在橋梁裂縫修補中粘貼碳纖維技術(shù)的應(yīng)用

關(guān)鍵詞：橋梁工程；裂縫；碳纖維 

　　1 前言 

　　在經(jīng)濟快速發(fā)展的影響下，我國的交通行業(yè)獲得了很好的發(fā)展，尤其是高速公路建設(shè)，在公路施工中，橋梁施工是非常重要的組成部分。但是，在公路橋梁施工中出現(xiàn)了很多的質(zhì)量問題，其中比較常見的質(zhì)量問題是裂縫。橋梁施工中出現(xiàn)裂縫問題一定要采取必要的措施進行處理，在處理方法中，壓力注膠法比較常用，但是，在處理之后經(jīng)常會受到混凝土收縮變形的影響，導(dǎo)致其還會出現(xiàn)開裂的情況，在這種情況下，在混凝土表面上粘貼具有一定預(yù)拉力的碳纖維能夠?qū)α芽p周圍砼產(chǎn)生一定的壓應(yīng)力，這樣混凝土不會再出現(xiàn)開裂的情況。文章對橋梁裂縫的處理技術(shù)進行分析，對碳纖維在加固方面的效果進行了闡述，對以后的施工提供了參考。 

　　2 碳纖維簡介 

　　碳纖維在施工中進行應(yīng)用具有強度高、比模量高以及抗腐蝕性好的優(yōu)點，因此，在橋梁工程施工中得到了廣泛的應(yīng)用。碳纖維的自重比較輕，在施工中設(shè)計的厚度能夠進行很好的控制，而且，在施工中和樹脂材料進行結(jié)合使用，在重量方面也能進行很好的控制。在橋梁工程中，應(yīng)用碳纖維對整個工程結(jié)構(gòu)的重量影響很小，而且，在進行加固的時候，加固的方法也有很多，但是和其他方法進行比較，這種方法在進行加固的時候能夠在斷面尺寸方面進行調(diào)整，因此，對整個橋梁結(jié)構(gòu)的外觀不會有很大的影響。碳纖維加固方法在進行施工的時候比較方便，操作方式簡單，施工的時候工期能夠很好的控制，而且在施工中不需要大型施工設(shè)備，這樣施工中不會受到空間的限制，同時，對交通也不會有很大的影響。碳纖維布在施工中比較隨意，因此，對不同構(gòu)件形狀也能進行很好的應(yīng)用，同時，在成型方面也比較方便。 

　　加固碳纖維布可以利用環(huán)氧樹脂，這種材料能夠和碳纖維材料很好的結(jié)合，因此，在施工中對混凝土的結(jié)構(gòu)不會產(chǎn)生很大的影響，對原構(gòu)件的狀態(tài)不會進行損毀。碳纖維材料具有很好的物理性能，因此，在進行施工的時候具有很好的強度，同時，在施工中，高模量也能對構(gòu)件的承載力進行提高，對受力的性能進行改善，這樣能夠更好的實現(xiàn)加固的目的。 

　　碳纖維材料具有很多好的特性，同時，在使用過程中不會出現(xiàn)腐蝕性，具有很好的耐熱性，在使用以后，對環(huán)境適應(yīng)效果非常好。這種材料在化學(xué)性質(zhì)方面比較穩(wěn)定，因此，施工后不會受到化學(xué)物質(zhì)影響，在使用以后還具有很好的耐久性，因此，在橋梁使用過程中不會再出現(xiàn)其他問題。碳纖維材料在使用以后，不會受到外界材料很大的影響，即使出現(xiàn)很大的自然災(zāi)害對其結(jié)構(gòu)也不會產(chǎn)生很大的影響，因此，在施工中得到了廣泛的應(yīng)用。 

　　3 粘貼碳纖維法加固原理 

　　將抗拉性能非常好的碳纖維布在出現(xiàn)裂縫的位置進行施工，能夠提高原結(jié)構(gòu)的承載能力，同時對橋梁的使用性能進行改善。橋梁的主體應(yīng)力方向進行碳纖維布的粘貼，這樣能更好的提高橋梁的使用性能。在進行粘貼的時候，要對混凝土表面的裂縫進行必要的約束，這樣能夠防止混凝土出現(xiàn)更大的裂縫，導(dǎo)致施工中出現(xiàn)更多的問題。對混凝土的抗彎剛度進行改善，能夠更好的提高橋梁結(jié)構(gòu)的受力情況。 

　　碳纖維布進行加固，對混凝土結(jié)構(gòu)能夠進行很好的提高，同時，在進行施工的時候，要對抗拉強度進行改善，這樣更好的保證施工的效果。在施工中，對碳纖維材料使用量也要進行很好的控制，并不是使用越多越好。使用過多的材料會導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)受到破壞，因此，在進行施工的時候一定要避免出現(xiàn)這樣的問題。 

　　構(gòu)件的破壞形態(tài)將由碳纖維被拉斷引起的破壞轉(zhuǎn)變?yōu)榛炷�土被突然壓碎破壞。與此同時，由于碳纖維為完全彈性的材料，它與鋼筋的共同作用會減弱鋼筋塑性性能對構(gòu)件延性的影響。碳纖維布用的過多，構(gòu)件的延性將有所降低。 

　　碳纖維和混凝土具有相近的溫度線膨脹系數(shù)，不會由于溫度變化產(chǎn)生較大的溫度內(nèi)應(yīng)力而破壞兩者之間的粘結(jié)。 

　　4 工程實踐 

　　對一個施工中的高度公路橋梁施工情況進行分析，能夠?qū)Τ霈F(xiàn)的問題進行更好的解決，同時，對橋梁施工中的問題也能采取必要的措施進行預(yù)防。在施工前要對施工現(xiàn)場的地質(zhì)情況進行很好的勘查，這樣在施工前能夠做好施工準備工作，同時對出現(xiàn)的問題也能采取措施進行預(yù)防。 

　　設(shè)計要求地基承載力不小于230kpa，實測分別為：0#：301.6kpa；1#：213.8kpa；2#：303.2kpa；3#：273.6kpa；4#：316.0kpa。裂縫原因：2013年6月21日上午，建設(shè)、設(shè)計、監(jiān)理、施工等單位對裂縫進行了分析討論，認為該橋拆除鋼管腳手架從第二孔開始，然后拆除其它孔徑鋼管腳手架，以致于由于橋梁體系轉(zhuǎn)換，造成第二孔橋梁底板出現(xiàn)裂縫。裂縫處理：采用裂縫注入補強加固法，利用灌注器提供恒定低壓以克服毛細現(xiàn)象，將專門適配的AB灌縫樹脂注入裂縫中，使裂縫處混凝土斷面粘合在一起，恢復(fù)其整體性并改善裂縫處的承載能力，同時封堵裂縫，使膠粘劑與混凝土保護層形成一個整體，以恢復(fù)其對鋼筋的保護功能，避免接觸腐蝕性介質(zhì)而造成鋼筋生銹。根據(jù)以往的經(jīng)驗，現(xiàn)場共14條裂縫中有13條可以灌注；對細小裂縫，由于無法確保充分注入，應(yīng)在縫口反復(fù)涂刷粘接劑以封閉。 

　　裂縫注入的工藝流程：裂縫調(diào)查→裂縫觀測→確定注入器的安設(shè)分布方案→清理裂縫→安裝注入器底座→封閉裂縫→配制注入材料→自動注入→確認注滿→拆除注入器及底座→修整裂縫口→進入后序工程。 

　　表層處理：清除裂縫表面的灰塵，油污。確定注入口：一般按20～30cm的距離設(shè)注入口，注入口的位置應(yīng)盡量在裂縫較寬、開口較通暢的部位。封閉裂縫：沿裂縫處認真釘設(shè)2-3Cm寬的臨時封閉膠，并安裝注膠底座。安設(shè)自動壓力灌漿器并注漿，注漿時間為5分鐘左右，注滿時一般封縫膠旁邊有潮濕現(xiàn)象，那是注滿后有少許漿滲出的緣故。樹脂固化后敲掉底座及堵頭，清除表面封縫膠。 

　　碳纖維工程施工：橋梁底板砼表面用砂輪或砂布打磨干凈，除去表面的浮漿、油污等雜質(zhì)，直至完全露出混凝土結(jié)構(gòu)新面。粘貼碳纖維片后需要自然養(yǎng)護24小時達到初期固化，固化期間應(yīng)保持不受干擾，達到設(shè)計強度所需要的自然養(yǎng)護周期為一周左右，此期間應(yīng)防止貼片受到硬性沖擊。加固養(yǎng)護完成后，在加固碳纖維布上涂上與混凝土顏色一致的涂料。 

　　5 結(jié)束語 

　　近年來，我國的經(jīng)濟發(fā)展迅速，在經(jīng)濟發(fā)展中，對基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)非常重視。基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不僅僅能夠提高經(jīng)濟的發(fā)展，同時，也能對人們的生活水平進行提高。橋梁工程的施工對人們的出行以及交通行業(yè)的發(fā)展有很大的影響，橋梁工程施工面臨的施工環(huán)境通常都比較復(fù)雜，而且，在施工過程中應(yīng)用的施工技術(shù)比較多，這樣就使得施工中質(zhì)量無法得到保障。對具體的工程施工進行分析，能夠在施工技術(shù)方面進行提高，為以后工程施工提供參考。