桥梁工程加固中应用碳纤维的初探

    摘要：碳纤维加固法，可用于混凝土结构抗弯、抗剪加固，同时广泛用于各类工业与民用
建筑物、构造物的防震、防裂、防腐的补强。主要应用在：混凝土结构物、桥梁及建筑物的梁、
柱、面板加固；隧道、港湾设施、烟囱、仓库、厂房的加固；受盐害的混凝土、桥梁以及河川构
造物的防护和加固。本文探讨下桥梁工程加固中应用碳纤维的一些体会。

 

　　关键词：桥梁加固；碳纤维；施工应用

 

　　

1.引言 

　　随着桥梁使用年限的增加及负荷的日趋增大，加上一些桥梁因设计不周、施工缺陷等原
因而导致混凝土结构损坏，已不能正常运行，急需进行维修、加固。近几年，碳纤维加固技
术得到了迅速的发展，这种方法不但有效，而且施工简便，具有很大的研究和应用价值，
因而得到了工程界的日益重视。

 

　　

2.碳纤维材料特点 

　　碳纤维又称增强复合材料

 （简称 CFRP），20 世纪中晚期的时候，由西方发达国家联

合研制成功。当时主要应用于航天行业中，后来随着技术的推行，在

80 年代，利用于土木

工程建筑中，经过

10 年的发展已在 90 年代的时候成为建筑行业中的重要建筑材料之一。碳

纤维加固最近的国标是《结构加固修复用碳纤维片材》

GB/T 20490-2008，08 年 10 月 1 日起

执行。碳素纤维作为划时代的补强材料，而备受青睐和关注。特点：（

1）抗拉强度高，是同

等截面钢材的

7-10 倍。（2）重量轻，密度只有普通钢材的 1/4。（3）耐久性好，可阻抗化

学腐蚀和恶劣环境、气候变化的破坏。（

4）施工方便快捷、省力节时、施工质量易于保证。

（

5）适用范围广，混凝土构件、钢结构、木结构均可进行加固。可大幅度提高构件的承载能

力、抗震性能和耐久性能。

 

　　碳纤维加固包括碳纤维布加固和碳纤维板加固两种，目前常用的加固方法有很多，如
加大截面法、外包钢加固法、粘钢加固法、碳纤维加固法等。碳纤维加固修补结构技术是继加
大混凝土截面、粘钢之后的又一种新型的结构加固技术。

 

　　

3.碳纤维加固的工艺过程与具体步骤 

　　

3.1 工艺过程 

　　工艺原理：将抗拉强度极高的碳纤维用环氧树脂预浸成为复合增强材料（单向连续纤
维）；用环氧树脂粘结剂沿受拉方向或垂直于裂缝方向粘贴在要补强的结构上，形成一个
新的复合体，使增强粘贴材料与原有钢筋混凝土共同受力增大结构的抗裂或抗剪能力，提
高结构的强度、刚度、抗裂性和延伸性。

 

　　工艺流程可以归纳为：

 施工准备、砼表面处理、涂刷底胶、构件表面残缺面修补、粘贴碳

纤维、表面养护、找平材料配置、底层或树脂配制、浸渍树脂配制。

 

　　

3.2 具体步骤 

　　为了保证其对工程主体的加固和修补作用，主要需要利用相应的技术手段，来实现对
碳纤维的加固施工进程的规范化。下面几个具体步骤在实际施工进程中应当给予重点关注。

 

　　（

1）施工准备工作：熟习施工图；根据不同的施工现场和施工要求的分析，对整体施

工的用料选择具有非常重要的现实意义，一样，使用碳纤维作为工程的加固手段，一样需
要进行相应的前期工作准备。（

2）混凝土构件表面处理：利用这类方式对工程主要构件进