谈粘贴纤维复合材料加固施工方法

杨 洪 涛

(贵州建工集团有限公司，贵州 贵阳 550001)

谈粘贴纤维复合材料加固施工方法

杨 洪 涛

(贵州建工集团有限公司，贵州 贵阳 550001)

介绍了粘贴纤维复合材料加固的施工准备工作，并对施工工艺流程进行了阐述，从基层处理、涂刷底胶、基层整平、粘贴纤维布、表面防护处理等方面总结了一些施工要点，为同类工程的施工积累了经验。

粘贴纤维复合材料，施工，加固

随着建筑业的发展，粘贴碳纤维布加固修补混凝土结构广泛应用于各种结构类型(如房屋建筑、桥梁、隧道等)、各种结构形状、结构部位(如梁、板、柱等)的加固补修，而且不改变结构形状及不影响结构的外观，尤其对于大型土木工程结构，采用碳纤维加固法效果比较好，抗疲劳强度高，施工简便、快捷。

1 施工准备

1)设计技术交底：熟悉设计文件，了解设计意图，提出需设计答疑或要求变更的问题，形成会议纪要并遵照执行。

2)施工组织设计：包括施工技术方案、工艺流程、人员、材料、机具组织、工期安排、交通组织、质量、安全、环保措施及发生意外事故的应急预案等方面。

3)桥梁病害复查：根据桥梁检测报告和维修加固设计文件，对桥梁结构病害进行近距离全面复查，对混凝土裂缝、孔洞等缺陷进行标示，检查发现与设计不符的情况，报告监理和业主单位通知设计单位进行设计变更。

4)施工材料准备：根据设计要求选择施工材料并报监理、业主单位批准，对选定的材料组织进场和进场后在监理鉴证下进行抽样送检，检测不合格的材料退场不用。

5)人员机械进场：进场施工人员持证上岗并经过技术交底和技术培训，进场施工机械有许可证并经过检验标定。

2 施工工序流程

1)搭设施工支架：根据桥位地形、水流条件和桥梁结构形式、维修加固工程内容和施工部位，选择搭设固定式或活动式施工支架。

2)桥梁卸载：主要通过交通组织限制车辆数量、重量、速度等以减少活载。对于允许减少恒载的结构加固，先卸载，后加固，结构加固效果更好。

3)基层处理：通过修补混凝土裂缝和剔除破碎混凝土、修补孔洞等缺陷，提供可粘贴纤维布或板的坚实基面，通过表层打磨、除尘、清洁，提供干净、易粘的粘贴基面。

4)涂刷底胶：通过底胶的低粘度和混凝土表层的毛细作用，使底胶经涂刷渗进混凝土表层内一定深度，改善被加固结构的表层性能，提高其可粘性和抗剥离性。

5)基层整平：通过基层整平，使被加固结构能与粘贴的纤维复合材料更密贴，杜绝空鼓等粘贴不牢的施工缺陷产生的外部条件隐患。

6)粘贴纤维布或纤维板：通过粘贴纤维布或纤维板，使被加固结构病害消除、承载能力与荷载标准提高、使用功能与耐久性改善的设计意图实现。

7)表面防护：通过表面喷砂或表面涂装等防护措施，使结构加固范围内外表面色彩相近，防火、防腐、耐湿、耐久性能提高。

粘贴碳纤维工艺流程图见图1。

3 施工技术要点

3.1 基层处理

1)在结构上画线标示粘贴纤维复合材料的部位，明确结构加固范围。

2)对加固范围缝宽不小于0.15 mm的混凝土裂缝，按设计要求先行修复；剔除混凝土破碎、孔洞、蜂窝麻面部分至坚实层，对裸露锈蚀钢筋除锈至露出金属光泽，按设计要求采用比原结构高一级的混凝土或环氧砂浆或环氧细石混凝土修复基层混凝土缺陷至原结构表面。

3)对加固范围的混凝土表面打磨除去污染表层和外凸部分并增糙，吹风清洁后，涂刷丙酮或用丙酮擦拭进一步清洁和去脂；结构的拐角处打磨成圆弧状，圆弧半径：梁不小于20 mm，柱不小于25 mm。

4)结构渗水处，先堵水和防水，再进行表层处理；潮湿构件表面粘贴纤维复合材料加固施工，须先烘干构件表面或使用潮湿型粘贴胶。基层处理见图2。

3.2 涂刷底胶

1)按设计要求或产品说明书配兑底胶，要求精确计量、搅拌充分和均匀，排出气泡。

2)用毛刷或特制滚筒将底胶均匀、无遗漏地涂刷或涂抹于被加固结构处理好的基层表面，要求纵横向、正反向反复涂刷和涂抹，使更多的胶渗入混凝土表层内。

3.3 基层找平

1)底胶凝胶后即可进行表层整平，表层整平材料采用修补胶或用底胶配兑的胶泥，用灰刀或刮板刮涂在被加固结构处理好的基层表面凹陷部位，凝胶后再次打磨平顺并吹风清洁干净。

2)整平后的基层表面，大面平顺，局部无明显凸凹不平部分。

3.4 粘贴纤维布

1)在结构表面放样定位标示出粘贴纤维布的位置，对于多层粘贴还应标出每层布的粘贴位置。

2)根据设计要求和放样尺寸裁剪纤维布，用圆筒或圆管轴芯将裁剪好的纤维布卷筒存放并编号。

3)按设计要求和产品说明书称量、配兑纤维布浸渍胶，用毛刷和刮板将其均匀地涂刷和刮展在粘贴纤维布位置的结构表面，随即将纤维布在张紧状态下铺敷粘贴在胶层表面，用刮板将布刮展平直并密贴于结构表面，再用毛刷浸渍胶液充分浸透纤维布，并用特制滚轮压着纤维布沿纤维方向反复滚压，排出纤维布和胶液中的气泡并使纤维布与结构表面贴紧粘牢。

4)粘贴纤维布:按立面从上到下、仰面从一端到另一端的顺序进行；多层纤维布的粘贴，后层纤维布须在前层布指触凝胶后进行；最后一层纤维布粘贴结束后，表面再涂刷一遍浸渍胶作为防护面层。

5)纤维布粘贴的纵横向接长接宽的搭接长度，受力方向不小于100 mm，非受力方向不小于50 mm，多层粘贴的搭接位置应相互错开超过200 mm；搭接位置避开构件应力最大区域。粘贴纤维布见图3。

3.5 粘贴纤维板

1)在结构表面放样定位标示出粘贴纤维板的位置，两层粘贴时应分别画线标示出内外层板的粘贴位置。

2)根据设计要求和放样尺寸切割纤维板，切割好的纤维板应平置存放，粘贴前用丙酮擦拭粘贴面清洁并除蜡去脂。

3)按设计要求和产品说明书称量、配兑纤维板粘贴胶，将粘贴胶及时涂刷和刮涂在混凝土表面和纤维板粘贴面上，随即将已涂胶的纤维板用手轻压粘贴在结构表面的放线位置上，然后采用特制橡胶滚筒从板的一端向另一端或从板中端向两端顺纤维方向均匀展平、压实，并使多余的胶液从板材周边溢出；压实时，不得使纤维板滑移错位。

4)两层纤维板粘贴，外板粘贴应在内板凝胶后进行，粘贴前应将内板的表面再次用丙酮擦拭清洁。

5)被加固结构需平行粘贴多条纤维板时，两板之间的空隙不小于5 mm。

3.6 表面防护处理

1)目的：提高粘贴部位纤维复合材料抗紫外线照射、耐酸碱盐介质腐蚀能力和防火、耐久性能；调整加固结构的色差、增加美观效果。

2)措施：浸渍胶防护面层、喷砂防护面层、防火涂料面层、特种防护面层。表面防护见图4。

3.7 施工安全与环境保护

1)结构安全保证：加固施工严禁损伤桥梁结构，特别是施工支架的搭设不要伤及桥梁主承力结构。

2)交通安全保证：设立交通管制和安全警示标志，采取限载、限速和改道通行等措施，加强与交管部门的联系，尽量减少交通管制对社会的影响，充分利用交通量小时段或夜间进行施工。

3)施工安全保证：加强安全施工教育，进场施工人员应穿工作服、戴安全帽、系安全带，同时还须戴口罩和手套，规范机械和用电的安全操作。

4)消防安全保证：粘结胶等易燃原材料密封保存，远离火源；裁剪碳纤维布、碳纤维板时尽量远离电源，尤其是高压电线及输电线路；施工现场禁火、禁烟，设置专用灭火器等消防器材；使用强光灯泡、碘矿灯照明应加灯罩，防止灯管爆炸引起火灾。

5)环境保护：纤维布、纤维板、粘结胶及其复合材料废料，施工残渣等有害物质现场收集堆存，定点渣场倾倒，不遗留在施工现场，更不允许倾倒在桥下农田里和江河中。

4 结语

粘贴碳纤维布加固修补混凝土结构可以广泛应用于各种结构类型(如房屋建筑、桥梁、隧道等)、各种结构形状、结构部位(如梁、板、柱等)的加固补修，而且不改变结构形状及不影响结构的外观，尤其对于大型土木工程结构，采用碳纤维加固法效果比较好，施工简便、快捷。

[1] 曹可之.大体积混凝土结构裂缝控制的综合措施[J].建筑结构，2004(20)：116-117.

[2] 张 雄，张小伟.混凝土结构裂缝防治技术[M].北京：化学工业出版社，2007.

[3] CECS 146：2003，碳纤维片材加固混凝土结构技术规程(2007版)[S].

Discussion on reinforcement and construction method of paste fiber composite materials

YANG Hong-tao

(GuizhouConstructionEngineeringGroupLimitedCompany,Guiyang550001,China)

This paper introduced the construction preparation work of paste fiber composite material, and elaborated the construction process, summarized some construction key points from primary processing, brushing primer, base leveling, pasting fiber cloth, surface protective treatment and other aspects, accumulated experience for similar engineering construction.

paste fiber composite material, construction, reinforcement

1009-6825(2014)35-0104-02

2014-10-08

杨洪涛(1976- )，男，高级工程师

V258.5

A