交通設(shè)施是保證國民經(jīng)濟和社會健康發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施，鋼筋混凝土橋梁作為交通設(shè)施的重要組成部分，起到至關(guān)重要的作用。我國中小型橋梁建設(shè)過程中，20世紀60年代以析架橋為主，70年代以雙曲拱橋為主，80年代以T型、橋面板的拼裝橋為代表，其中要以90年代初建設(shè)的橋梁質(zhì)量最差，由于勘察、設(shè)計、施工、時間等等原因，加上公路交通量不斷增加，代表車型不斷趨于重型化，公路橋梁負荷日趨加重。加之舊橋部分老化，破損或受原設(shè)計荷載標準的限制，普遍存在橋梁承載力不足的情況，許多現(xiàn)有橋梁已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代交通的要求，這些問題不僅影響到橋梁的正常使用，嚴重的還會給國家和人民帶來巨大的損失，為了適應現(xiàn)代交通的需要，滿足橋梁設(shè)計規(guī)范要求，必須對橋梁進行加固補強。

新世紀土木工程的發(fā)展在很大程度上依賴于性能優(yōu)異的新材料的應用和發(fā)展。對于傳統(tǒng)的鋼筋增強材料，應尋找一種強度高、重量輕、耐腐蝕和耐久性好的新材料。碳纖維布作為一種新型的有發(fā)展?jié)摿Φ慕ㄖ庸滩牧?，取代傳統(tǒng)的建筑加固材料應用廣泛。

碳纖維加固技術(shù)

纖維復合材料是一種高強、輕質(zhì)、耐腐蝕的新型高性能結(jié)構(gòu)材料。近十年來碳纖維復合材料加固補強混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)在工程中得到了很好的應用，尤其在橋梁加固方面，具有重要理論意義和廣闊應用前景。

纖維復合材料是脆性材料，而我們知道鋼筋是延性材料，用于對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固時，纖維復合材料的脆性性能會對結(jié)構(gòu)性能產(chǎn)生以下兩點重要影響:

第一，纖維復合材料不像鋼筋那樣具有延性，其脆性性能會限制加固后鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的延性；

第二，F(xiàn)RP材料的脆性性能限制了應力重分布。這些因素影響外貼FRP材料的加固設(shè)計，不能簡單和鋼筋等強度代換。要深入研究并考慮FRP材料的脆性性能，對現(xiàn)有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法進行修正。

碳纖維粘結(jié)劑等粘結(jié)材料的性能

用于碳纖維加固中的粘結(jié)材料的性能必須滿足規(guī)程要求，粘結(jié)材料的性能與粘結(jié)質(zhì)量與加固效果密切相關(guān)，如粘結(jié)材料的性能達不到要求，必然導致加固效果降低，甚至會引起加固失效。

底層樹脂的作用是增強混凝土表面層，提高混凝土與找平材料或粘結(jié)樹脂界面的粘結(jié)強度，其正拉粘結(jié)強度應大于2.5MPa，且不應小于被加固混凝土的抗拉強度標準值。找平材料的作用是填充混凝上表面的空洞、裂隙等，使加固表面平整度符合工藝要求，并與底層樹脂及浸漬樹脂具有可靠的粘結(jié)強度，形成整體粘結(jié)體系，正拉粘結(jié)強度應大于2.5MPa，且不應小于被加固混凝土的抗拉強度標準值幾。當混凝土表面平整度滿足要求時，可適量減少找平材料的用量。

浸漬樹脂是粘貼碳纖維布的主要粘結(jié)材料，其作用是使碳纖維絲束之間以及與混凝土之間充分粘結(jié)，以共同承受混凝土結(jié)構(gòu)的荷載。樹脂兼作FRP復合材料的基體和FRP與混凝土之間的膠粘劑，膠粘劑的作用特別值得關(guān)注，若粘結(jié)過弱會引起界面的破壞。當樹脂的粘結(jié)作用及其重要時，如梁的受彎、受剪加固，一般選用環(huán)氧樹脂作為膠粘劑，需要進行加固的混凝土結(jié)構(gòu)，其混凝土強度往往相對較低，而環(huán)氧樹脂的強度較高，因此界面的破壞往往發(fā)生在混凝土中。粘結(jié)樹脂是粘貼碳纖維板的主要粘結(jié)材料。

碳纖維施工工藝

碳纖維復合材料的加固施工工藝是非常重要的。因為施工質(zhì)量直接影響加固效果，施工質(zhì)量的優(yōu)良與否，體現(xiàn)材料的參數(shù)指標是否達標，纖維復合材料跟混凝土表面是否粘結(jié)牢固，變形是否協(xié)調(diào)，邊界條件的差異大小，對加固的效果影響非常大。

1.一般施工工藝流程如下:

1）施工準備階段

認真閱讀設(shè)計施工圖，根據(jù)施工現(xiàn)場和被加固混凝土結(jié)構(gòu)的實際情況，擬定出施工方案和施工計劃;對使用的碳纖維片材配套樹脂和機具等做好施工前的準備工作。

2）表面處理

應清除被加固構(gòu)件表面的剝落、疏松、蜂窩、腐蝕等劣化混凝土，露出混凝土結(jié)構(gòu)層，并用修復材料將表面修復平整，并按設(shè)計要求對裂縫進行灌縫或封閉處理。被粘貼的混凝土表面應打磨平整，除去表層浮漿、油污等雜質(zhì)，直至完全露出混凝上結(jié)構(gòu)新面。轉(zhuǎn)角粘貼處應進行倒角處理并打磨成圓弧狀，圓弧半徑不應小于20mm，混凝土表面應清理干凈并保持干燥。

3）涂刷底層樹脂及找平處理

嚴格按照產(chǎn)品生產(chǎn)商提供的工藝規(guī)定配制底層樹脂，采用滾筒刷將底層樹脂均勻涂抹于混凝土表面。在底層樹脂表面指觸干燥后，盡快進行下一工序的施工。嚴格按照產(chǎn)品生產(chǎn)商提供的工藝規(guī)定配制找平材料。對混凝土表面凹陷部位用找平材料填補平整，不應有棱角。轉(zhuǎn)角處應采用找平材料修理成為光滑的圓弧，圓弧半徑不應小于20mm。

4）粘貼碳纖維布材

(1)按照設(shè)計要求的尺寸裁剪碳纖維布;

(2)根據(jù)產(chǎn)品供貨方的工藝規(guī)定配制浸漬樹脂，并均勻涂抹于粘貼部位;

(3)將碳纖維布用手輕壓貼于需粘貼的位置，采用專用的滾筒順纖維方向多次滾壓，擠除氣泡，使浸漬樹脂充分浸透碳纖維布，滾壓時不得損傷碳纖維布;

(4)多層粘貼時應重復上述步驟，并宜在纖維表面的浸漬樹脂指觸干燥后盡快進行下一層粘貼;

(5)粘貼結(jié)束后，在最后一層碳纖維布的表面均勻涂抹浸漬樹脂。

5）表面防護

按照相關(guān)標準的規(guī)定做好表面防護的處理工作，并確保防護材料與碳纖維片材之間有可靠的粘結(jié)。

6）施工注意事項

(1)氣溫在5℃以下、相對濕度RH>85%、混凝土表面含水率在8%以上、有結(jié)露的可能時，無有效措施不得施工;

(2)由于碳纖維片為電的良導體，應使其遠離電源;

(3)施工用各種樹脂遠離明火，并避免陽光直射;

(4)施工及檢查人員應穿防護工作服，配戴口罩、手套、防護眼鏡等防護用品;

(5)施工現(xiàn)場通風情況良好;

(6)當各種膠附在皮膚上時，用肥皂水沖洗，若進入眼內(nèi)要立即用水沖洗或接受醫(yī)生治療;

(7)現(xiàn)場需做好防火等安全消防措施。