1、預應力碳纖維板加固系統(tǒng)簡介

對需要加固的構件，采用涂覆有環(huán)氧結構膠的碳纖維板進行預應力張拉，修復構件的變形和閉合裂紋，而后將碳纖維板粘貼、錨固在構件上，形成新的受力平衡，提高其承載能力。

• 強度高：順纖維方向抗拉強度遠大于普通鋼筋,比普通鋼筋高 7~10倍。

• 密度小：同等截面下,其重量僅為鋼材的1/7~1/5,強度與密度的比值較高（比鋼材高 10~15倍)。
  

• 抗腐蝕性能良好：由于采用的主要材料是非金屬材料,碳纖維電化學活性遠小于鋼材,具有非常好的抗腐蝕性能。

• 具有不增加構件的截面尺寸和自重，加固修復不留痕跡，防水、抗腐蝕、耐疲勞、耐久性能好，施工快捷等優(yōu)點，且因其質(zhì)地柔軟而適用于各種形狀尤其是斜、彎、坡及異型結構橋梁的加固。

• 碳纖維板材是將樹脂、纖維絲按照一定的比例通過高溫固化擠壓而形成的，包括碳纖維板和碳纖維板條。碳纖維板與粘貼多層碳纖維布相比，粘貼碳纖維板的產(chǎn)品質(zhì)量更易保證，受力更均勻，強度發(fā)揮更充分。

• 變被動加固為主動加固，可以使碳纖維板材高強特性得到提前發(fā)揮，在二次受力之前就有較大的應變，從而有效減小甚至消除碳纖維板材應變滯后的現(xiàn)象，達到更好的加固效果。

• 預應力產(chǎn)生的反向彎矩，可抵消一部分初始荷載的影響，提高使用階段的承載力， 使構件中原有裂縫寬度減小甚至閉合，并限制新裂縫的出現(xiàn),從而提高構件的剛度，減小原構件的撓度，改善使用階段的性能。

• 對碳纖維板施加預應力，可大幅度提高鋼筋混凝土構件的強度和剛度，同時更有效減少結構的撓度變形，并能減少和封閉裂縫產(chǎn)生。

• 產(chǎn)品結構尺寸小，材料輕且薄，基本不增加原結構自重，不影響原結構的使用空間，加固后不留痕跡。

• 施工安裝方便，幾乎沒有濕作業(yè)，不需要大型施工機具，施工占用場地少。

• 具有良好的耐久性和耐腐蝕性。

1.3 預應力碳板加固系統(tǒng)主要技術指標

• 靜載錨固性能：錨固效率系數(shù) ≥90% 。

  
  

• 疲勞性能：通過以碳纖維板抗拉強度標準值的65%為應力上限（應力幅為應力上限，應力幅為100MPa ），循環(huán)荷載次數(shù)200萬次的疲勞試驗 。

  
  

• 錨栓的設計剪應力不得大于錨栓材料抗剪強度設計值的0.6倍。

• 項目名稱：228國道青口河大橋橋梁病害維修加固工程

• 橋梁病害：橋梁上部結構箱梁腹板、底板出現(xiàn)不同程度的裂縫。

• 病害產(chǎn)生的主要原因有：

  
  

• A.本橋箱梁底寬較寬，中跨跨中處底板厚度較薄，底板底面橫向鋼筋承載力低下，底板布置有較多波紋管，在中跨底板預應力鋼束徑向力的作用下，底板橫向受到較大的正彎矩作用，在重載車輛作用下易產(chǎn)生裂縫。

B.合龍段前后幾個節(jié)段底板預應力管道較為密集，下方局部混凝土振搗不密實易產(chǎn)生收縮裂縫。針對變截面連續(xù)鋼構箱梁底板縱向裂縫采用橫向預應力碳板進行加固。

定位放線—混凝土表面處理—鉆孔植筋—安裝支座—涂抹碳板膠粘劑—安裝碳板和壓條—張拉預應力碳板—噴涂表層防護涂料。

• 被加固的混凝土結構構件，其現(xiàn)場實測混凝土強度等級不得低于C25，且混凝土表面的正拉粘結強度不得低于2.0MPa，且符合《混凝土結構加固設計規(guī)范》GB 50367最新版相關規(guī)定要求。 

• 預應力筋-錨具組裝件應通過200萬次疲勞荷載試驗，且符合《預應力筋用錨具、夾具和連接器》GB/T 14370最新版相關規(guī)定要求。

• 夾具的靜載錨固性能應達到0.90，且符合《預應力筋用錨具、夾具和連接器》GB/T 14370最新版相關規(guī)定要求。

• 當被加固構件的表面有防火要求時，應按現(xiàn)行國家標準《建筑設計防火規(guī)范》GB 50016最新版規(guī)定的耐火等級及耐火極限要求，對膠粘劑和碳纖維復合板進行防護。

• 預應力張拉過程中，必須保證張拉的應力滿足設計要求，可在千斤頂部設置應力應變儀以監(jiān)控張拉應力。

• 施工過程中必須保證張拉端、固定端支座中心線與碳板支座中心線平行或重合，保證后期碳板張拉過程中碳板全截面受力，防止出現(xiàn)碳板部分截面受力的情況(一邊緊一邊松) 。