工程案例|碳纤维网格加固系统应用解析

卡本科技

铁路和公路桥梁作为交通枢纽，在城市交通运输中发挥着重要作用。截止21世纪中期，我国公路桥梁数量已超过80万座,高铁桥梁累积长度超过1万公里，由于承载压力增大、自然环境恶化、冻融破坏、钢筋锈蚀等因素的综合作用，导致混凝土结构出现裂缝、蜂窝、剥落等病害，从而导致桥梁承载力明显下降，甚至出现坍塌事故。




2015年6月19日凌晨3点许，粤赣高速城南互通匝道桥梁发生断裂，事件发生时有4辆满载瓷土的重载五型货车行驶在匝桥上，桥梁瞬间断裂并垮塌，4辆重载货车掉落，当场造成1人死亡、3人受伤。


2010年1月3日下午2点20分左右，昆明新机场配套引桥工程，浇筑混凝土过程中突然发生支架垮塌事故，垮塌长度约38.5米，宽为13.2米 ，支撑高度约为8米，共造成7人死亡 ，26人轻伤，8人重伤。


2009年6月29日凌晨，黑龙江省铁力市发生大桥桥体垮塌事件，造成21人落水，其中4人死亡4人重伤，八辆汽车坠河。


综上所述，桥梁结构安全问题必须引起足够重视。


对桥梁加固是有效提升桥梁承载力，延长桥梁使用寿命的最经济、高效、环保的方式。选择合适的加固方法尤为重要。


常见的加固方法有增大截面面积加固法、体外预应力加固法、粘贴钢板加固法。


根据有关统计资料粘贴碳纤维材料是粘贴钢板施工工效的4-8倍。同时具备优异的耐腐蚀性，并且几乎不增加桥梁自身重量。


粘贴碳纤维材料加固技术被广泛应用于混凝土结构加固。常见的有建筑物、构筑物、桥梁、隧道等，可应用于各种结构形状(如矩形、圆形、曲面结构等)、各种结构部位(如梁、板、柱、节点、拱、壳、墩等)的加固修补。


碳纤维网格加固系统由砂浆—碳纤维网格—砂浆组成的“三明治”结构，作为一种新型碳纤维加固方法，具备防火性能好、适用于潮湿基面等优势，被广泛应用于桥梁、古建筑、砌体结构加固。


下面我们通过具体工程案例应用简要介绍该技术


工程概况


宁常（南京至常州）高速公路桥梁是上海至洛阳国家重点公路的重要组成部分，也是沿江高速公路的组成部分。






病害分析


空心板板底纵向裂缝、组合箱梁腹板竖向裂缝等。


方案解析


1、采用在板底粘贴双向碳纤维网格对板底纵向裂缝进行加固，限制纵向裂缝发展。




2、经对比，选取右幅3#、4#孔进行加固，对出现裂缝的底板粘贴双向碳纤维网格。具体办法是首先对底板表面进行凿毛处理，涂刷专用高分子界面剂，涂抹0.5cm厚的CWSM砂浆，粘贴双向碳纤维网格，再涂抹1.5cm厚的CWSM砂浆最后进行养护及表面清理。详细构造如下图所示






本项目现已完工，使用碳纤维网格加固效果良好。