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1、碳纤维布加固桥梁施工工艺的探索12马荣明,何艳(1.云南交通职业技术学院,云南昆明650500;2.云南省公路开发投资有限责任公司,云南昆明650500)摘要:以碳纤维布为切入点,就其材料构成、加固作用在承载较低的应力负荷时,会出现部分应力较高的碳纤维原理与特性做逐一阐述研究,并以某一桥梁建筑工程项目丝率先达到拉伸强度并失去拉伸作用,然后由局部扩散至为例,对碳纤维布在其工程加固补强施工中的具体技术与整个碳纤维布整体,最终导致各碳纤维丝发生断裂与损坏工序做细致探究分析,期望为碳纤维布在我国加固桥梁施现象,严
2、重影响碳纤维布的功用发挥与桥梁工程质量安全。工中的应用推广提供有益的参考。因此,需要采用粘结材料提升碳纤维丝的一致性,进而强关键词:碳纤维布;加固桥梁;施工工艺化碳纤维布的整体抗拉伸强度与结构稳定。所以,粘接材中图分类号:U445.72文献标志码:B料是碳纤维布在加固桥梁施工中不可或缺的作业材料,是[2]文章编号:1672-4011(2016)11-0142-03完成其补强工序的关键建材。粘接材料的类型主要有三DOI:10.3969/j.issn.1672-4011.2016.11.068种:底层涂料、浸
3、渍树脂与整平材料。0前言伴随社会经济发展与建筑工程规模的扩大,建筑工程对工程材料的技术需求也发生着日新月异的改变。每当发现新的工程材料或其材料得到进步优化,都能有效推动建筑工程施工技艺与质量的再度提高。其中,碳纤维材料的产生与应用为加强建筑工程结构、提升其承载性能提供了图1常见碳纤维布外观新的技术手段,其材料也因自身质轻、耐腐、拉伸强度大1．2碳纤维布的加固特性与优势与施工工艺简便等特性,被广泛应用于桥梁建设工程的加1)不增加加固负载与尺寸。因碳纤维布的自重仅为固作业中,特别是在高度受限的桥梁施工中,更成
4、为首选3200~300g/m,而其施工厚度通常设计为0.11~0.3mm,的作业工艺,以达到补强、加固建筑物的目的。因此,本再加之树脂等粘接材料的质量也很轻,使整个加固施工对文以碳纤维布为研究出发点,就其材料特性与作用原理予桥梁结构重量影响极小,几乎可忽略不计,从而减轻桥梁以阐述分析,并以具体的桥梁建设工程为例,详细探讨碳工程因补强作业带来的横载压力。因碳纤维布可多层、多纤维布在其施工中的技术工艺流程与实施要点。次粘结的特性,在加固工中可对碳纤维布做同一位置的反复、重叠粘结,以充分达到桥梁结构补强的需要,
5、且不会1碳纤维布的构成、作用与特性分析因桥梁加固施工带来更多的断面尺寸,使得碳纤维布更适1．1碳纤维布的构成与作用原理[4]宜于在桥梁加固工程中的应用。碳纤维布的碳纤维复合材料主要由纤维与基体构成,2)适宜于各种形状的桥梁结构。在桥梁工程各类斜、碳纤维复合材料在力学特性上呈现完全的应力变量线弹性,弯与异型结构的加固施工中,传统的补强手段存在作业难不存在屈服点或是塑性区,因此,其材料具备高拉伸强度、度较大且成型缓慢的缺陷,而碳纤维布因其自身随形性强轻质、耐疲劳与腐蚀等诸多力学特性,加上其工程施工简的优势,能
6、适应各类形状的桥梁构件并做快速施工,进而便的优势,是桥梁工程加固作业的首选施工材料。桥梁补极大降低了加固桥梁的作业难度,并有效提升施工效率与强所用的碳纤维布通常就是由碳纤维长丝经编织成的柔软进度,推动桥梁施工工期与建筑企业经济成本的优化改进。建材。其碳纤维布的拉伸强度通常为3550MPa,而弹性模2桥梁建设工程示例介绍与加固原材料选择5量则是2.35×10MPa,依照碳纤维布的材质与质量不同,其厚度一般为0.11~0.43mm,而布幅宽度则为20~1002．1工程示例简介cm,卷材长度为50~100m,其
7、外观如图1所示。某西北铁路增建的第二线工程,其铁路全长110km,规除碳纤维布本身外,粘结材料也是碳纤维布应用于桥划线路中涉及多处涵洞、桥梁的改建补强工程,其中有处2梁加固施工中必不可少的关键材料。由于碳纤维材料在编孔19m钢筋混凝土框架桥,与附近高速公路跨交,交角为织成碳纤维布后,其材料中各碳纤维丝无法完全统一工作,56°,同时又与单线铁路斜交28°。预计在该桥右侧重新修建一座桥梁横跨高速公路,因施工工期与成本因素的需要,作者简介:马荣明(1975-),男,云南普洱人,本科,工程师,主要研究方向:公路与
8、桥梁。经过实地勘探与测算后,预计须对桥梁框架做补强施工才·142·能达到其双线通车的需求。本工程中采用碳纤维布与环氧因碳纤维片各部受力不均,使其加固补强效果难以得到发树脂粘接剂作为加固材料进行施工,以此提升桥梁钢筋混挥与应用的问题出现。凝土的承载能力,并增强桥梁结构的拉伸强度,以此全面2)碳纤维片树脂含量。本工程桥梁加固作业中所使用优化桥梁构件的强度、刚度与抗裂性等性能,进而保障桥的碳纤维布均含有预浸树脂,其树脂作用在于将碳纤
