垫江碳纤维加固垫江楼板加固

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1、碳纤维补强加固技术

碳纤维补强加固技术是一种近几年出现的桥梁加固改造技术。碳纤维补强的基本材料是将高强度或高弹性模量的连续碳纤维，单向排列成束，用环氧树脂浸渍形成为碳纤维增强复合材料片材（Carbon Fiber Reinforced Plastics或Polymer,简称CFRP）。高强度碳纤维布的抗拉强度可达3550MPa ，是钢材的10倍；弹性模量2.35×10 MPa～3.8×105 Mpa之间，与钢筋相近。

碳纤维布加固旧桥就是利用碳纤维布的高强和可粘贴的性能，把碳纤维布用环氧树脂粘贴在被补强的混凝土结构表面，与原混凝土结构形成一体共同承受荷载，由于碳纤维布分担了荷载，就降低了钢筋的应力，而使结构得到加固补强。

2、碳纤维布加固桥梁的主要特点

（1）基本不增加结构自重和截面尺寸

碳纤维布的自重仅为200～300g/m2,厚度为0.111～0.167mm,加上环氧树脂系列粘结材料的自重也很轻，对整个结构自重及桥下净空的影响微乎其微，可忽略不计。同时碳纤维布还可以多层粘贴，根据补强的要求，碳纤维布可以在一个部位重复粘贴，充分满足补强的要求，这一优点更是传统补强方式所难以比拟的。

（2）可适用不同构件形状，成型很方便

斜、弯、坡及异性结构的补强，采用传统的方法施工难度较大，采用碳纤维补强法，因碳纤维布的随意性很强的特点，可随结构外形变化任意施工，从而降低施工难度，减少施工成本，缩短施工工期，产生巨大的社会及经济效益。

（3）施工简便

碳纤维布加固的施工方法简便，工艺简单，*大型设备、模板、夹具及支撑，操作起来简单易行，特别是施工时所需工作面小，在施工空间受限制时(如箱梁内部的加固)，该优点是其他加固方法不能比拟的。

（4）对原结构几乎不会产生新的损伤

碳纤维布加固补强是采用环氧树脂系列的粘结材料进行粘贴，不需要设置锚固螺栓及开凿混凝土等，因而不会对已损伤的结构产生新的破坏，更可避免钻孔时与结构内原有钢筋和预应力索发生冲突而引起新的问题。

（5）能有效地封闭混凝土裂缝

碳纤维布粘贴在混凝土的表面，不仅封闭了混凝土的裂缝，其高强高模量的特性还约束了混凝土结构裂缝的生成与扩展，改变了裂缝的形态，使宽而深的裂缝变成分散的细微裂缝，从而提高了混凝土构件的整体刚度。

（6）碳纤维布具有优良的耐化学腐蚀性

碳纤维布是一种复合材料，具有良好的耐热性、耐腐蚀性、耐久性和抗疲劳性能。具有足够的适应气温变化的能力，不仅能经得起水泥性的侵蚀，而且在经常受害侵蚀等腐蚀环境下，其寿命也较长。因而碳纤维布加固法在不利环境下较其他方法更显其优异性。

（7）不影响结构的外观

碳纤维布的厚度很薄，粘贴固化后其表面还可以涂刷一层与原有结构外观颜色一致的涂料，而不影响结构的外观。

3、碳纤维补强在公路桥梁工程中的应用

对于各种类型的公路桥梁，碳纤维布常见应用方式有：

（1）抗弯补强

将碳纤维布粘贴在构件受拉区部位，一般指跨中下部和连续板、连续梁、悬臂板、梁支座的上部，沿受力筋方向粘贴。抗弯补强时，可以根据受力需要贴一层至多层。还可应用高弹性模量片材，补强效果更显着。

（2）抗剪补强

通常是在梁靠近端部主拉应力较大的区域以及次梁或有较大集中荷载作用的部位。补强时在梁的两侧面竖向粘贴，或与梁底形成U形环包。相当于增加抗剪箍筋以分担原箍筋的剪力。

（3）抗疲劳补强

桥梁及桥面板，都可以粘贴碳纤维布以提高结构的疲劳抗力。桥面板上下同时粘贴效果更好。

（4）抗压补强

对桥墩中心受压柱的抗压补强，用碳纤维布在柱中部横向环包，在受压区产生环向束缚作用，能提高抗压能力，降低柱的压屈系数。

（5）抗震性能补强

在地震或台风的横向力作用下，柱端弯矩和剪力都很大，可以纵向粘贴和环包同时进行。既提高柱、墩横向抗力，又改善能量吸收性能，提高结构的延性，使结构抗侧向力能力显着提高。

（6）封闭和防护功能

用碳纤维布粘贴可以将结构裂缝密闭，较宽较深的裂缝还可在粘贴前用环氧树脂灌缝进行密闭，从而控制裂缝的进一步扩展，阻止水分渗入引起钢筋锈蚀，同时还具有增强抗腐蚀性能的作用。

**菁大桥位于兴**公路K127+818处，该桥在加固前行车道板由于限运输，底板出现不同程度的裂缝，且裂缝处有水，加固时对行车道板底板采用粘贴碳纤维布补强，有效控制了裂缝的扩展。

三、结语

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