技術(shù)原理

碳纖維板具有強度高、質(zhì)量輕、耐久性耐腐蝕性好、施工方便等優(yōu)點，被廣泛應用于混凝土結(jié)構(gòu)加固領域，特別是舊橋、舊建筑的加固。常規(guī)的碳纖維板加固技術(shù)主要采用環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠將碳纖維板粘貼在建筑結(jié)構(gòu)件表面，使兩者共同工作，提高結(jié)構(gòu)件的（抗彎、抗剪）承載力，達到對既有結(jié)構(gòu)加固、補強目的。但是從目前的研究結(jié)果來看，普通的碳纖維板加固技術(shù)存在大量弊端：

（1）在正常的受力狀態(tài)下，普通的碳纖維加固技術(shù)，碳纖維板的強度發(fā)揮不到10%，強度利用率較小；

（2）碳纖維板高強的特點僅在梁中主筋屈服以后才得以充分發(fā)揮，而在主筋屈服前，碳纖維板所起的作用有限；

（3）傳統(tǒng)的粘結(jié)碳纖維板加固技術(shù)，不能調(diào)整原結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)，對原結(jié)構(gòu)剛度提高很小。

對碳纖維板施加預應力是改善加固效果的最有效措施，形成碳纖維板-混凝土構(gòu)件的體外預應力技術(shù)，變被動加固為主動加固。其加固原理同預應力鋼束加固一樣（見圖1.1所示）：通過在主梁受拉區(qū)（跨中截面主梁下緣和墩頂截面主梁上緣）張拉新增的體外預應力碳纖維板來提高受拉區(qū)混凝土壓應力儲備來實現(xiàn)。

該體系能充分發(fā)揮碳纖維板輕質(zhì)高強的特點，顯著提高碳纖維片材的強度利用率，有效地減少混凝土結(jié)構(gòu)的應力和撓度變形，延緩梁開裂，抑制或閉合已有裂縫，提高構(gòu)件的剛度、開裂強度和極限強度，改善使用階段的工作性能等優(yōu)點。它突破了目前市場上常規(guī)預應力碳板體系有效應力過低（不超過960MPa）不能充分利用材料強度（2400MPa）的瓶頸，顯著提高結(jié)構(gòu)受力性能，節(jié)省了材料、工程造價及工期，擁有良好的耐老化和抗松弛能力，是一種效果明顯、應用前景廣闊的新技術(shù)。

大噸位預應力碳板錨固體系結(jié)構(gòu)示意圖

技術(shù)優(yōu)勢

（1）采用機械和化學雙重錨：錨具效率系數(shù)大于0.9，符合《預應力筋用錨具、夾具和連接器）GB/T14370-2015中的相關(guān)要求；

（2）加固效果好：采用整體式錨板和化學錨栓與梁體可靠錨固，使重要構(gòu)件中高強Ⅰ級碳板的抗拉強度設計值由1150MPa提高至1500MPa以上，并完全符合《混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程》JGJ 145-2013中對錨栓及基材混凝土承載能力和構(gòu)造要求的相關(guān)規(guī)定；

（3）不損傷結(jié)構(gòu)鋼筋：整體式錨板對化學錨栓定位容許誤差要求低，可完全避開普通鋼筋；

（4）連接可靠：錨具與錨板間采用滑槽嵌入式設計，連接可靠，施工方便；

（5）成套體系采用工廠化制作：避免現(xiàn)場施工質(zhì)量難以控制的影響；

（6）耐老化性能優(yōu)良：外覆鋼絲網(wǎng)-聚合物砂漿可提高碳板結(jié)構(gòu)膠的耐老化性能；

（7）表面美觀：采用工具錨和反力架等臨時性周轉(zhuǎn)構(gòu)件，最終保留下來的工作錨及碳板緊貼梁底，最大厚度可控制在3cm以內(nèi)，外覆3cm厚鋼絲網(wǎng)聚合物砂漿后，表面平整，實現(xiàn)無痕化加固。

資質(zhì)

專利：

檢查報告

相關(guān)實驗照片

主要施工工藝

（1）施工準備

施工前應對加固橋梁粘貼部位混凝土的表層含水率及所處環(huán)境溫度進行準確測量：確保適宜的施工條件（混凝土表層含水率≤4%，環(huán)境溫度介于5～40℃之間，若環(huán)境條件不能滿足要求，則應采取措施，在達到要求后方可施工）。

（3）錨板安裝

現(xiàn)場按照錨栓設計位置放樣，如與原預應力鋼筋或普通鋼筋沖突，可適當調(diào)整錨栓位置，但不得與碳板和錨具的位置沖突。根據(jù)實際成型的錨栓位置對錨板放樣和打孔，采用粘鋼工藝密貼安裝，錨栓與錨板孔壁間隙采用結(jié)構(gòu)膠填充密實，并將螺帽擰緊適當加壓。

（4）碳板安裝

預應力碳纖維板系統(tǒng)采用工廠化安裝?，F(xiàn)場首先將成品碳纖維板系統(tǒng)（兩端已分別裝好工作錨具和工具錨具）平鋪在梁底支架上，注意張拉端方向與梁底錨板一致；將碳板工作錨端抬起與錨板連接；用張拉螺桿將工具錨端和反力架連接，使碳板處于懸垂狀態(tài)。

（5）碳板張拉

使用滿足張拉需要的張拉設備（液壓式千斤頂）對碳纖板施加預應力。在碳板表面涂抹適量的碳板膠，利用張拉力將多余碳板膠擠出，直到完全貼合。

 （6）安裝鋼板壓條、張拉端工作錨及拆除張拉工具

預應力碳纖維板錨固完成后，在梁底橫向粘貼鋼板壓條對碳纖維板進行固定，保證預應力碳纖維板能夠緊貼梁底并與梁體共同受力，待碳板膠固化完畢后，即可拆除張拉支架和張拉單元。

（7）碳板表面防護

采用鋼絲網(wǎng)聚合物砂漿將碳板表面全部進行涂抹防護，恢復梁體原有外觀。