碳纖維單向布加固砼技術(shù)在舊橋改建中的應(yīng)用

1、1碳纖維單向布加固砼技術(shù)在舊橋改建中的應(yīng)用摘要：碳纖維單向布與配套樹(shù)脂材料是加固維修鋼筋砼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中的新材料、新工藝。在北京北四環(huán)路健翔立交橋改建中，為使原鋼筋砼蓋梁設(shè)計(jì)荷載由汽車(chē)—5級(jí)提高為汽車(chē)—超20級(jí)，采用了此技術(shù)進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)。用此新技術(shù)、新材料加固的工作量之大在北京市政、公路工程尚屬首例，同時(shí)也取得了較大的經(jīng)濟(jì)效益。本文對(duì)該材料性能與施工工藝等有關(guān)技術(shù)問(wèn)題做一介紹。關(guān)鍵詞：碳纖維單向布加固砼技術(shù)應(yīng)用一、概述碳纖維單向布具有高強(qiáng)度

2、、高彈性模量和耐久性好等優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)用專(zhuān)用的樹(shù)脂和碳纖維布，按設(shè)計(jì)要求粘貼于砼表面，從而達(dá)到結(jié)構(gòu)物加固補(bǔ)強(qiáng)效果。通過(guò)對(duì)梁、板、柱等進(jìn)行加固前后大量對(duì)比試驗(yàn)，力學(xué)性能顯著得到提高，據(jù)試驗(yàn)研究統(tǒng)計(jì)粘貼一層碳纖維單向布的梁板，其抗彎性能可提高5～8%。此技術(shù)與其他粘鋼、噴射砼等加固技術(shù)相比，具有自重小、施工簡(jiǎn)便、施工周期短和耐久性好等特點(diǎn)。美國(guó)、日本等國(guó)于二十世紀(jì)八十年代開(kāi)始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，目前已經(jīng)大量使用此技術(shù)。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，僅日本1997年用

3、于加固修復(fù)的碳纖維布使用量就達(dá)70萬(wàn)m2。我國(guó)近兩年來(lái)，科研單位和院校在這方3相差10～15%。為節(jié)省工程投資，且根據(jù)現(xiàn)四環(huán)路交通不允許中斷的情況，經(jīng)有關(guān)部門(mén)批準(zhǔn)，確定將全橋的5排中墩蓋梁的20個(gè)正負(fù)彎矩區(qū)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固處理，全橋蓋梁加固面積395m2，其具體加固位置見(jiàn)圖。三、加固方案和材料的選定1加固方案的選定各中墩蓋梁原設(shè)計(jì)為隱形蓋梁給加固工作帶來(lái)較大的困難，最早提出采用噴射鋼纖維砼和外包鋼板的加固方案，因主梁梁端在跨間處距蓋梁外側(cè)面

4、僅5cm，經(jīng)計(jì)算比較與施工空間的限制上述兩方案可行性較小，最后確定選用碳纖維復(fù)合材料進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固。碳纖維布的極限抗拉強(qiáng)度高于普通鋼筋的10倍以上，而彈性模量也與鋼筋相近，較適合于鋼筋砼結(jié)構(gòu)的補(bǔ)強(qiáng)加固工程。另外施工簡(jiǎn)便，適用于要求施工周期短的加固工程。2材料的選定近二、三年來(lái)，我國(guó)引進(jìn)了美國(guó)、日本生產(chǎn)的碳纖維復(fù)合材料，進(jìn)行了一些工程的加固，并取得了較好效益，但費(fèi)用高影響推廣應(yīng)用。近期由于國(guó)產(chǎn)化系列的碳纖維復(fù)合材料的出現(xiàn)，為該工程材料的選用