铁岭桥梁裂缝加固

怎样进行多层碳纤维布加固？
碳纤维布是一种优质的建筑加固材料，相对于常规加固方法，不仅强度高、质量轻、对原结构空间占用小，同时质软能像布料一样适用于复杂多变的建筑表面。碳纤维布加固技术经过多年的发展，如今已经名副其实的成为加固行业中，采用多的加固方法之一。
碳纤维布在混凝土结构中，主要对受弯构件起到加强承载力的作用，就好比钢筋混凝土结构中受拉区布置的钢筋一样。满足安全性鉴定的碳纤维布具有高达3400MPa的强度，然而在实际的设计施工中，考虑到二次受力等因素的影响，会出现仅采用一层碳纤维布无法达到强度要求的情况，这时就需要采取多层碳纤维布进行加固处理。
多层碳纤维布加固中应用广的是双层碳纤维布加固。相对于单层纤维布的粘贴，双层碳纤维布的施工工艺要复杂一些。双层碳纤维布粘贴时，应在层碳布浸渍胶达到指干状态前立即粘贴下一层，若延误时间**过1小时，则应等待12小时后重新在层碳布上涂抹胶体进行施工，同时在粘贴前需要注意将灰尘等对粘贴效果有影响的杂质进行清除。
双层碳纤维布不仅在施工上有严格的要求，在构造措施中同样也要格外的注意。首先，碳布端部的U型箍在双层碳纤维布中有很重要的作用，混凝土梁受弯产生变形，梁和纤维布要求变形协调，因而在混凝土梁底与胶、胶与碳纤维布间会产生拉应力，容易发生端部的剥离破坏，尤其是对于多层碳布来说。而端部采用U型箍，会对碳布起到约束作用，减少了剥离的可能性。
另外，为了保证双层碳布端部的锚固能力，对碳纤维布进行分层截断是更加合理的加固方法。在双层碳布的加固中，有两种分层截断的措施可选，分别是外短内长与内短外长，二者之间的效果好坏可从以下几方面判断：
传力路径
外短内长型中b端碳纤维受力需要通过*二层胶、层布以及层胶才能传递到混凝土结构中，传力路径较长，整体性稍差。
可靠程度
外短内长的形式b端碳纤维布与混凝土基材存在二次粘贴，锚固失效概率比较高，锚固效果可靠程度偏低。
剥离破坏
单独的对于b端锚固效果来说，内短外长的构造形式将b端头包裹在其中，对b端头起到了约束的作用，也就提高了b端头的抗剥离能力。
由此可见，两种构造中内短外长加U型箍的锚固、加固效果要明显优异于外短内长型。因此，在规范GB 50367-2013中，也明确的推荐内短外长型的构造措施。
还有一点，在双层碳纤维布中也起到了至关重要的作用。双层碳纤维布之间、碳纤维布与混凝土基材之间，都是靠胶体进行粘接传力，相对于单层碳纤维布，双层碳纤维布由于承受更高的拉应力，因此需要更高性能的胶体，来保证整体共同受力。卡本浸渍胶，通过安全性鉴定，无疑问是双层碳纤维布施工中的有力支持。

在结构加固工程中，可以采用的加固方法有很多，既有传统的加固方法，也有新型的加固方法，而粘钢加固和碳纤维加固就是代表性的2种加固方法。粘钢加固和粘贴碳纤维加固具有相似的加固原理，它们作为加固技术具有较多的优势，而且适用性都很强。那么碳布和粘钢板加固可以互换吗?
碳布与粘钢加固的相似之处，从适用范围上，碳布与粘钢同样可用于受弯构件、大偏心受压构件与受拉构件，例如在梁底粘贴碳布或者钢板，均可提高结构承载力，达到加固补强的目的;从原理上来看，碳布与粘钢都是利用结构胶将碳布或钢板粘贴至混凝土基材上，令加固材料与基材形成整体共同受力;从施工流程看，两种方法都受结构胶影响较大，加固前均需要卸载，未进行卸载或卸载不彻底都会产生二次受力，造成加固材料受力滞后。
碳纤维布与钢板在结构加固中起到的作用，可以等同为增加钢筋混凝土结构中的配筋率。因此在一定程度上，碳纤维布加固与粘钢加固可以相互替换。碳布与粘钢加固既有相似之处，又有不同之处，它们都有各自的优势。
对于粘贴碳纤维布来说，常用的碳纤维布自重仅有200g/㎡和300g㎡两种类型，其设计厚度也是较为轻薄，一层200g/㎡碳纤维布厚度仅为0.111mm，施工速度约为粘钢加固的2~3倍。碳纤维加固灵活多样，不会导致建筑物内其他构件的连锁加固，经济效益高。加固过程中不会改变结构外观，对原结构损伤较小，结构自重增加较小。施工现场湿作业工作量少，施工便捷坚固耐用。
粘钢板加固由于钢板的物理力学性能为各向同性，在进行受力的时候能够均匀受力，但是其施工时需要的夹具和施工器械，施工工序胶碳纤维布加固较为繁琐复杂。对于采用粘钢加固来说，所粘贴钢板的宽度不宜大于100mm，当采用手工涂胶粘贴钢板，钢板厚度不应大于5mm。采用压力注胶粘贴钢板，其厚度不应大于10mm，且需要按照外粘型钢加固法的焊接节点构造进行设计。对于普通小荷载结构或者构件，经计算其补强所需面积小，粘贴碳纤维布1~2层即可满足要求时，要先考虑采用粘钢板加固加固法来进行处理。
在加固工程中，可以采用的加固方法有很多，而且适用性都很强。对于加固方法的选择，要根据加固工程的实际情况来决定，任何加固方法都有自己的局限性。所以施工单位需要掌握每种加固工法的优势，将每种加固工法的优势充分发挥出来，这样可以更加高效地完成加固工程。

详解碳纤维布加固施工过程中不容小觑的4个细节
　　说到建筑物的加固施工，大家现在对其的了解都比较多，目前我们常用的加固方法有碳纤维加固法、混凝土加固法、粘钢加固法等，不同的加固方法优势不同，对施工环境也有不同的要求，在多种加固方法中，由于碳纤维加固方式具有很多优点，目前在建筑工程中的应用频率也较高，碳纤维布是一种优质的加固材料，使用碳纤维布加固施工时，也有很多需要注意的细节问题，今天小编就来带着大家一起详细的了解下。
一、对施工环境的要求
　　虽然碳纤维材料能够在恶劣的条件下施工，不过，为了保证加固施工的效果，我们对施工环境还是要重视起来的，一般情况下，对施工温度的要求并不是太高，施工现场的温度不能低于5度，否则需要进行加温处理，如果施工温度长期低于5度，需要暂时停止施工，以免影响到加固效果。
　　二、加固后的养护工作
　　自然养护的时间是24小时，要保证加固的部位不受外力的干扰和冲击，如果是室外施工，还需要保证加固部位不能淋雨，施工结束后，加固部位养护5天的时间就可以投入使用了。
　　三、施工安全的具体要求
　　1、裁剪碳纤维布时，需要远离明火和电源；
　　2、碳纤维布材料的储存环境应该选择在密封的环境中，切忌要远离明火，还需要避免阳光的照射；
　　3、在配制结构胶时，需要在通风良好的环境中配制；
　　4、施工现场需要配备灭火器，以免发生安全事故时，能够及时施救；
　　5、施工人员只要进场就要佩戴安全帽，穿着工作服，对于有烟瘾的施工人员来说，在施工现场，不能携带打火机和进场，以免引发火灾。
　　四、施工现场的详细记录
　　一般情况下，大型工程都有专门的记录人员，为了避免施工材料的浪费使用，对于每道加固工序使用的加固材料数量都需要详细记录在册，对于短缺的材料也需要记录并及时上报。

混凝土桥梁结构的粘贴碳纤维板技术在加固中具有不中断交通，且工期短，人工少的优点。所以扩展该项技术开展了配有大偏心CFRP体外束预应力混凝土连续梁桥体系应用研究，是本世纪新型桥梁建设方向之一。
1，碳纤维材料的基本特性
碳纤维增强复合材料补强加固所采用的基本材料是高强度或高弹性模量的连续碳纤维，单向排列成束，用浸渍固化的碳纤维板或未经树脂浸渍固化的碳纤维布，统称碳纤维片材。将片材用专门配制的粘贴树脂或浸渍树脂粘贴在桥梁混凝土构件需补强加固部位表面，树脂固化后与原构件形成新的受力复合体，共同工作。
1.1 碳纤维片材
片材碳纤维材料的拉伸强度在（2400～3400）MPa之间，与普通碳素钢板拉伸强度为240MPa相比，片材的拉伸强度很高。 片材碳纤维材料的弹性模量依片材力学性能不同，碳纤维片材依力学性能分成高模量、高强度和中等模量三类。高模量碳纤维片材的弹性模量较高，但其伸长率较低。相比之下，碳纤维片材的单位重比钢材低许多，说明碳纤维片材较轻。碳纤维的化学结构稳定，本身不会受酸碱盐及各类化学介质的腐蚀，有良好的耐寒和耐热性。
1.2 配套树脂类粘结材料
混凝土结构加固修补配套树脂系统包括底层涂料，用于渗透过混凝土表面，促进粘结并形成长期持久界面的基础；油灰，用于填充整个表面空隙并形成平整表面以便使用碳纤维片材；浸渍树脂或粘结树脂，前者用于碳纤维布粘贴，后者用于碳纤维板粘贴。浸渍树脂或粘贴树脂是将碳纤维片粘附于混凝土构件表面并与之紧密地结合在一起形成整体共同工作的关键，因此，树脂同混凝土的粘贴强度大于混凝土的拉伸强度和剪切强度。
就公路混凝土桥梁用碳纤维片材加固技术而言，在不同施工环境温度下固化性能有十分重要的意义，因为这涉及到粘贴工作质量与如何尽量减少桥上正常交通中断时间紧密相关。采用专配的材料，在混凝土施工表面温度（10～40）摄氏度时，粘贴固化时间约15小时以上，但粘贴后就可以使用的时间为45分钟以上，专配的材料的这一性能是完全适合混凝土桥梁的加固工作。
2，碳纤维加固补强的施工工艺
2.1 根据设计确定粘贴碳纤维的范围进行基底处理；
2.1.1 将砼构件表面的残缺、破损及碳化层部分清除干净，达到结构密实部位。检查外露钢筋是否有锈蚀，并进行必要的处理。对经过剔凿、清理和露筋的构件残缺部分进行修补复原。
2.1.2 裂缝修补。缝宽小于0.2mm的裂缝，用进行表面涂刷密封；大于0.2mm的裂缝用灌缝。
2.1.3 将构件表面凸出部分（模板的段差等）打磨平整，修复后的段差尽量平顺。用磨光机把棱角磨成半径大于30mm的圆角。
2.1.4 清洗打磨过的构件表面，并使其充分干燥。
2.2 底层涂刷（底层涂料具有较强的渗透性，可渗入砼表面内）
2.2.1 把底层涂料的主剂和固化剂按规定比例称量准确后放人容器内，用搅拌器拌均匀，一次调和量应在可使用时间内用完为准。
2.2.2 用滚筒刷均匀的涂刷底层涂料。
2.2.3 底层涂料固化后，表面有凸起部分时要用砂纸磨光。
2.2.4 注意在气温小于5C，相对湿度大于85，砼表面含水率在8以上，有结露可能而无可靠保证措施时，均不得施工。
2.3 对构件表面残缺的修补
2.3.1 构件表面凹陷部位应用填平，修复至表面平整。
2.3.2 内角（段差、起拱等）要用填补使之平顺。
2.4 贴碳纤维片。
2.4.1 为了防止碳纤维受损，在碳纤维片运输、储存、裁切和粘贴过程中，严禁受弯折。贴片前应用钢直尺与壁纸刀按规定尺寸切断纤维片，每段长度一般不**过6rn。
2.4.2 碳纤维接头必须搭接10cm以上，横向不需搭接。
2.4.3 按规定比例掺配树脂主剂和固化剂，用滚筒刷均匀地涂刷黏结树脂，称为下涂。
2.4.4 贴片时，在碳纤维片和树脂之间尽量不要有空气，可用罗拉沿着纤维方向在碳纤维片上对此滚压，使树脂渗入碳纤维中。
2.5 养护
粘贴碳纤维片后，需自然养护24h达到初期固化，并保证固化期间不受干扰。
2.6 涂装
根据需要可在树脂固化后加固补强构件表面，涂刷耐火涂层和色彩。
3，碳纤维（片材）加固处理要点
在进行结构加固处理前，先对梁板采取有效地卸载和支**措施，然后按以下施工工序进行加固施工。
3.1 破损面混凝土表面处理：清除被加固构件表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等劣化混凝土，露出混凝土结构层。3.2 按设计要求对破损面钢筋处理后用M45的砂浆进行灌缝或封闭处理，并保证钢筋保护层厚度不小于15mm，利用打磨机将其表面打磨平整，并用钢刷将其表面的粉尘、油污等不洁物清除干净，使构件加固表面平整、干燥无粉尘。另外，如碳纤维需沿基纤维方向绕构件转角处粘贴时，转角粘贴处要进行倒角处理并打磨成圆弧状，圆弧半径不应小于20mm。
3.3 涂刷底层树脂：用滚筒刷将底层树脂均匀涂抹于混凝土表面，待树脂表面指触干燥时即进行下一道工序施工。
3.4 找平处理：表面凹陷部位用找平材料填补平整，且不应有菱角。
3.5 粘贴碳纤维片材：将配制好的浸渍树脂均匀涂抹于所要粘贴的部位，并用橡胶滚筒沿纤维方向多次滚压，挤除气泡，使浸渍树脂充分浸透碳纤维布，滚压时不得损伤碳纤维布。多层粘贴重复上述步骤，待纤维表面接触干燥时即可进行下一层的粘贴。如**过60min，则应等12h后，再行涂刷粘结剂粘贴下一层。
3.6 在后一层的碳纤维布的表面均匀涂抹浸渍树脂。
4，对碳纤维加固补强技术的展望
碳纤维用于砼结构的修复补强虽然时间不长，但发展很快，其主要原因在于碳纤维片加固存在较多优点：
4.1 施工简便迅速，*模板、夹具、支撑等。
4.2 不增加结构重量，碳纤维片重量200g/m～300g/m，设计厚度0.111mm～0.167mm，加上的重量也很轻，对结构自重影响可忽略不计。
4.3 能适应各种结构外形的补强。
4.4 可以多层粘贴。可根据设计要求，在一个部位重叠粘贴。
随着我国高等级公路的迅速发展，高速公路桥梁通车里程也在不断增长，桥梁由于各种原因造成承载力降低、混凝土强度降低或需要提高抗震能力和修补桥梁裂缝，都可以应用碳纤维布补强技术。