貼剛法法及粘粘貼碳碳纖維維法橋橋梁加加固1.貼鋼法法2.粘貼碳碳纖維維加固固橋梁梁一、概概述粘貼鋼鋼板補(bǔ)補(bǔ)強(qiáng)：：有效效提高高結(jié)構(gòu)構(gòu)的抗抗彎、、抗剪剪及抗抗開裂裂性能能，不改變變結(jié)構(gòu)構(gòu)外形形，在在許多多情況況下替替代了了增大大截面面加固固技術(shù)術(shù)。是為2O世紀(jì)8O年代的的一種種先進(jìn)進(jìn)加固固方法法。1.貼鋼法法1.方法：：采用粘粘結(jié)劑劑（環(huán)環(huán)氧樹樹脂））將鋼鋼板粘粘貼在在鋼筋筋混凝凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)的受受拉邊邊緣或或其他他薄弱弱部位位；2.作用：：與原結(jié)結(jié)構(gòu)共共同受受力、、提高高剛度度，改改善結(jié)結(jié)構(gòu)應(yīng)應(yīng)力狀狀態(tài)、、提高高構(gòu)件件抗彎彎和抗抗剪能能力、、減少少裂縫縫擴(kuò)展展；3.優(yōu)點(diǎn)：：施工技技術(shù)簡簡便、、操作作空間間小、、施工工周期期短、、便于于檢查查；4.缺點(diǎn)：：鋼板防防腐、、超筋筋破壞壞。二、粘粘貼鋼鋼板法法加固固原理理和方方法（一））粘貼貼鋼板板加固固設(shè)計(jì)計(jì)要點(diǎn)點(diǎn)(1)提高結(jié)結(jié)構(gòu)抗抗彎能能力：：在構(gòu)件件的受受拉邊邊緣表表面粘粘貼鋼鋼板，，合理理與安安全的的設(shè)計(jì)計(jì)應(yīng)控控制在在鋼板板發(fā)生生屈服服變形形前，，粘結(jié)結(jié)處混混凝土土不出出現(xiàn)剪剪切破破壞。。(2)主拉應(yīng)應(yīng)力區(qū)區(qū)抗剪剪強(qiáng)度度不足足：將鋼板板粘貼貼在結(jié)結(jié)構(gòu)的的側(cè)面面、并并垂直直于剪剪切裂裂縫的的方向向斜向向粘貼貼（斜斜度一一般為為45°°～60°°）。(3)構(gòu)造設(shè)設(shè)計(jì)：：加固用用的鋼鋼板可可按實(shí)實(shí)際需需要采采用不不同的的形狀狀，用用于抗抗彎能能力補(bǔ)補(bǔ)強(qiáng)的的鋼板板尺寸寸應(yīng)盡盡可能能薄而而寬；；用于于提高高抗剪剪強(qiáng)度度的鋼鋼板可可適當(dāng)當(dāng)厚些些。(4)鋼板設(shè)設(shè)計(jì)長長度：：應(yīng)將鋼鋼板兩兩端延延伸到到低應(yīng)應(yīng)力區(qū)區(qū)，以以減少少鋼板板錨固固端的的粘結(jié)結(jié)應(yīng)力力集中中，防防止粘粘結(jié)部部位構(gòu)構(gòu)件出出現(xiàn)裂裂縫或或粘貼貼鋼板板受拉拉而脫脫落的的情況況發(fā)生生。(5)粘貼鋼鋼板加加固：：除足足夠的的錨固固長度度、粘粘結(jié)劑劑具有有足夠夠的粘粘結(jié)強(qiáng)強(qiáng)度和和耐久久性外外、端端部可可用夾夾緊螺螺栓固固定，，并在在鋼板板上按按一定定的距距離用用螺栓栓固定定。（二））粘貼貼鋼板板加固固注意意事項(xiàng)項(xiàng)1.抗彎加加固粘鋼部部分和和沒有有粘鋼鋼部分分存在在剛度度差別別，在在剛度度變化化處有有較大大的應(yīng)應(yīng)力和和應(yīng)變變突變變，結(jié)結(jié)構(gòu)易易在此此部位位開裂裂。因因此應(yīng)應(yīng)考慮慮粘貼貼鋼板板時(shí)鋼鋼板的的厚度度不宜宜過厚厚，避避免在在剛度度變化化處出出現(xiàn)裂裂紋。。因此此粘貼貼鋼板板的起起點(diǎn)應(yīng)應(yīng)盡可可能靠靠近支支座，，以減減小主主拉應(yīng)應(yīng)力，，從而而減少少突變變破壞壞的概概率。。從受力力觀點(diǎn)點(diǎn)看，，加固固的鋼鋼板滿滿布梁梁底伸伸到支支座以以外更更好。。當(dāng)結(jié)結(jié)構(gòu)的的抗彎彎強(qiáng)度度需要要較厚厚的鋼鋼板時(shí)時(shí)，可可采用用變厚厚度鋼鋼板。。如條條件限限制，，可考考慮其其他加加固方方式，，如粘粘貼碳碳纖維維布。。2.抗剪加加固結(jié)構(gòu)粘粘貼鋼鋼板進(jìn)進(jìn)行加加固后后，結(jié)結(jié)構(gòu)的的抗剪剪能力力也有有一定定的提提高，，試驗(yàn)驗(yàn)證明明，對對于不不同配配筋和和采用用不同同的鋼鋼板規(guī)規(guī)格加加固的的結(jié)構(gòu)構(gòu)，其其抗剪剪強(qiáng)度度都有有所提提高，，提高高的幅幅度為為2％～20％。設(shè)設(shè)計(jì)中中，為為了安安全起起見，，不考考慮這這部分分抗剪剪強(qiáng)度度的提提高。。鋼板粘粘貼在在梁的的側(cè)面面可以以減少少結(jié)構(gòu)構(gòu)開裂裂，使使結(jié)構(gòu)構(gòu)中混混凝土土的抗抗剪能能力得得到較較為充充分的的利用用。從力學(xué)學(xué)觀點(diǎn)點(diǎn)上看看，抗抗剪鋼鋼板在在粘貼貼時(shí)從從底面面到兩兩側(cè)面面布置置成U形最好好，可可減緩緩裂縫縫繞過過鋼板板發(fā)展展。三、粘粘貼鋼鋼板加加固法法施工工（一））施工工工藝藝(1)待粘貼貼部位位的混混凝土土表面面應(yīng)清清鑿平平順、、堅(jiān)硬硬干凈凈；(2)鋼板除除銹要要徹底底，且且表面面應(yīng)有有一定定的粗粗糙度度；(3)慎重選選擇膠膠粘材材料，，配膠膠精確確，已已固化化的膠膠不得得再用用；(4)粘貼時(shí)時(shí)環(huán)氧氧樹脂脂應(yīng)飽飽滿，，在混混凝土土表面面及鋼鋼板表表面分分別涂涂刷一一層均均勻的的環(huán)氧氧砂漿漿薄層層（厚厚約2mm），然然后加加壓使使之密密貼并并使之之固定定（粘粘結(jié)劑劑固化化前應(yīng)應(yīng)有措措施使使鋼板板固定定并夾夾緊））；(5)粘貼前前在混混凝土土構(gòu)件件上鉆鉆孔并并安裝裝錨固固螺栓栓(兼作固固定件件和壓壓緊件件)，要求求埋設(shè)設(shè)牢固固，具具有可可靠的的抗拔拔力，，以保保持粘粘貼鋼鋼板時(shí)時(shí)有效效地加加壓，，同時(shí)時(shí)還可可幫助助鋼板板克服服剪切切，有有利于于粘貼貼的耐耐久作作用；；(6)對鋼板板外表表面進(jìn)進(jìn)行防防銹處處理和和被加加固部部位構(gòu)構(gòu)件的的外觀觀處理理。（二））施工工安全全措施施(1)配制粘粘結(jié)劑劑用的的原料料應(yīng)密密封貯貯存，，遠(yuǎn)離離火源源，避避免陽陽光直直接照照射；；(2)配制和和使用用場所所，必必須保保護(hù)通通風(fēng)良良好；；(3)操作人人員應(yīng)應(yīng)穿工工作服服，戴戴防護(hù)護(hù)口罩罩和手手套；；(4)工作場場所應(yīng)應(yīng)配備備各種種必要要的滅滅火器器以備備救護(hù)護(hù)。（三））質(zhì)量量檢查查(1)撤除臨臨時(shí)固固定設(shè)設(shè)備后后，應(yīng)應(yīng)用小小錘輕輕輕敲敲擊粘粘結(jié)鋼鋼板，，從音音響判判斷粘粘接效效果或或用超超聲波波法或或紅外外線法法探測測粘結(jié)結(jié)密實(shí)實(shí)度。。鋼板板的有有效粘粘結(jié)面面積應(yīng)應(yīng)不少少于95％。(2)對于重重大工工程，，為真真實(shí)檢檢驗(yàn)其其加固固效果果，尚尚需抽抽樣進(jìn)進(jìn)行荷荷載試試驗(yàn)，，一般般僅作作標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)使用用荷載載試驗(yàn)驗(yàn)，即即將卸卸去的的荷載載重新新全部部加上上，其其結(jié)構(gòu)構(gòu)的變變形和和裂縫縫開展展應(yīng)滿滿足設(shè)設(shè)計(jì)使使用要要求。。2.粘貼碳纖纖維加固固橋梁碳纖維材材料(CarbonFiberReinforcedPolymer簡稱CFRP)用于加固固工程于于20世紀(jì)80、90年代在發(fā)發(fā)達(dá)國家家興起的的一項(xiàng)工工程修復(fù)復(fù)技術(shù)，，與其他他加固方方法相比比有更多多的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)和更明明顯的加加固效果果。碳纖纖維加固固橋梁已已受到越越來越多多的關(guān)注注，已成成為國內(nèi)內(nèi)外加固固修補(bǔ)領(lǐng)領(lǐng)域中廣廣泛應(yīng)用用的一種種手段。。碳纖維根根據(jù)原料料及生產(chǎn)產(chǎn)方式的的不同，，主要分分為聚丙丙烯腈(PAN）基碳纖纖維（高高強(qiáng)度型型）及瀝瀝青基碳碳纖維（（高彈性性型）。。碳纖維材材料加固固具有如如下特點(diǎn)點(diǎn)：1.軸向抗拉拉強(qiáng)度高高，能靈靈活地用用于抗彎彎、抗剪剪加固；；2.密度小，，自重輕輕，能在在狹小的的空間操操作：3.具有柔性性，適用用于各種種復(fù)雜外外形構(gòu)件件表面；；4.織物覆蓋蓋表面平平整，對對裝修影影響小；；5.耐腐蝕性性(抗堿等化化學(xué)腐蝕蝕和惡劣劣環(huán)境)、抗磨蝕蝕性、抗抗震性及及耐久性性，存儲(chǔ)儲(chǔ)壽命長長；6.永久荷載載作用下下抗蠕變變等特點(diǎn)點(diǎn)。一、碳纖纖維材料料性能加固混凝凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)用的纖纖維材料料目前主主要有三三種：玻璃纖維維(GFRP)、碳纖維(CFRP)和芳綸纖維維(AFPR)。纖維復(fù)合合材料的的力學(xué)特特點(diǎn)是其其應(yīng)力應(yīng)應(yīng)變量完完全線彈彈性，不不存在屈屈服點(diǎn)或或塑性區(qū)區(qū)。由于碳纖纖維材料料具有高強(qiáng)、輕質(zhì)、耐腐蝕、耐疲勞等優(yōu)異物物理力學(xué)學(xué)性能，，以及現(xiàn)現(xiàn)場施工工便捷，，所以是是橋梁加加固補(bǔ)強(qiáng)強(qiáng)的理想想材料。。玻璃纖維維(GFRP)、碳纖維維(CFRP)、芳綸纖維維(AFPR)與高強(qiáng)鋼鋼絲力學(xué)學(xué)性能碳纖維布布：抗拉強(qiáng)度度：一般般為3550MPa；彈性模量量：2.35X105MPa；厚度在0.11～0.43mm；幅寬在20～100cm；卷材長度度為50～100m。碳纖維材材料與其其他加固固材料對對比：（1）抗拉強(qiáng)強(qiáng)度：碳纖維的的抗拉強(qiáng)強(qiáng)度約為為鋼材的的10倍；（2）彈性模模量：碳纖維復(fù)復(fù)合材料料的拉伸伸彈性模模量高于于鋼材，，但芳綸綸和玻璃璃纖維復(fù)復(fù)合材料料的拉伸伸彈性模模量則僅僅為鋼材材的一半半和四分分之一。。（3）疲勞勞強(qiáng)度：：碳纖維和和芳綸纖纖維的疲疲勞強(qiáng)度度高于高高強(qiáng)綱絲絲。金屬屬材料的的疲勞極極限僅為為靜荷強(qiáng)強(qiáng)度的30%～40%。由于纖纖維與基基體復(fù)合合可緩和和裂紋擴(kuò)擴(kuò)展，以以及存在在纖維內(nèi)內(nèi)力再分分配的可可能性，，復(fù)合材材料的疲疲勞極限限較高，，約為靜靜荷強(qiáng)度度的70%～80%，并在破破壞前有有變形顯顯著的征征兆。（4）重量：：約為鋼材材的五分分之一。。碳纖維片片拉伸性性能二、粘結(jié)結(jié)材料粘結(jié)材料料的性能能是保證證碳纖維維布與混混凝土共共同工作作的關(guān)鍵鍵，也是是兩者之之間傳力力途徑中中的薄弱弱環(huán)節(jié)。。因此，，粘結(jié)材材料應(yīng)有有足夠的的強(qiáng)度保保證碳纖纖維與混混凝土間間剪力的的傳遞，，同時(shí)應(yīng)應(yīng)有足夠夠的韌性性，不會(huì)會(huì)因混凝凝土開裂裂導(dǎo)致脆脆性粘結(jié)結(jié)破壞。。粘結(jié)材料是是將連續(xù)纖纖維狀的碳碳纖維結(jié)合合在一起，，同時(shí)又與與混凝土表表面粘合的的系列粘接接材料。1．底層涂料料(底涂膠)在處理好的的混凝土表表面上，涂涂一層很薄薄的底層膠膠，既可以以浸入混凝凝土表面，，強(qiáng)化混凝凝土表面強(qiáng)強(qiáng)度，又可可以改進(jìn)膠膠接性能，，從而使混混凝土與碳碳纖維布之之間的粘接接性得以提提高。2．整平材料料(找平膠)碳纖維布只只有與所加加固補(bǔ)強(qiáng)的的混凝土表表面緊密接接觸，才能能產(chǎn)生良好好的補(bǔ)強(qiáng)效效果因此。。在涂敷的的底層涂料料指觸干燥燥后，必須須用找平膠膠進(jìn)行找平平，同時(shí)將將矩形斷面面直角打磨磨后補(bǔ)成圓圓弧狀。3．浸漬樹脂脂(粘貼主膠)浸漬樹脂在在粘結(jié)材料料中起著至至關(guān)重要的的作用，它它連接底膠膠與碳纖維維布。4．防護(hù)