馬亮

【摘 要】在橋涵預(yù)防性的養(yǎng)護(hù)中，我們主要面對的是橋梁裂縫的處理，對于橋梁裂縫，我們常用碳纖維布加固技術(shù)進(jìn)行處理，從而達(dá)到加固補(bǔ)強(qiáng)的目的。本文結(jié)合工程實(shí)際，對橋涵出現(xiàn)的裂縫問題，采用封縫注膠修補(bǔ)，恢復(fù)其整體受力性能；然后采用粘貼碳纖維布技術(shù)進(jìn)行處理，收到了良好的效果。

【關(guān)鍵詞】橋涵；預(yù)防性養(yǎng)護(hù)；裂縫；碳纖維布；加固技術(shù)

1 工程概況

我段所管養(yǎng)的某橋涵，已有20年的歷史，近年來，隨著交通量的日趨增大，大噸位車輛持續(xù)增多，當(dāng)?shù)貧夂驐l件的影響等因素，該橋出現(xiàn)了不同程度的裂縫、兩側(cè)邊板水腐蝕、混凝土碳化等病害。通過認(rèn)真分析病害成因，實(shí)地調(diào)查及勘測，采用了粘貼碳纖維布新工藝對橋梁病害進(jìn)行維修處治，對空心板梁進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)。

2 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的維修方案

碳纖維布加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)是將高性能碳素纖維用樹指類材料粘貼于梁板結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面，形成先進(jìn)復(fù)合材料，與既有結(jié)構(gòu)構(gòu)件協(xié)同工作，從而加固補(bǔ)強(qiáng)及改善結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力性能的新型特種技術(shù)。碳纖維布加固梁板混凝土結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)如下：1）必須讓環(huán)氧樹脂膠液充分浸透碳纖維材料，把每一個細(xì)小到微米級的碳纖維絲都粘結(jié)到一起，使之共同承受應(yīng)力；2）必須使碳纖維復(fù)合材料與既有結(jié)構(gòu)構(gòu)建之間粘結(jié)牢實(shí)，形成新的結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受應(yīng)力；3）碳纖維布加固施工流程：施工準(zhǔn)備→基底處理→基底找平→涂刷底膠→粘貼碳纖維布→后期養(yǎng)護(hù)。

3 施工準(zhǔn)備

（1）原材料要求。碳纖維布施工所需的原材料包括碳纖維布、環(huán)氧樹脂膠液、環(huán)氧砂漿（找平基底面使用）。所有進(jìn)場材料，應(yīng)符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并具有產(chǎn)品出廠合格證和試驗(yàn)檢測報告單，其各種性能指標(biāo)及技術(shù)參數(shù)均應(yīng)符合本工程加固補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計的要求，并適合現(xiàn)場溫度、濕度條件，這是保證工程質(zhì)量的前提。

（2）碳纖維布質(zhì)量要求。a.碳纖維布外觀應(yīng)均一整齊，表面干凈，不夾雜雜物，無灰塵和其它污染；b.無缺緯、脫緯，無斷經(jīng)現(xiàn)象，無破損、空洞現(xiàn)象；c.碳纖維排列應(yīng)平直均勻，無歪斜、起皺現(xiàn)象；d.碳纖維材料的強(qiáng)度、高彈性模量應(yīng)符合要求。

（3）環(huán)氧樹脂膠液質(zhì)量要求。碳纖維布施工所使用的配套樹脂屬改性環(huán)氧樹脂膠粘劑，為碳纖維布專用粘結(jié)材料，需與碳布配套使用。要求膠液能充分地浸潤、滲透碳纖維布，從而使碳絲形成強(qiáng)韌的復(fù)合材料層并協(xié)同受力，發(fā)揮出每一根絲的作用，同時保護(hù)復(fù)合材料層，使其免受各種不良環(huán)境因素的侵?jǐn)_。

（4）施工機(jī)具準(zhǔn)備。工程所需的主要機(jī)具包括：砂輪角磨機(jī)、吹風(fēng)機(jī)、剪刀、刷子若干、滾子、刮刀等。另外，現(xiàn)場技術(shù)工人必須配備相應(yīng)的安全標(biāo)志服、安全頭盔、防護(hù)手套、防護(hù)面罩等防護(hù)用品。

4 施工工藝

（1）施工定位放線。根據(jù)現(xiàn)場勘測結(jié)果及施工圖紙，準(zhǔn)確確定出需要加固補(bǔ)強(qiáng)的結(jié)構(gòu)范圍及部位。然后標(biāo)記涂畫出需要加固部位的碳纖維位置線。為便于混凝土基底處理，每邊位置線應(yīng)適當(dāng)放大2～3cm。

（2）空心板底表面處理。粘貼碳纖維布施工作業(yè)之前，必須對橋梁空心板底存在的輕微裂縫，蜂窩、腐蝕、剝落等病害進(jìn)行徹底處治。a.對存在裂縫的部位，須對裂縫進(jìn)行封縫及灌縫處治。對于縫寬小于0.2mm的裂縫，采用涂抹改性環(huán)氧樹脂封縫膠進(jìn)行封閉處治；對于縫寬大于0.2mm的裂縫，采用環(huán)氧樹脂灌漿樹脂進(jìn)行注膠灌縫。b.對于腐蝕、碳化的混凝土及混凝土表層出現(xiàn)剝落、疏松、空鼓、蜂窩、腐蝕等劣化現(xiàn)象的部位應(yīng)予以鑿除。用混凝土角磨機(jī)、砂紙等機(jī)具去除待加固部位的混凝土表面風(fēng)化層，除去混凝土表面的浮漿、油污等雜質(zhì)并鑿毛，露出新茬。梁板基底表面的混凝土要打磨平整，尤其是表面的凸起部位要磨平。板與板之間不平處及轉(zhuǎn)角粘貼處，要進(jìn)行倒角處理并打磨成圓弧狀（R≥10mm）。最后用吹風(fēng)機(jī)將混凝土表面浮土吹掃干凈，必要時課采用高壓水槍對雜物進(jìn)行沖洗，并保持干燥。c.對于較大面積的劣質(zhì)層，需在鑿除后采用改性環(huán)氧砂漿進(jìn)行修復(fù)，嚴(yán)重不平的地方，應(yīng)分多次修補(bǔ)。

（3）涂刷底層樹脂并找平。a.膠液配制：底層樹脂膠液的配制，需在施工現(xiàn)場隨配制隨使用，其配制量一般以可使用的時間內(nèi)（30 分鐘左右） 施工所需量為限。施工前應(yīng)事先根據(jù)配合比進(jìn)行摻配試驗(yàn)，并確定試驗(yàn)段進(jìn)行試涂刷，以確定膠液配比、凝結(jié)時間及固化時間等技術(shù)參數(shù)。b.具體配制方法及注意事項：將甲、乙組分的膠液按照甲組分∶乙組分=3∶1 的比例倒入干凈的容器內(nèi)攪拌均勻（我單位使用北京華千新技術(shù)生產(chǎn)的碳纖維加固系列YJS- 602 碳纖維底膠）。如在夏季溫度較高時施工，甲乙組分液可調(diào)整為按4：1 進(jìn)行配制使用。膠液配制完成后用刷子或滾筒刷將底膠均勻涂刷于梁板混凝土表面，涂刷樹脂膠時應(yīng)均勻涂抹，厚度一致，避免粘貼碳纖維時出現(xiàn)不密實(shí)，空鼓、粘結(jié)不充分。待膠液固化后（一般固化時間為2～3d，固化時間視現(xiàn)場氣溫而定，以指觸干燥為準(zhǔn)） 方可進(jìn)行下一工序施工。

（4）粘貼碳纖維布。a.碳纖維布裁剪：根據(jù)圖紙設(shè)計要求的尺寸裁剪碳纖維布。除非特殊要求，碳纖維布長度一般應(yīng)在3m 之內(nèi)，為防止碳纖維材料在保管過程中損壞，材料的裁切數(shù)量應(yīng)按當(dāng)天的用量裁切為準(zhǔn)。b.纖維布粘貼：碳纖維布沿纖維方向的搭接長度要預(yù)留10cm 以上，在搭接部位應(yīng)適當(dāng)多涂刷一些樹脂膠液，碳纖維橫向不需要搭接。在確定所粘貼部位無誤后，將碳纖維布拉緊展平，緩慢平整的鋪在涂有浸漬樹脂的基面上，然后用光滑的滾子反復(fù)沿纖維方向滾壓至膠水滲出纖維布表面，以排除碳纖維布與樹脂間的空氣，并使碳纖維布充分浸溶膠水。要求滾壓之后的碳纖維布表面要平整直順，同時碳纖維布與樹脂間無氣泡。c.粘接質(zhì)量不符合要求需割除修補(bǔ)時，應(yīng)沿空鼓邊沿，將空鼓部分的碳纖維布割除，以每邊向外緣擴(kuò)展100mm 大小的同樣碳纖維材料，用相同的粘結(jié)劑，補(bǔ)貼在原處。

（5）養(yǎng)護(hù)。粘貼碳纖維材料后，需自然養(yǎng)護(hù)1～2 小時達(dá)到初期固化，應(yīng)保證固化期間不受外界干擾和碰撞。在碳纖維固化時要防雨淋，防風(fēng)沙，并防止硬物碰傷粘接表面。固化時間不得少于3～7 天。

5 碳纖維布粘貼的質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

（1）浸漬膠浸入碳纖維束良好；

（2）碳纖維布粘結(jié)密實(shí)；

（3）碳纖維片材無滑移、翹起、松脫現(xiàn)象；

（4）順纖維方向搭接長度不小于10cm；

（5）碳纖維布規(guī)格、貼片位置、長度、寬度、纖維方向、層數(shù)應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定。

6 結(jié)語

本文結(jié)合工程實(shí)例，在橋涵預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中，面對常見的裂縫，探討了碳纖維布處理橋涵裂縫的施工工藝，對碳纖維布的施工程序進(jìn)行了詳細(xì)論述，有利于在以后橋涵預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中的推廣。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李定山.玉門公路管理段赤金橋1危橋加固中粘貼碳纖維布施工工藝淺談[J].科技信息，2011（17）.

[2]金榮.碳鋼纖維粘貼修補(bǔ)橋梁裂縫[J].山西建筑，2008（28）.

[3]張全文，張明剛，鐘衛(wèi).碳纖維布加固技術(shù)在橋梁梁體中的應(yīng)用[J].路基工程. 2006（02）.

[4]張曉燕.淺議公路橋梁養(yǎng)護(hù)的精細(xì)化管理[J].科技信息，2013（25）.

[5]柯振中.淺談橋梁養(yǎng)護(hù)現(xiàn)狀和對策[J].科協(xié)論壇（下半月）.2011（10）.

[責(zé)任編輯：楊玉潔]