浅谈预应力碳纤维板技术在公路桥梁加固施工中的应用

如今，我国的经济实力和人们的生活水平不断提高，城市化不断推进，交通快速网络化，公路桥梁的里程不断增加，桥梁养护、维修、加固工作日渐重要。新桥梁加固技术的出现，有效提高了加固效果，降低了维修频率，降低了维修频率，减少了公路运行风险。预应力碳纤维板技术对提升桥梁结构的承载力和抗弯刚度以及改善结构方面有着显著作用，进一步推动了预应力碳纤维板技术在公路桥梁加固施工中的应用。

碳纤维具有高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、导电和传热等多种特性，属于高新技术的产品，目前主要用在先进复合材料的制备上。在工程建筑方面，碳纤维板材和构件内部钢筋在一起工作的时候，不考虑钢筋原来的初始应变、钢筋屈服，混凝土结构就已经发生了破坏，所以发挥出来的强度很低。传统的不加预应力的碳纤维加固混凝土结构技术不能够将纤维增强复合材料的高强度特性发挥出来，造成了材料的浪费。而预应力碳纤维板锚固体系可以很好地解决这个问题，碳纤维增强复合材料对碳纤维施加了预应力，可以有效地避免碳纤维片材的应变滞后现象，有效地发挥出了碳纤维板的强度，提高了结构承载能力。和其他的一些加固方式相比较，预应力碳纤维板加固技术的优势主要体现在以下几点：

(1)高强。预应力碳纤维板加固技术充分地将碳纤维材料的高强性能发挥出来，提高了结构承载力和抗弯刚度，节约了碳纤维的用量。

(2)重量较小，空间要求也较小。碳纤维的强度高，但是质量仅仅是钢的1/5，基本上不增加原来结构的自重;而且碳纤维板可以盘卷，能够以比较大的长度供应，不需要搭接，也没有湿作业，不需要大型的施工机具，施工所占用的场地很小，在加固完成之后也不影响原来结构的使用空间。

(3)良好的耐久性能和耐腐蚀性能。预应力碳纤维板对酸碱盐以及大气环境都有较高的耐性，不需要经常维修。

预应力碳纤维板材加固技术和传统技术相比有着无比的优势，在各个方面的表现都有显著的效果，但是该技术也存在一定的缺陷，对其推广与发展造成了一定的阻碍。

(1)该技术的理论研究不够成熟，在受力性能方面的研究也不够完善，而且技术应用容易受到温度等外界因素变化的影响。

(2)材料的成本比较高，选择低成本的材料无法满足质量的要求。而且该技术对施工队伍的要求很高，如果施工队伍不够专业会直接影响施工的质量，这对成本也会造成影响。虽然设计计算的总成本较低，但是因为材料质量的影响以及施工队伍的不规范，在施工的过程中碳纤维很容易受到损坏。

(3)碳纤维是一种高强度的材料，如果能将其高强度的优势充分发挥出来，对结构承载力和刚度的提高是非常有利的，并且对其大范围的应用也有很大帮助。但是现在的黏结剂还无法配合碳纤维的极限发挥，性能需要提高。

在高速公路、市政道路建设中，装配式预应力混凝土梁因设计、施工、运营等方面的原因导致主梁开裂的情况时有发生，这时桥梁加固工程可以取长补短，延长桥梁的使用寿命，增强桥梁的承载能力，使桥梁更能满足使用的要求，相比重建也节省了大量的人力、物力。而预应力碳纤维板加固混凝土梁结构的加固方案，不仅充分利用了碳纤维板的高抗拉强度，恢复了桥梁的承载能力，而且其耐久性非常好，方便施工，不影响桥面的通车，对桥梁的加固抢修工程来说非常实用，让桥梁建设更符合可持续发展的策略，更好地为现代运输交通服务，也给国家带来更大的经济效益和社会效益。