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[摘要]碳纤维因其高强高效、耐腐蚀、耐久性、自重轻、施工方便、快捷、适用面广
等特点而有着广阔的发展前景和经济效益。本文结合工程实例，探讨其结构加固工程中的应用及性能评价。
一、工程概况
某市技术交流站工程建于1983年，为一栋5层现浇钢筋砼框架结构，2005年根据城市规划建设需要将此工程约7000m2房间改建为市博物馆工程，部分房间及公共走廊楼面部分原设计均布荷载活荷载标准值为2．0KN／m2,3，0 KN／m：，而现在根据设计提供的资料，部分房间楼面均布活荷载标准值为5．0 KN／m2，比原设计要求增大150％ ，需加固的梁达23根。受业主委托，笔者对提出的加固处理方案的安全性、经济性能方面进行了认真审查和复核，确保其承载力满足建筑物的安全及使用要求，做到经济、安全、可靠。
二、碳纤维加固设计
(二)碳纤维加固技术的设计原则
碳纤维加固修补砼结构作为一项新技术，既有其不可比拟的优点，但也有其一定的适用范围和适用条件，超出此范围而盲目地采用此技术就会导致不安全、不经济、不合理的后果。首先，被加固结构构件的最小截面尺寸必须满足有关规范的要求；其次，被加固构件的受压区高度、配筋率、面积配箍率、体积配箍率等仍要满足现有规范的要求；第三，要求加固后不改变原有结构的最终破坏形式P-· ；碳纤维布的应用存在使用效率问题，同样的碳纤维布用量，分条加固效果好于整条粘贴，构件受弯承载力随碳纤维布用量的增加而提高，当碳纤维布使用层数较少时，提高幅度相对较大，随着碳纤维布层数的增加，提高幅度相应减少；当碳纤维布用量过多时，构件破坏将由碳纤维布被拉断引起的破坏转变为砼被压碎破坏，构件延性有所降低。
(三)框架梁及次梁的加固处理方案
因次梁仅跨中抗弯承载力不足，按照CECS146：2003中的规定计算。为保证次梁下部碳纤维布在端部的锚固作用，采用了增设锚固附加U型箍的加固措施。
三、碳纤维加固的施工要点
(一)施工流程
碳纤维加固的基本流程为：施工准备一基层处理一底胶工程—碳纤维布粘贴一养护一细部加工。
(二)施工要点
1．碳纤维加固砼结构施工应由熟悉该技术施工工艺的队伍承担，并应有专项加固施工方案和质量保证措施。
2．砼表面的浮浆、油污等杂质，应用砼角磨机、砂纸等机具进行清除，对砼梁表面出现的裂缝及凹陷用聚合物砂浆修补，并养护不少于3天。表面凸起的部位要打磨平整，用压缩空气将表面浮尘清除干净，再用丙酮将需粘贴处清洗干净，平整度应达到每米不超过5mm。
3．粘贴前需先将梁的锐角部位磨成半径为2cm的圆弧，以免造成应力集中而降低补强效果。
4．涂刷底胶。用刮板将胶均匀地涂在梁底面，待胶固化后再进行一道工序施工。要特别注意调好的底胶须在规定的时间内用完，一般情况下40分钟内用完。
5．粘贴碳纤维布。将胶按比例重量称好，放在洁净的容器中调和均匀，用刮板将胶均匀地涂刷在底胶上需粘贴碳纤维布处，随即把已按照设计要求剪好的碳纤维布粘贴在设计要求部位，然后用专用滚筒顺碳纤维布方向均匀平整压实，挤出气泡，使浸渍树脂充分浸透碳纤维布，滚压时不得损伤碳纤维布。待指触干燥后即可进行第二道碳纤维布的粘贴。
6．两道碳纤维布粘贴完待指触干燥后，再刮涂一层面胶，用滚筒顺碳纤维布方向均匀平稳压实，使胶充分浸入碳纤维布中。
7．注意搭接区粘贴，做好标记，保证搭接长度不小于150mm，端部用横向碳纤维固定。
8．检验时可用小锤轻击，总有效粘结面积不应小于95％，碳纤维片材的实际粘贴面积不应小于设计面积，位置偏差不应大于10mm。 |
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