碳纖維單向布加固砼技術在舊橋改建中的應用

1、1碳纖維單向布加固砼技術在舊橋改建中的應用摘要：碳纖維單向布與配套樹脂材料是加固維修鋼筋砼結構領域中的新材料、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計荷載由汽車—5級提高為汽車—超20級，采用了此技術進行加固補強。用此新技術、新材料加固的工作量之大在北京市政、公路工程尚屬首例，同時也取得了較大的經濟效益。本文對該材料性能與施工工藝等有關技術問題做一介紹。關鍵詞：碳纖維單向布加固砼技術應用一、概述碳纖維單向布具有高強度

2、、高彈性模量和耐久性好等優(yōu)點。應用專用的樹脂和碳纖維布，按設計要求粘貼于砼表面，從而達到結構物加固補強效果。通過對梁、板、柱等進行加固前后大量對比試驗，力學性能顯著得到提高，據試驗研究統(tǒng)計粘貼一層碳纖維單向布的梁板，其抗彎性能可提高5～8%。此技術與其他粘鋼、噴射砼等加固技術相比，具有自重小、施工簡便、施工周期短和耐久性好等特點。美國、日本等國于二十世紀八十年代開始進行實驗研究，目前已經大量使用此技術。據有關資料統(tǒng)計，僅日本1997年用

3、于加固修復的碳纖維布使用量就達70萬m2。我國近兩年來，科研單位和院校在這方3相差10～15%。為節(jié)省工程投資，且根據現(xiàn)四環(huán)路交通不允許中斷的情況，經有關部門批準，確定將全橋的5排中墩蓋梁的20個正負彎矩區(qū)進行補強加固處理，全橋蓋梁加固面積395m2，其具體加固位置見圖。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計為隱形蓋梁給加固工作帶來較大的困難，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面

4、僅5cm，經計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合材料進行補強加固。碳纖維布的極限抗拉強度高于普通鋼筋的10倍以上，而彈性模量也與鋼筋相近，較適合于鋼筋砼結構的補強加固工程。另外施工簡便，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，我國引進了美國、日本生產的碳纖維復合材料，進行了一些工程的加固，并取得了較好效益，但費用高影響推廣應用。近期由于國產化系列的碳纖維復合材料的出現(xiàn)，為該工程材料的選用