鄭衛(wèi)華，鄧 超

(江西交通職業(yè)技術學院)

1 工程概況

江西省某高速公路橋梁，橋梁全長165.04m，橋面寬度26m。上部結(jié)構為30m后張預應力混凝土空心板，單幅橫向布置10片梁。橋墩為單排雙柱式墩配鉆孔樁基礎;橋臺為埋置式肋臺配鉆孔樁基礎。原設計荷載:汽車—超20，掛車—120;該橋近10年來隨著車流量、車載重的不斷加大，代表車型不斷趨于重型化以及其它多種原因，主梁出現(xiàn)的主要病害有梁底厚度嚴重不足;梁底保護層厚度不足，梁底露筋;梁底縱向裂縫;鉸縫混凝土脫落，澆筑不密室。為確保運營安全，對該橋梁加固勢在必行。

在充分掌握結(jié)構的外部條件(氣候、地質(zhì)狀況、交通狀況)和現(xiàn)狀(各加固結(jié)構構造狀況、受力狀況及已發(fā)現(xiàn)各類病害)的基礎上，正確分析病害產(chǎn)生的根本原因，充分比選國內(nèi)外現(xiàn)有的、經(jīng)實際驗證處理效果較好、經(jīng)濟合理、施工方便的加固改造方法，綜合考慮社會效益和經(jīng)濟效益，設計應盡可能減少加固工程對大橋交通的影響程度和影響時間長度，綜合上述各點，對該空心板梁段主梁采用粘貼碳纖維布方式進行加固。

2 施工工藝流程

2.1 粘貼碳纖維布施工工藝

流程見圖1所示。

圖1 粘貼碳纖維施工工藝流程圖

2.2 施工順序及注意要點

(1)施工順序

施工放樣→表面修整→裂縫處理→底涂作業(yè)→表面殘缺修補→粘貼碳纖維布(含下層作業(yè)、上層作業(yè))→養(yǎng)護→涂裝。

(2)放樣

按設計要求準確放出粘貼碳纖維布的具體位置、尺寸，誤差應滿足設計和相應規(guī)范要求。

(3)表面處理

①清除被加固構件表面的剝落、疏松、蜂窩、腐蝕等劣化混凝土，至完全露出結(jié)構新面，并用膠泥修復補平打磨，再用風機吹去表面浮塵，保證表面干燥、無油污。檢查外露鋼筋是否銹蝕，如有銹蝕需進行打磨、除銹處理。

②按設計要求對裂縫進行灌縫或封閉處理。

灌縫處理:縫寬≥0.20mm的裂縫位置、大小的確定的標注分類→裂縫處混凝土表面處理→布設灌漿嘴→密封裂縫→壓氣試驗→灌注膠液→修整處理。

封閉處理:縫寬＜0.20mm的裂縫標注分類→混凝土表面處理→涂刷膠液→膠泥封縫→涂刷膠液→修整處理。

③平整被粘貼混凝土表面，除去表層浮漿、油污等雜質(zhì)，對轉(zhuǎn)角粘貼處進行倒角處理并打磨成圓弧狀，圓弧半徑不小于30mm。

④將混凝土表面清理干凈并保持干燥。

(4)表面殘缺修補

①配制找平材料(環(huán)氧膩子)。

②混凝土表面凹陷、段差、起拱等部位用找平材料填補平順，不應有楞角。

③轉(zhuǎn)角處應用找平材料修復為光滑的圓弧，半徑不小于30mm。

④膩子涂刮后，對表層凹凸糙紋進行打磨整平。

⑤待找平材料表面指觸干燥時即進行下一步工序施工。

(5)涂刷底層涂料

①底層涂料配制。在具備混凝土表面溫度須在5℃以上、空氣的相對濕度在85%以下的條件下配制底層涂料。將各組份按比例稱量準確，置于容器內(nèi)均勻攪拌，一次調(diào)和量應在可使用時間內(nèi)用完。底涂料中嚴禁添加溶劑。

②底層涂料涂刷。確認混凝土表面干燥無油污、無粉塵。用滾筒刷將底層樹脂均勻涂抹于混凝土表面。如果底涂樹脂被混凝土吸附，須再涂一遍直到混凝土表面完全覆蓋樹脂為止。

③自然風干至表面指觸干燥。

④底層涂料固化后，打磨表層凸起部分至平整，進行下一步工序施工。

(6)粘貼碳纖維片

①按設計要求的尺寸裁剪碳纖維片。避免在運輸、放置、裁剪及粘貼過程中受彎折或浸水，且按當天用量限量裁剪。

②在具備混凝土表面溫度須在5℃以上、空氣的相對濕度在85%以下的條件下配制浸漬樹脂。

③粘貼碳纖維布

a用干燥的滾筒將浸漬樹脂均勻涂刷于構件表面，進行下層樹脂作業(yè)。300g/m2的纖維片，用量約500～600g/m2，作業(yè)方式同底涂。

b粘貼碳纖維布于下層樹脂上，以滾筒壓擠使其充分結(jié)合，并進行脫泡作業(yè)，盡量使碳纖維布浸漬樹脂間沒有殘留空氣，避免出現(xiàn)空鼓，并使浸漬樹脂充分浸入碳纖維布中。

及時檢查有無未密合現(xiàn)象，若有，則以美工刀順纖維方向剪開，充分注滿樹脂后壓平。

c碳纖維布粘貼30min后，用滾筒將浸漬樹脂均勻地涂刷于碳纖維布上，進行上層樹脂作業(yè)。300g/m2的纖維片，用量約200～300g/m2，自然風干結(jié)合。風干過程中須適當防護，避免被水、粉塵污染。

重復a、b、c步驟，就可粘貼第二層碳纖維布。

④碳纖維布縱向接頭的搭接長度為10cm，該部位應多涂浸樹脂，橫向不需要搭接，且各層之間的搭接部位不得位于同一條線上，必須錯開至少50cm。

⑤多層粘貼重復上述步驟，待纖維表面指觸干燥時即進行下一層的粘貼。

⑥碳纖維片材與混凝土之間的粘結(jié)質(zhì)量可用小錘輕輕敲擊或手壓碳纖維片材表面方法來判斷，總有效粘結(jié)面積不應低于95%。如有空鼓現(xiàn)象應加以相應處理:

a在纖維片上打2個以上孔注入低粘度樹脂。

b沿纖維方向切入2～3刀，用刮板將樹脂填進割開的縫內(nèi)。

c割掉不良部分，重新按同樣要求粘貼碳纖維片。

6)碳纖維片規(guī)格、貼片位置、長度、寬度、纖維方向、層數(shù)等應符合設計要求。

(7)養(yǎng)護

①粘貼碳纖維布后需自然養(yǎng)護24h，以達到初期固化，并保證固化期間不受干擾。

②每道工序之后樹脂硬化以前，應采取薄膜鋪蓋等方式防止沙塵或雨水侵襲

③樹脂硬化過程中如果氣溫低于5℃，可采用低溫固化樹脂，或加溫解決。

④在粘貼碳纖維布的初期固化強度未形成之前，橋上禁止機動車通行。

(8)涂裝

確保碳纖維布表面已充分風干結(jié)合，在碳纖維布外表面地浸漬樹脂(應涂飽滿，用量不小于400g/m2)硬化前，在其上均勻撒布2～3號硅砂，撒布硅砂1kg/m2，當強度形成后，即可在硅砂表面涂刷一層丙稀氨基或氟系涂料(顏色應與混凝土本色接近)進行裝飾。

4.4 加固效果

加固后經(jīng)過檢驗，底涂和上涂樹脂膠滲入碳纖維束良好，碳纖維布粘結(jié)密實無空隙、無滑移、翹起、松脫現(xiàn)象;粘貼位置、長度、寬度、層數(shù)符合設計規(guī)定;涂裝符合施工驗收規(guī)范。經(jīng)過兩年實際使用觀察，各項加固質(zhì)量效果良好，未再出現(xiàn)新的裂縫。

5 結(jié)語

粘貼碳纖維布加固技術是一種新型的加固技術，已經(jīng)得到較為廣泛的應用。該項技術是結(jié)構性加固技術，對于橋梁的安全運行致關重要。

［1］蒙云，盧波.橋梁加固與改造［M］.人民交通出版社，2002.

［2］中國工程建設標準化協(xié)會碳纖維片材加固修復混凝土結(jié)構技術規(guī)程(CECS146:2003)［S］.北京:中國計劃出版社，2003.

［3］中華人民共和國建設部 結(jié)構加固修復用碳纖維片材(JG/T167-2004)［S］.北京:中國標準出版社，2005.