在橋梁維修加固方面，由于高等級公路中橋梁所占比例較大，而高等級公路均是近幾年修建的，故橋梁維修加固的高峰大約將在5～10年后就出現(xiàn)，一但橋梁養(yǎng)護加固的高峰到來時，以目前的維修加固技術(shù)和技術(shù)工程力量將是難以應(yīng)付的。而且我國新建橋梁技術(shù)發(fā)展較快，但橋梁養(yǎng)護維修加固技術(shù)的發(fā)展相對滯后。本文對橋梁碳纖維加固及其施工技術(shù)要點分析。
　　一、施工工藝
　　碳纖維材料的粘貼工藝十分重要。優(yōu)良的施工工藝，先進的管理方法及嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗是確保碳纖維材料與混凝土結(jié)構(gòu)可靠粘貼、共同工作的保證。碳纖維材料補強加固施工工藝流程及技術(shù)控制如下：
　　1．混凝土結(jié)構(gòu)的表面處理。清除混凝土構(gòu)件表面的疏松、軟質(zhì)、脆裂、松脫等缺陷，要達到表面堅實：構(gòu)件暴露鋼筋需作除銹、防銹處理；對混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的裂縫，縫寬小于0.20mm時用環(huán)氧樹脂涂抹封閉，當(dāng)縫寬大于0.20mm時用環(huán)氧樹脂灌縫。
　　2．粘貼碳纖維材料基層處理。對混凝土構(gòu)件殘缺部分用高于原混凝土強度一個等級的混凝土修補平整?；炷翗?gòu)件表面的模板段差、漿楞等均須打磨平整形成平順的斜面，轉(zhuǎn)角處應(yīng)打磨或填充成表面光滑的圓角，保持被補表面的徹底清潔。
　　3．涂刷界面劑。在處理好的混凝土構(gòu)件表面涂刷環(huán)氧樹脂涂料，底層樹脂要具有良好的滲透性（滲入約0.5～2.0cm）、稠度和固結(jié)速度，能滿足不同季節(jié)和不同環(huán)境下的施工要求。
　　4．構(gòu)件表面的殘缺修補。底層界面劑涂刷后，將構(gòu)件表面的凹陷填平。對表面仍存在的凸凹糙紋，再打磨平整。
　　5．粘貼碳纖維材料。每道粘貼工藝都要有利于緊密粘貼為原則。將剪裁好的碳纖維材料粘貼在混凝土構(gòu)件表面，粘貼后再在其表面涂刷一層粘結(jié)樹脂，在粘貼之前、之后和粘貼過程中所使用的環(huán)氧樹脂應(yīng)根據(jù)不同的溫度、濕度選擇好材料種類，掌握好主劑和固化劑之間的材料種類，掌握好主劑和固化劑之間恰當(dāng)?shù)呐浔?。要盡可能地減少碳纖維粘貼后發(fā)生“空鼓”現(xiàn)象。嚴(yán)格掌握貼片位置（要畫線定位）和正確搭接，嚴(yán)格掌握好每一道工序的時間間隔，防止碳纖維片的起鼓，脫開和錯位。尤其要注意做好脫泡和環(huán)氧樹脂浸透的有效性。
　　6．養(yǎng)護。碳纖維材料粘貼后，視溫度條件，在自然條件下養(yǎng)護7天。
　　7．涂裝。補強加固作業(yè)完成后，碳纖維材料表面可根據(jù)需要，涂刷各種性能和不同顏色的涂裝，增加補強的效果。對以上各道工序均有嚴(yán)格的操作要求，操作手必須進行專業(yè)的培訓(xùn)，必須具有上崗證。承包單位應(yīng)具有一定的經(jīng)驗和專業(yè)資質(zhì)證明，以確保“粘貼結(jié)合面"可靠工作。
　　碳纖維在施工中經(jīng)常發(fā)生的一種現(xiàn)象就是“空鼓”。關(guān)于“空鼓"的產(chǎn)生是難免的，主要由于粘貼表面的不平整（構(gòu)件表面混凝土蜂窩、麻面、凹陷、凸出等），以及粘貼操作中在纖維片和樹脂之間的空氣未能全部逸出所致，因而當(dāng)全部工序完成后將會在內(nèi)部存留一定數(shù)量的氣泡，在溫度作用下而導(dǎo)致了“空鼓"的產(chǎn)生。檢查方法可用小錘逐處敲擊聽音而以便確定“空鼓”的數(shù)量和范圍（空鼓的數(shù)量和面積）。當(dāng)涂裝完成后3小時至4天內(nèi)進行“空鼓”處理。
　　二、加固施工技術(shù)要點
　　1．混凝土破損區(qū)域的清理。（1）對混凝土出現(xiàn)的蜂窩麻面、松散、孔洞、破碎、剝落等缺陷的部位以及鋼筋外露區(qū)域，可采用人工鑿除法、氣動工具鑿除法或高速射水法將該處松散、破損、污損的混凝土清除干凈，直至露出堅硬密實的基面，同時應(yīng)注意保證該部位無油污、油脂、蠟狀物、灰塵以及附著物等物質(zhì)；（2）對于缺陷深度≥10cm，面積≥（10cm×10cm）時，表面要鑿成方波型和鋸齒狀，且鑿至堅實層；（3）清理混凝土病害部位時，注意不要損傷梁體原有鋼筋（尤其是主筋）；（4）嚴(yán)格按照橋梁維修養(yǎng)護相關(guān)規(guī)定及要求實施。
　　2．鋼筋銹蝕區(qū)域的清理。（1）在混凝土表面破損清理完畢后進行；（2）用鋼刷清除鋼筋表面的浮銹，使之露出光潔部分；
　?。?）對經(jīng)探查確定的鋼筋銹蝕區(qū)域，應(yīng)清除掉混凝土表面的油污、油脂、蠟狀物等有機污物。
　　3．鋼筋防銹、阻銹的清理。（1）在鋼筋銹蝕區(qū)域的混凝土表面清理完畢后進行；（2）對外露的鋼筋涂刷鋼筋保護劑，鋼筋保護劑的選用應(yīng)滿足設(shè)計提出的材料特性要求，涂刷時滿足施工規(guī)范要求；（3）對鋼筋銹蝕區(qū)域采用多功能阻銹劑（表面涂刷型）處理，可滾刷或噴涂于結(jié)構(gòu)表面，選用材料應(yīng)滿足施工規(guī)范要求；（4）鋼筋保護劑屬化學(xué)產(chǎn)品，施工過程中應(yīng)采取必要的防護措施；（5）多功能阻銹劑有很強的滲透性，施工時應(yīng)配戴手套及口罩，嚴(yán)禁與皮膚直接接觸，在水平結(jié)構(gòu)底面施工時，應(yīng)注意不要滴落到身體或皮膚上任何部位，如已滴落到皮膚表面或眼睛里，應(yīng)立即用清水沖洗干凈并及時就醫(yī)；（6）根據(jù)所選用材料的物理化學(xué)性能指標(biāo)選擇合適的施工條件進行施工。
　　4．混凝土破損的修補處理。（1）在混凝土破損區(qū)域清理完成以及鋼筋除銹、阻銹處理工作完畢后進行；（2）按照橋梁維修養(yǎng)護相關(guān)規(guī)定及要求，采用與結(jié)構(gòu)混凝土標(biāo)號相當(dāng)?shù)沫h(huán)氧修補砂漿對破損區(qū)域進行修補，要求修補后結(jié)構(gòu)平整密實；（3）所用環(huán)氧砂漿應(yīng)具有較低的膨脹系數(shù)、收縮率和放熱溫度，并且還應(yīng)具有較高的粘結(jié)力、硬度及抗沖擊性能，環(huán)氧砂漿的配合比根據(jù)試驗確定；（4）修補區(qū)域如處于潮濕狀態(tài)，應(yīng)采取相應(yīng)措施使修補位置保持干燥，或選用能在潮濕狀態(tài)下施工的材料，確保修補質(zhì)量；（5）應(yīng)根據(jù)材料物理化學(xué)性質(zhì)、修補厚度以及氣候條件等因素作好養(yǎng)護工作。
　　5．裂縫處理。對結(jié)構(gòu)上、下部存在的所有裂縫進行處理，對于裂縫寬度fw<0.15mm且裂縫深度較淺的細小裂縫可采用樹脂封閉膠進行涂刷封閉處理，對于裂縫寬度0.15mm≤fw<0.5mm的裂縫采用裂縫灌注膠或?qū)Ｓ铆h(huán)氧樹脂漿液進行灌注處理；對于fw≥0.5mm的裂縫進行鑿槽嵌補處理。裂縫修補后，材料未硬化前除結(jié)構(gòu)自重和必要的施工機具產(chǎn)生的荷載外，不允許再有其它外荷載（包括車輛荷載）。裂縫灌注方法采用壓力灌注法進行施工，采用其它材料及技術(shù)時，應(yīng)得到設(shè)計人員及施工監(jiān)理的批準(zhǔn)。
　　6．蓋梁及墩柱加固。蓋梁及墩柱加固較多采用植筋連接鋼筋砼方式。施工須注意如下幾點：（1）由于橋墩較高，施工時所搭設(shè)施工平臺，應(yīng)保證安全穩(wěn)定。（2）施工時應(yīng)對每個墩柱頂箱梁位移進行準(zhǔn)確測量，并以此進行蓋梁施工。（3）植筋范圍內(nèi)的原混凝土結(jié)構(gòu)一定要認真鑿毛，并涂刷界面劑以保證新老混凝土之間的粘結(jié)。（4）鋼筋防銹蝕措施應(yīng)根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計規(guī)范》（GB50046）和《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》（GB/T 8923）的規(guī)定執(zhí)行。（5）施工時墊塊頂標(biāo)高應(yīng)根據(jù)實測梁底標(biāo)高做相應(yīng)的調(diào)整，以保證墊塊頂至梁底凈距，工程數(shù)量亦做出相應(yīng)的調(diào)整。（6）施工中遇到問題須及時與建設(shè)單位、設(shè)計單位協(xié)商解決。
　　7．鉆孔植筋。（1）對照原施工圖和竣工圖，掌握蓋梁墩柱部分的受力主鋼筋和構(gòu)造鋼筋的分布情況，精確測量出需植筋的具體位置，并盡量與受力主鋼筋、構(gòu)造鋼筋錯開布置。必要時采用鋼筋定位儀測量原有鋼筋位置，確保鉆孔不會損傷原橋主筋。植筋孔位與設(shè)計位置最大偏移不大于5cm；（2）在較高的位置施工需搭設(shè)腳手架時，應(yīng)增設(shè)安全防護；（3）鉆孔前用相應(yīng)的標(biāo)尺標(biāo)注鉆頭以控制鉆孔深度，盡量采用專用電錘和振動小的施工工藝，以保證不損傷結(jié)構(gòu)。鉆孔施工垂直于植筋部位的結(jié)構(gòu)混凝土，避開原結(jié)構(gòu)受力主筋和結(jié)構(gòu)鋼筋。對于Φ16的植筋，鉆孔直徑控制在20mm；（4）成孔后，首先檢查鉆孔深度和直徑，并用需要植入的鋼筋和螺栓試插，當(dāng)滿足要求再用壓縮空氣吹出孔內(nèi)積灰，用毛刷擦刷孔壁，然后用壓縮空氣吹灰。如此反復(fù)幾次，確?？字星鍧?、干爽。禁止用水清洗孔洞；（5）將植筋膠安裝在專用注射膠槍中，扣動扳機，使藥膠在通過前端混合器后自動混合，前端的藥劑舍去不用。在確?；炷量锥锤稍锴鍧嵉那闆r下，將混合嘴伸入孔的底部，扳動注射器扳機。當(dāng)孔內(nèi)壓入一定量植筋膠時，注膠槍有3～5cm埋在已注膠中間后，慢慢抽出混合嘴。在向外退出的時候注膠槍沿孔壁旋轉(zhuǎn)退出，以防孔內(nèi)塞有空氣，藥劑不密實影響鋼筋與混凝土的粘接強度。當(dāng)植筋膠注入孔內(nèi)達孔深的2/3時，停止注射植筋膠；（6）將已制作好的植筋材料運至現(xiàn)場，逐根檢查鋼筋或螺栓有無油污、銹蝕以及植筋的一端是否有彎頭等，同時保證鋼筋的搭接長度大于35d，保證螺栓的預(yù)留長度；（7）植入植筋材料時，應(yīng)對準(zhǔn)孔洞插入，在插入植筋材料時應(yīng)旋轉(zhuǎn)，盡量排除注膠時堵塞在孔內(nèi)的空氣，以確保植筋材料表面與植筋膠充分結(jié)合。植筋材料植入完成時，植筋材料與孔壁之間的空隙完全由植筋膠填滿才能保證質(zhì)量。最好的效果是植筋材料插入時藥劑剛好溢出；（8）嚴(yán)格遵守植筋膠的化學(xué)凝固時間，植好植筋材料后，在粘合膠固化前，不得使植入的鋼筋或螺栓有任何移位，否則將降低種植鋼筋或螺栓的粘結(jié)強度，待粘合膠完全固化后方可進行其它施工操作。