1 项目概述

某桥位于K11O的一部分，建于1990年代初期。当时设计标准为交通运输部一级公路，道路载重标准为：挂10O，汽20。整座桥由双向车道组成，最后形成两座半跨桥，桥中间有单独的车道。桥梁长、宽分别为91m和23.5m，采用L=13.0m的钢筋混凝土空心板梁作为桥梁上部结构。下部结构为双柱钻孔桩墩。除两个桥台直径为1.3m外，其余桥墩均为1.2m。

2 桥接状态

通过对桥梁的仔细检查，桥梁结构的桥面铺装和承重板梁出现了较为严重的问题。疾病主要体现在以下几个方面：

(1)板梁纵向裂纹多，内部钢筋锈蚀严重；

(2)部分板梁混凝土腐蚀、霉变较严重，相应的回弹强度明显偏低；

(3)桥面有许多网状裂缝，形成的裂缝较为明显；

(4)桥上排水孔堵塞，不能有效排水；

（5）桥梁护栏风化严重，混凝土剥落，钢筋锈蚀。

3 维修加固方案的选择及原则

现对常用的桥梁修复加固方法进行简单介绍和比较。

3.1 使用钢筋混凝土进行外包

在原桥上外包钢筋混凝土，形成新的土表层，增加了桥体的施工面，从而提高了桥体的刚度、动力性能和承载能力。这种施工方法比较简单，可以大大有效地提高桥梁的延性、承载力和刚度；缺点是施工周期较长。

3.2 用粘合剂加固

钢板与桥梁用粘合剂粘贴在一起，以增加桥梁的承载力。这种加固方法的优点是施工快捷方便，对桥梁没有太大影响。缺点是桥梁维护成本太高，胶粘剂对环境要求严格，使用环境温度低于60℃。

3 3 桥外钢筋

为有效提高桥梁结构的延性和承载力，可在原有桥梁结构上植筋并设置张拉预应力筋。这种加固方法的优点是可以在正常使用情况下进行施工，工期短，方便。缺点是需要较高的维护费用，对原有桥梁的横隔板和腹板要求较高。

3.4 用碳纤维加固

碳纤维布用环氧树脂胶粘在琴桥上，沿受力方向粘贴，最终形成新的复合结构。原有的钢筋混凝土与碳纤维共同构成承重面，使桥梁结构增加抗剪抗弯能力。这种加固方法的优点是横截面尺寸和结构重量不增加。同时，在净空尺寸不变的情况下，施工更加方便，在不破坏原有结构的情况下，可以增强桥梁的抗疲劳性、耐久性和抗腐蚀性能。缺点是所形成的弹性模量与强度的比值较低。如果温度超过 60°C，环氧树脂会软化。

结合本工程板梁病害程度及以上几种养护加固方案的介绍，并考虑到宁通公路是我省主要干道之一，车流量大，交通封闭时间长了会增加绕路距离。影响较大，因此决定采用更换板梁和贴碳纤维布两种方案进行加固维修。由于板梁的预制已经成熟，这里不再详述。

4 碳纤维布在桥梁加固中的原理

碳纤维材料在建筑结构应用中具有良好的力学性能，强度可达到建筑钢材的几十倍。粘接可以有效地集中碳纤维线的共同强度，增加碳纤维布的抗拉强度。因此，在使用碳纤维布的加固过程中，碳纤维细丝必须在碳纤维布上形成统一的受力面。这时候，粘合剂就起到了极其重要的作用。它不仅可以使碳纤维细丝产生集体受力，还可以使桥梁结构和碳纤维布共同承受受力，最终实现桥梁加固。

5 碳纤维布施工要点

(1)桥体结构的拐角半径应大于等于20mm，以减少拐角处的碳纤维应力。经过多方面的实践经验，即使经过这种处理，碳纤维布在角落处仍有可能损坏。

(2)混凝土构件表面的修补非常重要，对碳纤维布的性能影响很大。

(3)碳纤维布材料具有导电性，施工时避免接触用电设备，施工时采取相应的防护措施。

(4)碳纤维布要粘牢。如果剥落，就不能起到很强的加固作用，也不能发挥其良好的性能。

(5)检查碳纤维布质量时，可以用敲击和手压检查碳纤维布表面，确保密实面积>95%；如果粘接长度不够，粘接应重叠300mm。

(6) 施工过程中，碳纤维布施工对应的树脂配比严格按照要求执行，浸胶要浸泡在碳纤维布中，并在混凝土上均匀刷上胶水表面。施工人员配备齐全，碳纤维布施工时间可控。

(7)碳纤维布的最佳施工时间应大于5℃。在低温环境下，需要保温，要注意结构材料温度与环境温度相差较大，避免出现漏洞，保证施工环境湿度在85%以下。

(8)有关碳纤维布的部分配套材料应密封存放，防止光、火。施工现场应通风良好，以保证树脂的安全配置。

(9)施工人员应注意安全，提前做好防护措施。

6 碳纤维布加固优势

(1)抗拉强度高：碳纤维布的抗拉强度一般在3000Mpa以上，是普通钢材的10倍。与环氧树脂和钢筋混凝土构件粘贴后，加固效果明显。

(2)施工速度快简单：碳纤维布是一种很轻的材料。施工过程中基本不涉及大型施工设备，操作相对容易。但对跨线桥、跨河桥特殊路段的抢修加固，需要制定专门的施工方案进行支座架设和施工，以确保施工安全。

(3)耐酸、碱、盐介质腐蚀，耐久性好：碳纤维布在加固过程中只使用支撑树脂，所以不生锈，在自然环境中耐酸碱。其防腐特性可应用于各种工作环境下的构件加固。

(4) 不改变原有结构，外形美观：根据构件的形状，在施工过程中可以随意剪裁粘贴碳纤维布，不会增加施工的重量和体积施工完毕后，可以在外面涂上装饰和防火材料。

(5)自重轻，结构自重和截面尺寸基本不需要增加；剪裁方便，柔韧性好，更适合。

(6)能有效封闭混凝土结构产生的裂缝，延长混凝土结构的使用寿命。

(7) 建设周期过短。

7 结束语

碳纤维布糊加固施工技术可有效加固旧桥。这种方法在国际上也得到了广泛的认可，对这项技术非常重视，也得到了广泛的应用。实践证明，其优越性是我国未来旧桥加固的发展技术。该项目应用后，其自重轻、施工简单、工期短的特点在技术实施过程中得到了很好的体现。由于受工期、交通、结构简单等条件的影响，本项目的维护加固质量需要观察和监测两到三个月甚至更长时间。通过数据的收集和分析，