皂。用手指觸摸，確認施工表麵的底漆是否(fu)幹(gan)燥。將環(huan)氧樹脂主劑和固化劑按規定的配比放入攪拌桶中，攪拌均勻約2分鍾，使其(qi)充分混合。用刷塗輥將環(huan)氧樹脂均勻地刷在底漆上，施工表麵的粗糙度決定了塗刷量。將碳纖維板貼在塗有樹脂的表麵後，用毛(mao)刷輥和橡(xiang)膠(jiao)刮刀沿纖維方向推平，達到去除(chu)多(duo)餘氣泡和浸(jin)透樹脂的要求。在纖維長度方向上，至少要預留10個(ge)皂重疊長度，反之，在短方向上就沒(mei)必要留。碳纖維板粘貼好後，要放置30分鍾。如出現浮漿(jiang)或(huo)脫線，應及時(shi)用滾筒(tong)或(huo)橡(xiang)膠(jiao)刮刀壓平或(huo)修補，以保證Z佳施工效果。值得注意(yi)的是，粘貼碳纖維板時(shi)，應在空氣通(tong)暢、無煙火的環(huan)境(jing)下進行施工，施工人員(yuan)在施工時(shi)須穿戴好防護用品。
維護/固化
碳纖維板粘貼後，應立即進行養護，以保證工藝質量。保養一般在1-2周內。為了達到Z佳的維修效果，對可能受(shou)到風雨和人為活(huo)動幹(gan)擾(rao)的部位，宜采用密封屏蔽(bi)的方法，將外界(jie)環(huan)境(jing)的影(ying)響降到Z低，達到碳纖維板的Z佳加固效果。
表麵繪畫
對於有外觀裝飾要求的結構或(huo)構件(jian)，可在粘結碳纖維表麵塗刷環(huan)氧基塗料，或(huo)在噴(pen)砂和抹(mo)灰後塗刷常規塗料。
碳纖維板重量輕，抗拉強度高，延展性好，可用於修複各種結構，不影(ying)響橋梁結構的外觀和美觀。碳纖維布加固施工簡單有效。即使碳纖維片(pian)材的市場價格高於其(qi)他工程材料，實際(ji)上也(ye)大大降低了施工成本。避(bi)免了混凝土加固、鋼板加固等傳統措(cuo)施所需(xu)要的支模(mo)、支撐、澆築混凝土、拆裝夾具、維修、拆模(mo)等複雜的順序，且不占用太(tai)多(duo)空間。即使在高空作業，也(ye)隻(zhi)需(xu)要搭建一個(ge)簡單的工作平台。因此，碳纖維布加固橋梁的綜(zong)合成本低於傳統的修複方法。此外，碳纖維板鋼筋具有良(liang)好的耐(nai)久性和耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性，即使沒(mei)有防腐(fu)處理。但是鋼板加固不能省略防腐(fu)防鏽的過程。由於碳纖維布加固工程減少了占用空間，縮(suo)短了施工周期，簡單，可以大大減少加固工程施工對場地周邊環(huan)境(jing)的影(ying)響。碳纖維板加固技術滿(man)足了橋梁加固工程的需(xu)要，具有廣闊的應用前景。
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