桥梁碳纤维板加固技术应用分析

杨小军、聂辉

（吉安市公路建设和养护中心新干分中心，江西新干331300）

0 引言

如果桥梁结构出现质量问题，就会影响到桥梁的安全性，给交通通行造成很大的不便。在新时期背景下，随着交通荷载的不断增加，桥梁安全问题的出现不利于交通事业的发展，因此需要将碳纤维板加固技术应用到实践当中，通过提高桥梁结构的安全性，使其能够满足当下交通通行发展需要。

1 预应力碳纤维板加固技术与优势

该技术与其他的碳纤维板技术对比分析来说，其强度、抗变形能力、抗裂性等方面都有很高的提升，并且在桥梁加固施工中有着非常明显的优势，保证桥梁结构的总体性能满足要求，桥梁的刚度、承载性能、强度等都可以满足要求，延长使用寿命，切实提升桥梁工程的安全性和稳定性。但是我国早期建设的桥梁项目投入运营时间已经长达几十年，且当时的技术要求相对较低，施工技术也有明显的不足，所以有很多桥梁在不同程度上出现了裂缝、承载性能下降等问题，威胁交通运行的安全性，为交通运行效果和质量的提升带来不利的影响。对于这些桥梁结构来说，通过应用预应力碳纤维板加固技术进行桥梁的加固处理，保证结构的性能满足要求，提高结构的承载能力水平，即使受到较大的外部作用力依然可以保持良好的运行状态，从而提高工程的总体质量，发挥出先进科学技术的优势。预应力碳纤维板加固技术最初应用到其他建筑工程项目中，也可以产生非常好的效果，而在桥梁项目中，主要体现出承载性能的提升，防止发生严重的裂缝病害问题，对于工程养护施工有着良好的效果，减少施工材料的使用量，养护性能提升比较明显，稳定性、使用寿命都有很明显的提高。

碳纤维材料的性能非常优越，尤其是弹性模量方面，和钢筋等材料是基本相似的，而强度模量则超出钢筋材料的10 倍以上，所以综合性能比较高。同样，将碳纤维材料与钢筋材料都应用到建筑工程的结构中，在受到外部作用力的情况下，即使钢筋结构或者混凝土出现损坏的情况，碳纤维材料依然可以发挥出应有的作用，抗拉强度性能比较高。如果有些建筑工程或者桥梁工程没有加入碳纤维板的材料，就不能提高总体结构的性能，这也反映出碳纤维板在工程结构中性能提升方面有着明显的优势，尤其是复合型碳纤板的应用，综合性能提升较为明显，还可以提高资源利用率，发挥出该技术的优势。桥梁加固工程项目应用预应力碳纤维板加固技术，利用碳纤维和预应力的联合应用，加固效果较为明显，避免因为碳纤维板的损坏而影响总体的性能，保证桥梁的承载性能、抗变形性能均满足要求，防止发生严重的裂缝问题。预应力碳纤维板的施工技术有着明显的优势，其质量高、效率高、自重小、耐腐蚀性好，成本也比较低，占地面积较小，尤其是桥梁项目中应用该加固技术，综合性能提高较为明显，具备较高的经济效益与社会效益[1]。

2 预应力碳纤维板在桥梁加固工程中的应用

桥梁工程是重要的交通基础设施，其寿命和桥梁的工程存在直接的关系，同时也受到后续养护工作的质量影响。因为很多桥梁投入运营后，需要使用较长的时间，随着时间的推移桥梁容易产生严重的受力裂缝、抗弯刚度性能下降等问题，极易造成桥梁无法正常运行。为了延长使用寿命，提高桥梁的运行安全性，进行桥梁加固是非常重要的措施。就目前来说，桥梁加固施工应用预应力碳纤维板加固技术效果良好，施工工艺如下所示：

2.1 施工前准备工作

加固桥梁工程结构可以防止发生严重的损伤问题，促进桥梁总体性能的提升，确保运行达到安全性、稳定性的标准。桥梁加固施工前，应该对现场进行全面分析和研究，对于各个结构部件实施必要的检查与分析工作，以确定合适的施工方案，并且准备足够的施工原材料和设备，加强施工人员的培训和教育，满足施工的工作需要。准备工作的完成质量关系到工程的总体施工效果，所以桥梁加固施工中，如没有做足必要准备工作而导致工期延误情况，将会给桥梁正常使用带来不利影响，威胁项目运行安全性。同时在项目开展之前还需要做好施工方案的交底，了解工艺的应用要点对隐蔽工程进行详细分析。

2.2 表面清洁处理

在桥梁工程加固施工作业阶段，碳纤维板的加固质量标准能够满足要求。为了保证碳纤维板的结构性能充分发挥出来，做好表面处理工序则极为重要。因为预应力碳纤维板主要是粘贴到桥梁结构的表面，通过化学黏结剂进行连接形成整体的结构，发挥出黏结剂的作用，能够有效地提升桥梁和碳纤维板的连接性能。在黏结作业前，需要及时做好桥梁表面清洁处理工作，通过环氧树脂进行裂缝灌缝处理，达到密封性要求，再进行表面的打磨处理，达到平整、光滑的要求，结束后进行平整度的检测，然后清理表面的油污等杂质，露出表面结构形式，有效地提升黏结剂的性能，对于桥梁的裂缝和变形得以有效的控制，防止发生变形的问题，对于工程的总体运行效果提升起到积极的推动作用[2]。

2.3 安装锚具

碳纤维板的结构在正式施工前，需要预先进行锚具的加固施工，具体的锚固位置要结合实际情况进行设计，保证结构的性能合格。在安装位置将混凝土结构凿开，然后加入环氧胶泥作为垫层结构形式，并且将锚栓安装到预设位置上。锚具安装的阶段，需要确保两侧的锚具在水平位置上达到平整性的要求，且混凝土表面和锚具地板带齿表面处于同一水平面上。在锚固安装环节做好全面控制，达到安装质量标准，以确保预应力碳纤维板加固技术符合要求，提高结构的性能。同时在进行锚具安装环节，需要保证锚具的稳定性以及安全性，达到实际需要，如此在后续工程项目开展时，才能够通过锚具作用达到加固效果[3]。

2.4 碳纤维板安装与张拉施工

桥梁裂缝、纤维板的连接之后可以达到加固效果的要求，在具体的施工中，需要在混凝土结构表面和碳纤维板表面涂刷胶黏剂，等待相应的一段时间，达到初凝之后应该做好碳纤维板的张拉施工，把电阻应变片站贴到碳纤板的表面，通过张拉机械进行碳纤维板的张拉施工作业，保证控制力有效的控制。在张拉作业阶段，保证混凝土和碳纤维的黏结性能合格，如果发现存在缝隙之后，应该及时通过压板进行处理，确保黏结达到紧密性的标准。

2.5 碳纤维板表面清理与养护

碳纤维板张拉作业结束后，立即开展养护管理工作，首先应该做好锚具的防腐蚀处理，其次就要做好碳纤维板的恒温养护处理，保证凝固性能达标。同时还要达到碳纤维板的清洁效果，保证覆盖养护的性能合格。

2.6 荷载试验

桥梁工程加固施工环节，应用预应力碳纤维板加固施工技术，施工质量和效率符合要求，满足加固性能的要求，所以在预应力碳纤维板加固施工全部完成之后，需要进行必要的荷载试验检测工作，使用高精度的水准仪进行桥梁静载试验检测，然后是进行碳纤维板的预应力施加作业，经过荷载的作用会导致变形问题，需要再次进行测量，以保证结构处于合理范围内才能投入到项目中进行使用。同时，还可以应用粘贴光纤光栅的结构形式，通过锚具与碳纤维板的应变力符合要求，确保结构应力合格，提高结构性能[4]。

总之，预应力碳纤维板加固施工应用到桥梁项目中，其抗变形能力得到根本性的提升，总体质量水平满足要求，裂缝处理也能够达到较高性能的要求，防止发生裂缝进一步的扩大，促进桥梁结构总体性能的提升，耐久性、强度得到提升，使用寿命得以延长。

3 结语

综上所述，桥梁工程在运营之后，很多结构都会发生变形损坏的问题，极大地影响桥梁运行的安全性，所以在桥梁工程发生损坏的问题时，应该积极分析和研究，采取必要的加固施工技术。应用预应力碳纤维板加固技术，可以满足工程的运行标准，在表面结构粘贴碳纤维板，结构的总体性得到提升，耐久性、强度等性能完全符合要求，承载性能达到标准要求，延长桥梁工程的使用寿命，发挥出预应力碳纤维板加固技术的优势，对于促进我国桥梁领域的发展有极为重要的价值和意义。