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预应力碳纤维布加固原理
1、预应力碳纤维布加固方法
预应力纤维布加固系统由三部分组成：锚具、碳纤维布、碳纤维胶。其工作原理是将纤维布张拉至设计值，用粘结材料将其粘贴到混凝土板梁的受拉面，使其与混凝土结构共同受力利用碳纤维材料良好的抗拉强度，达到增强构件承载能力及强度的目的。
2、预应力碳纤维布施工工艺
（1）施工准备：在加固表面按照设计施工放样，准确确定预应力碳纤维布和两端锚具位置。放样采取钢尺***，根据支座位子确定实际钻孔以及混凝土清理位置。
（2）混凝土粘贴表面处理：桥梁钢筋混凝土结构长期直接暴露在头一定湿度的空气中，在粘贴碳纤维布加固施工中，需打凿掉脆化疏松层，提高粘结力。综合材料的物理、力学特性分析，要想大限度地发挥材料自身的优势，适宜将CFRP材料作为桥梁结构的受拉或预应力受弯构件，特别适用于纯受拉构件，工程实践也证明了这一点。对混凝土粘贴面的脆化疏松层，应采用硬质金刚石磨轮打磨掉且完全露出新面，并用钢丝刷清楚输送浮层。为了保证预应力碳纤维布与混凝土之间的设计间隙，实现碳纤维布受力张拉时平直均衡无阻碍，对混凝土高凸面应采用金刚石打磨片打磨，对混凝土低凹面应采用环氧修补胶修补。假如粘贴时混凝土湿度较大，对混凝土粘贴面尚须进行人工干燥处理。
（3）钻植胶锚螺栓：施工放线次啊要钢筋探测仪标定螺栓钻孔位置，假如遇到钢筋需移位，应通知技术人员记录编号，并安排现场修整支座板安装孔。3、涂刷底层树脂：用专用滚筒刷将底层树脂均匀涂抹于混凝土表面，待树脂表面指触干燥时即进行下一道工序施工。采用电锤钻孔时应保证钻孔中心线与混凝土梁面垂直，钻孔中心位置偏差不超过3mm。采用化学胶管或植筋胶植入螺栓时，应保证孔内胶液饱满且螺栓垂直于梁面。
（4）安装锚具支座与预应力碳纤维布：将锚固板安装至张拉板上，调整张拉钢板，使碳纤维布的纵向轴线通过锚具中线，以保证碳纤维布截面内力分布均匀。此外短切玄武岩纤维还具有良好的绝缘性能、高温过滤、抗辐射、透波性好等特点。待调整好平整度后，将碳纤维布的两端固定在锚固板上，取下另一段的锚固板，放置在干净的塑料布上，以便于在梁上涂刷浸渍胶。将配置好的浸渍胶均匀涂刷在构件的粘贴面，应保证涂刷厚度均匀。
（5）张拉预应力碳纤维布与压紧条安装：将锚固板安装在构件的另一端的张拉板上，轴承压在锚固板上，安装千斤顶并调整处于水平位置，加压张拉至设计张拉应力值的15%，刻录锚具张拉移动起始线。加压张拉至设计张拉应力值的30%，检测锚行程位移是否对应预张拉时的刻录线。芳纶纤维具有高强度、高模量、低延伸、电绝缘、抗震性好、可纺性、施工简便等优良性能，可以提供板材所需要的高强度。分段加压张拉至设计张拉应力值的50%、70%、90%、100%，检测锚具行程位移是否满足理论伸长量的要求，按规范要求张拉端锚具行程位移与理论伸长量误差应不大于±6%。加压或减压时，千斤顶行程速度应控制在20mm/分钟以内，严禁快速冲、放千斤顶行程。所有张拉都应在碳布胶适用期内完成。当张拉应力值和张拉端锚具行程位移满足要求后，将拉杆上面的锁固螺栓扭紧到位，使锚固端的碳纤维布与混凝土梁表面紧密结合，停顿5分钟没有其他异常情况后在碳纤维布表面再刷一层浸渍胶，使碳纤维布完全被树脂浸润，并用刷子沿纤维方向挤压，除去碳纤维下面的水泡。随后在锚固区域粘贴附加锚固U型箍或压条，压紧条安装时需与混凝土面保持1cm左右的缝隙以防止剥离***，之后拆除千斤顶和锚具张拉支架。
（6）固化养护与拆卸夹具：应碳纤维布在施工环境温度和材料特性合理控制固化时间，当施工环境温度低于25℃时，固化时间相对延长。用橡胶滚筒顺纤维片材方向均匀平稳压实，使树脂从两边溢出，保证密实无空洞。在浸渍胶凝固后，检查碳纤维布的粘贴质量，在构件上覆盖一层塑料薄膜，养护后松开张拉机具，裁除多余的碳纤维布，将张拉机具卸除。
碳纤维加固与粘钢加固能无限的提高构件承载力吗？
任何一种加固方法都不是,碳纤维加固与粘钢加固是在原构件基础上进行的，原结构的截面尺寸、配筋、混凝土强度等级限制了发挥作用的程度。
A、以简支梁抗弯加固为例：
一bxh矩形截面梁，配有受拉钢筋As，受压钢筋As’，请问用碳纤维加固，***多能增加多少抗弯能力？
答：按照《混凝土结构设计规范 》，在截面和受压钢筋一定的情况下，随着增加受拉钢筋，构件受压区高度不断增加，但不允许超过ξbh0（ξb：所相对界限受压区高度）；所以该构件能承受的计算弯矩是不大于Mb 的。采用化学胶管或植筋胶植入螺栓时，应保证孔内胶液饱满且螺栓垂直于梁面。[Mb=fcbξbh0（h0-0.5ξb） fy"As’(h0-as")]
假设构件加固前所能承受的弯矩为M0，用碳纤维加固所能补充的弯矩Mj是可以事先计算出的，即Mj=Mb-M0 。也就是说如果Mb与M0差值较小，碳纤维抗弯加固的作用是有限的，粘贴更多的碳纤维也不能提高抗弯能力，而只能导致规范不允许的超筋截面。
B、以简支梁抗剪加固为例：
一承受均布荷载bxh矩形截面梁，h/blt;4,箍筋Asv,间距s，请问碳纤维加固***多能增加多少抗剪能力？
答：按照《混凝土结构设计规范 》，该梁允许承受的剪力Vmax=0.25fcbh0,该梁加固前所承受的剪力V0=0.07ftbh0 1.25fyvh0Asv/s。在浸渍胶凝固后，检查碳纤维布的粘贴质量，在构件上覆盖一层塑料薄膜，养护后松开张拉机具，裁除多余的碳纤维布，将张拉机具卸除。所以用碳纤维加固所能补充的剪力Vj也可以事先计算出来，即Vj=Vmax-V0 。也就是说如果Vmax与V0差值较小，碳纤维抗剪加固的作用也是有限的。
当然，如果与其他加固方法结合采用，如增大截面、受压区加固，还能在更大程度上提高承载力。
粘贴碳纤维布质量检验
1） ***应检查碳纤维布的材料质量和纤维布的粘贴质量， 在施工之前应检查纤维布和配套胶的产品质量合格证、 产品质量出场检验报告，各项性能指标均符合规范的要求， 碳纤维布与混凝土表面的粘贴应用小锤轻轻敲击的检查方法， 总有效粘结面积均应大于 95%。
（2） 碳纤维布空鼓部位的处理： 碳纤维布粘贴完成后， 应对空鼓部分进行处理， 经过业主、 总监理工程师和施工单位的共同协商， 采用对空鼓部分用刀片割开的方法进行处理， 具体方去为： 先用刀片对空鼓部位的碳纤维布割开， 割开方向顺应碳纤维布的主纤维方向， 然后用专用的***进行注胶， 直至填满， 然后用手压平。也就是说如果Vmax与V0差值较小，碳纤维抗剪加固的作用也是有限的。