长春碳纤维加固公司

时间：2016-03-30

长春碳纤维加固技术

1.前言：

嘉兴市南溪路迎宾桥位于南湖风景区主入口，建成于1993年，为三跨3X16.8m简支梁桥，桥面宽度12.5m，上部为16.76m工字梁加微弯板结构，下部为钻孔灌注桩接盖梁基础，设计荷载为汽-20，挂-100。现实施南溪路拓宽改建，该老桥两侧各拼宽15m，使桥面总宽度达42.5m，设计荷载提高至城-A级。

老桥加固项目中由于老桥梁板原设计荷载较低，无法满足新荷载等级要求，经结构计算原梁板抗弯不足，需对原梁板实施加固处理，提高其荷载承载能力。经方案比选决定采用对梁板底粘贴碳纤维布加固法。

2. 碳纤维布加固特点

碳纤维布加固修复混凝土结构技术是采用配套粘结树脂将碳纤维布粘贴于混凝土表面，起到结构补强和抗震加固的作用。广泛适用于建筑梁、板、柱、墙等的加固，以及桥梁、隧道、烟囱、筒仓等其它土木工程的加固补强。

碳纤维布具有以下优点：1.重量较轻，柔软、容易粘贴、质量可保证，施工方便。基本上能不增加构件自重也不改变构件截面的尺寸。2.碳纤维布的抗拉强度较高，其抗拉强度达HRB级钢筋强度的10倍以上，可得到与使用钢板补强相同效果。3.产品厚度小，可交叉重叠，能适用于各类不规则面及曲面等结构上。4. 可以按要求裁切，柔软性也很好，能够与钢筋混凝土表面粘接紧密，对于施工质量的易于控制和保证。不需要大型的施工机具，作业时不产生明火，并能搭接粘结任意延长。5.耐酸性、碱型及大气环境等的腐蚀作用，耐久性好。6.可提高柱体的抗震能力约2至4倍。7.环保无有害物质，且贮存时间长，对施工的工期调整而产生的影响小。

3. 碳纤维布加固施工工艺简介

碳纤维施工工艺主要包括以下步骤：1.施工前期准备；2.基面的处理；3.配制并涂刷底层环氧树脂胶并做好找平处理；4.粘贴碳纤维布；5.碾压；6.滚涂环氧树脂浸渍胶；7.表面防护处理。

1.施工前期准备：拟定加固工程的整个施工方案以及施工的计划进度安排，对所使用的碳纤维布、配套的树脂胶以及所使用的机器设备做好施工前的检测和准备工作。认真阅读施工设计图纸复核相关尺寸及数量。

2.基面的表面处理：全面打磨基材表面，清除被加固体表面的疏松、受腐蚀、风化等的问题面层，并去除其表层的油污或浮浆等杂质，使其无任何附着物。粘贴处如有尖锐棱角处需将其打磨成圆角，其较小圆弧内径不小于20mm。如结构表面有裂缝需按设计要求对其进行加固修复，如裂缝宽度出规范限值应报设计单位复核确认。

3. 配制并涂刷底层环氧树脂胶并做好找平处理：涂底层环氧树脂，修正不合处，在底层树脂胶表面干燥后涂环氧树脂浸渍胶到粘结面，胶量需充足并饱满并同时做好找平处理。

4.粘贴碳纤维：按设计要求尺寸裁剪后碳纤维布后将其粘贴于混凝土涂胶面，碳纤维方向应与粘贴部位的受力方向一致，碳纤维布应平直、延展，如有接头，其搭接长度应不小于20cm。但有多层粘结时，应在碳纤维布表面干燥后即实施下一层的粘结。如果间隔时间过40分钟，则需等12个小时后再涂刷环氧树脂粘结剂粘贴下一层碳纤维布。

5.碾压：粘贴好碳纤维布后应立即用橡胶棍或塑料刮板反复碾压其表面，使其平顺、无气泡并使粘结剂充分渗透，确保粘贴效果。

6.滚涂环氧树脂浸渍胶：再次在碳纤维布表面滚涂环氧树脂浸渍胶，要求能充分浸润碳纤维布的纤维中。

7.表面防护处理：用水泥砂浆或3～6mm石英沙覆盖在碳纤维布加固面上，使其能减缓风化腐蚀等外界影响，增长其使用年限。

4. 施工条件和注意事项

1、施工表面应清洁和干燥。

2、施工温度理论上应大于5℃，小于40℃。

3、严禁在雨天露天施工。

4、相对湿度大于85%或混凝土表面结露的场合，不允许施工。

5、请于作业场所设置局部排气设备。作业中应着保护镜、保护手套、防尘口罩等保护工具。若附着于皮肤时请于使用肥皂后以清水冲洗。请尽量勿使毛羽及线屑附着于插座及其他电器产品，亦不可让本产品与电源接触。

5.注意事项

1.碳纤维布为导电的材料，故施工中应注意远离电气设备和电源，或采取安全的措施予以防护。

2.碳纤维布应避免弯折、扭曲或附着杂质，不然会严重影响其强度性能。

3.碳纤维应存储于凉爽干燥的地方，避免阳光直接照射或日晒雨淋。

4.现场施工人员应采取相应的劳动保护措施。

6.桥梁工程应用中的可行性

桥梁工程由于其结构较繁琐，桥梁周围地形复杂，多建筑物、水管、通讯设施等，桥梁加固作业面较小，对加固限制条件较多，但运用碳纤维布材料进行加图时只需要用相应的粘结剂将碳纤维布粘贴于桥梁需加固部位的结构层表面即可，同时它具有柔软可裁剪的特性故施工十分方便；另外由于碳纤维布自身重量很小，相对于桥梁受力结构的自重来说其质量几乎可以忽略，因而对结构的整体受力所增加的额外荷载也可忽略，对结构受力有利而无害。

本工程中工字梁底宽30cm，梁高80cm，长16.76m，经结构计算，设计采用UT70-30型碳纤维布，纤维重量300g/m2,设计厚度0.167mm，设计抗拉强度3.4kN/mm2,宽度50cm。采用“U”型粘贴法，分三层粘贴于原工字梁底部，每层端部各缩短1.5m。由于梁底距水面高度近1.7m，施工时采用驾船施工作业。该设计施工图其经济高效性及施工便捷性获得业主及施工单位一致认可，其加固效果将待工程完工后做进一步追踪调查。

7.结束语

粘贴碳纤维布或碳纤维板加固技术在桥梁加固工程领域是一种新型的加固技术，截止目前已在国内一些城市的桥梁加固领域得到了初步的应用，并取得了不错的效果，经济效益也相对明显；在对应桥梁类的钢筋混凝土结构来说碳纤维布的能提高结构构件的抗拉强度增强抵抗变形的能力，有效减少裂缝的开展。此加固技术施工便捷，材料自重轻、强度高、具有柔韧性、能包裹复杂外形的构件，成本经济，具有较高的实用价值。该项加固新技术如能逐步推广，并展现其优越性能将是加固技术领域的一次重大变革。

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