桥梁碳纤维材料加固技术要求

1.本桥满足景观改造后的荷载等级要求，根据报告结论以及现场观测的病害情况，本次结合景观改造采取以下维修加固措施，以达到设计标准，提高安全储备，增加桥梁结构耐久性。

1)对于主梁和梯道局部混凝土裂缝、破损、钢筋外露修饰处，应先对外露钢筋除锈，表面清理干净后用聚合物修补砂浆修补，采用持续低压灌注工艺，用专门的工具将低粘度高流动性不收缩的环氧树脂送达微细裂缝的末端，有效封闭混凝土梁底的裂缝，恢复原混凝土构件的整体强度，主梁、横系梁裂缝再采用碳纤维材料，垂直向跨缝贴以防止裂缝进一步扩展。对露筋及混凝土剥落、疏松处保护层凿除、清理，对已锈蚀的钢筋除锈或补强后采用修补材料封闭。

2)在主梁T梁马蹄部位底面以及侧面粘贴碳纤维板，以提高主梁的承载能力，增加安全储备；

3)在北侧梯道下方、及柱子周围粘贴碳纤维网格，以提高梯道梁的承载能力，增加安全储备；

4)施工过程中要求根据设计和相应规范的要求以及施工人员和设备的具体情况，在每道工序施工之前制订出详细的施工组织设计或施工方案，并报监理工程师审查批准，从而确保桥梁施工安全和质量。

2.碳纤维板材料技术要求

碳纤维板材料需满足如下要求：

1)主桥T梁腹板底部采用碳纤维板进行加固，碳纤维板厚度为1.2mm，宽度为100mm。

2)碳纤维板、粘板胶需满足《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2006）中I级碳纤维板和A级胶的性能指标要求，且有国内权威机构出具的抽样检测报告；

3)碳纤维板、粘板胶需满足《公路桥梁加固设计规范》JTG/T J22-2008）中相关要求；

4)碳纤维板、粘板胶应为同一品牌，必须保证整套系统的适配性。

5)生产厂家及供应商需通过ISO 9001质量体系保证认证；

6)碳纤维板的受拉弹性模量实测值需高于170GPa，纤维体积含量需高于70%；

7)粘板胶需通过湿热老化90天及环保无毒检验检测报告，耐湿热老化试验强度90天下降不得大于5%；

8)粘贴在混凝土构件表面上的纤维复合材，不得直接暴露于阳光或有害介质中，其表面应进行防护处理。表面防护材料应对纤维及胶粘剂无害，且应与胶粘剂有可靠的粘结强度及相互协调的变形性能。

9)碳纤维板其他技术参数指标应符合下表要求：碳纤维板技术参数表 技术参数碳纤维板实验方法标准 受拉弹性模量(MPa)1.70x105 GB/T 3354 ASTM D3039 抗拉强度标准值(MPa)＞2500伸长率(%) 1.7纤维体积含量(％) 70 GB/T 9914.3 层间剪切强度(MPa)≥50

加固规范附录D 仰帖条件下纤维复合材与混凝土正拉粘结强度≥2.5，且为混凝土 内聚破坏

加固规范附录E

3.碳纤维网格材料技术要求碳纤维网格材料需满足如下要求： 纤维板材料需满足如下要求：

1)主桥T梁翼缘板及北侧梯道采用双向碳纤维网格材料进行加固，碳纤维丝方向需沿桥纵向及横向进行布置，配套采用湿法喷射砂浆。

2)生产厂家及供应商需通过ISO 9001质量体系保证认证；并需提供国家权威机构出具的相关材料的检测报告；

3)碳纤维网格需在工厂进行特殊涂层处理，湿法喷射砂浆中需有活性成分，二者配合使用需有渗透结晶的效果，保证锚固强度；

4)碳纤维网格搭接时，横向搭接宽度为5cm，纵向搭接长度为20cm；

5)湿法喷射砂浆需施工2层，第一层厚度约5mm-10mm，第二层厚度约10mm-15mm，砂浆总厚度为20mm；

6)湿法喷射砂浆采用人工涂抹的方式进行施工，也可采用机械喷涂的方式进行施工。

7)粘贴在混凝土构件表面上的纤维复合材，不得直接暴露于阳光或有害介质中，其表面应进行防护处理。表面防护材料应对纤维及胶粘剂无害，且应与胶粘剂有可靠的粘结强度及相互协调的变形性能；

碳纤维网格其他技术参数指标应符合下表要求： 碳纤维网格加固材料参数指标网格外观参数纵横双向：纤维丝宽度3mm，间距20mm 弹性模量(理论) [kN/mm2] 240 设计时弹性模量的折减系数 1.5 折减后的设计弹性模量 [kN/mm2] 160 碳纤维的极限拉伸强度（理论）[N/mm2] 4300 受力方向碳纤维的重量 [g/m2] 2x80 设计碳纤维理论厚度 [mm] 0.047 设计碳纤维理论截面积[mm2/m] 47 设计碳纤维网格厚度[mm] 0.3 1.75 %应变时的极限拉应力 (理论) [kN/m] 200一般构件设计抗拉强度（~1600 N/mm2） (对应拉应变1‰) 75.2 重要构件设计抗拉强度（~1150N/mm2） (对应拉应变7‰) 54.05

4.碳纤维布材料技术要求碳纤维板材料需满足如下要求：

1)主桥U型箍筋采用碳纤维布，宽度为300mm，厚度为0.167mm，单位面碳纤维重量为300g/m²，采用配套的碳纤维布粘结胶；

2)碳纤维布、粘布胶需满足《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2006）中I级碳纤维布和A级胶的性能指标要求，且有国内权威机构出具的抽样检测报告；

3)碳纤维布、粘布胶需满足《公路桥梁加固设计规范》JTG/T J22-2008）中相关要求；

4)碳纤维布、粘结胶应为同一品牌，必须保证整套系统的适配性。

5)生产厂家及供应商需通过ISO 9001质量体系保证认证；

6)粘结胶需通过湿热老化90天及环保无毒检验检测报告，耐湿热老化试验强度90天下降不得大于5%；

7)粘贴在混凝土构件表面上的纤维复合材，不得直接暴露于阳光或有害介质中，其表面应进行防护处理。表面防护材料应对纤维及胶粘剂无害，且应与胶粘剂有可靠的粘结强度及相互协调的变形性能。

8)碳纤维布其他技术参数指标应符合下表要求，碳纤维布粘结胶技术要求与碳纤维板粘结胶相同，见上文：碳纤维布技术参数表 技术参数碳纤维布 弹性模量(MPa)≥2.4×105 抗拉强度标准值(MPa)≥3600 伸长率（%）≥1.7 弯曲强度（MPa）≥700

5.混凝土裂缝修补材料技术要求对于主梁和梯道局部混凝土裂缝、破损、钢筋外露修饰处，应先对外露钢筋除锈，表面清理干净后用聚合物修补砂浆修补，采用持续低压灌注工艺，用专门的工具将低粘度高流动性不收缩的环氧树脂送达微细裂缝的末端，有效封闭混凝土梁底的裂缝，恢复原混凝土构件的整体强度，主梁、横系梁裂缝再采用碳纤维材料，垂直向跨缝贴以防止裂缝进一步扩展。对露筋及混凝土剥落、疏松处保护层凿除、清理，对已锈蚀的钢筋除锈或补强后采用修补材料封闭。采用的修补材料技术指标应符合《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006中相关要求，并且符合以下表格要求：裂缝修补胶（注射剂）基本性能指标 注：表中规范指《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006 裂缝修补胶（注射剂）基本性能指标

6.施工要点及注意事项

1)施工过程中应严格按照交通部《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）、《公路桥梁加固施工技术规范》（JTJ/T J23-2008）及其他相应的旧桥维修加固规程进行施工，做到专用设备，专职使用。

2)为保证施工安全、结构安全及工作的顺利开展，在施工前必须对施工机具、临时设备及其它保障措施进行详细检查、核对，在确保万无一失后方可施工。

3)施工前做好需要用的纤维材料、配套砂浆、机具等准备工作。

4)修补裂缝：采用化学灌浆法修补裂缝，所采用的黏结剂，应进行相关性能指标试验，要求黏结剂抗拉强度大于3MPa；灌浆嘴由钢材制作而成，输浆及送气管采用ф90mm、耐压1MPa以上的耐压管。施工过程中，竖直裂缝按先下后上的灌浆顺序施工。灌浆嘴应在浆液初凝后方可拔下（一般初凝时间为4h）；施工过程中若发现新的裂缝，应同时按照以上施工工艺进行修补，工程量以实际为准。

5)局部破损处修补：梁体混凝土缺损，皆先行去除风化、浮动的混凝土，局部蜂窝、麻面的混凝土缺损修补平整；大面积风化的部分，可采修补局部损坏部位时，应对原构件混凝土存在的缺陷清理凿除，凿除深度应大于碳化层厚度，并凿成麻坑或沟槽状，沟槽深度不小于6mm，并露出粗骨料。原有表面应冲洗干净，浇筑混凝土前，原混凝土表面应以水泥浆等界面剂进行处理，以加强新老混凝土的结合；对原有钢筋应除锈，用修补材料封闭，恢复至原尺寸。

6)碳纤维板为导电材料，使用碳纤维板时应尽量远离电气设备及电源。使用中应避免碳纤维板的弯折。碳纤维板配套胶粘剂的原料应密封储存，远离火源，避免阳光直接照射，胶粘剂的配制和使用场所，应保持通风良好。现场施工人员应根据使用胶粘剂采取相应的劳动保护措。

7)按照相关的国家规范、标准及相关上海市地方标准的要求，对使用的各种材料的性能指标进行检测、试验，加固完后由建设单位另行委托专业单位进行荷载试验，确定加固的效果。

8)其他未尽事宜均按《公路桥涵施工技术规范》、《城市桥梁工程施工与质量验收规范》要求施工。