6粘贴碳纤维加固技术
(1)原材料检验
——布3项、 胶2项
I级碳纤维布主要力学性能指标
性能项目 抗拉强度标准值
弹性模量 极限拉伸值
性能要求 ≥3400MPa ≥240000MPa
≥1.7%
A级碳纤维胶主要力学性能指标
性能项目
性能要求
抗压强度
≥70MPa
钢—钢拉伸抗剪强度标准值
≥14MPa
与混凝土的正拉粘接强度
应边长 10%
D 级（轻微）
龟裂、裂缝宽度小于 0.5mm，无水平裂缝
—
—
沿支座一侧外 鼓长度占相应 边长 25% 沿支座一侧外 鼓长度占相应 边长 10%～25% 沿支座一侧外 鼓长度小于相 应边长 10%
—
— 有脱 空
—
— —
tanα >0.45
— — —
串动大于 相应边长 25% 串动小于 相应边长 25%
AA
裂缝宽度大于 2mm， 外 露 长
（ 极 水平裂缝长度大于相 度 大 于
A级
严重） 应边长 50%
A1（严 重）
裂缝宽度大于 2mm， 水平裂缝长度大于相 应边长 25%
100mm
局部 外露
裂缝宽度大于 1～
B 级（较重） 2mm，水平裂缝长度 —
大于相应边长 25%
裂缝宽度 0.5～1mm，
C 级（中等） 水平裂缝长度大于相 —
6粘贴碳纤维加固技术
（1）质量缺陷—涂装脱落
（2）质量缺陷—碳纤维脱落
6粘贴碳纤维加固技术
案例——某连续箱梁桥建成后不久，腹板、底板即严重开 裂，在原施工节段结合处发现很多几乎贯通底板的裂缝。 90%以上的裂缝宽度已经达到并超过0.2mm。加固措施：
（1）边腹板内侧及中腹板在中支点两侧距支点10m范围 内粘贴钢板条，然后在四分之一跨范围内浇筑10cm厚钢 筋混凝土；
≥50MPa ≥20MPa ≥1500MPa 能注入0.1mm宽裂缝
4混凝土裂缝灌胶
（1）低压灌胶—壁可法 （2）中压灌胶—空压机配胶罐 （3）高压灌胶—专用设备
4混凝土裂缝灌胶
（1）原材料检验—抗压试件
项目 抗压强度 粘接抗剪强度 粘接抗拉强度
性能指标 ≥50MPa ≥10MPa ？MPa
4混凝土裂缝灌胶
6粘贴碳纤维加固技术
碳纤维板加固布置
6粘贴碳纤维加固技术
预应力钢绞线松弛率
6粘贴碳纤维加固技术
碳纤维板与钢绞线比较： 按强度计算，100mm宽、2mm厚碳纤维板 相当于1根钢绞线， 1）碳板约100元/米，无粘结钢绞线约10元 /米。 2）碳纤维板锚具约4000元/套，单根钢绞 线锚具及齿板不超过1000元/套。 加固效率低，耐久性还需验证。
8 支座病害判断及更换
橡胶支座损坏原因:
⑴橡胶支座的老化 ⑵橡胶支座产品质量 ⑶施工和养护管理不善 ⑷支座设计、选型及布置不合理 ⑸其它原因
8 支座病害判断及更换
橡胶支座病害评价—板式橡胶支座劣化等级评定表
劣化类型 劣化等级
裂纹
钢板 外露
不均匀鼓凸 支 座 超 限 支座位置
与脱胶脱空 剪切 Fra bibliotek动大跨径桥梁 局部开裂
5 粘贴钢板加固技术
（1）结构胶原材料检验
性能项目
性能要求
抗拉强度
≥30MPa
抗压强度
≥65MPa
伸长率
≥1.3%
钢—钢拉伸抗剪强度标准值
≥15MPa
与混凝土的正拉粘接强度
≥2.5MPa
（2）钢板原材料检验—拉伸试验，测 量屈服强度、抗拉强度、延伸率
0K VVV
5 粘贴钢板加固技术
1 伸缩缝
2 桥面铺装
环状网裂
2 桥面铺装
环状网裂
2 桥面铺装
沥青铺装碎裂
2 桥面铺装
水泥 铺装 碎裂
2 桥面铺装
单板受力
2 桥面铺装
单板受力
2 桥面铺装
单板受力
3 桥面线形
4 桥头搭板
5 支座
老化开裂
5 支座
剪切变形过大
脱空
5 支座
缺不锈钢板
5 支座
开裂
5 支座
开裂
移位
[fp]=Ef×[εf ]＝1680MPa
Q235钢的抗拉强度fsd=195MPa [fp]/fsd=8.6
即粘贴一层300g/m2(厚0.167mm)碳纤维1m宽，相当于增加了 14.36cm2（3根φ25）I级钢筋，或2根φ25Ⅱ级钢筋。其加固效率较 低。
6粘贴碳纤维加固技术
由于桥梁构件普遍尺寸大、配筋多，粘贴 碳纤维增加的抗弯承载力相对较小，一般 使用在： （1）小型构件，如跨径小的板、楼板。 （2）应力复杂部位，如箱梁腹板。 （3）包柱，使受压柱形成约束混凝土。
4混凝土裂缝灌胶
（1）将裂缝表面封 闭，形成一密闭腔体。
（2）空心板底面裂 缝，小箱梁底板、腹 板裂缝不能灌胶。
形成密闭腔体
4混凝土裂缝灌胶
（1）使断裂的原结构 恢复为整体。
（2）阻止空气中水气 和空中介质腐蚀钢筋 及钢绞线。
4混凝土裂缝灌胶
灌缝灌注胶主要性能指标
性能项目
性能指标
抗压强度 抗拉强度 抗拉弹性模量 可灌注性
≥2.5MPa
正拉粘接强度≥2.5MPa，且为混凝土内聚破坏
6粘贴碳纤维加固技术
（2）现场检验——表面平整度
6粘贴碳纤维加固技术
（3）现场检验—外观
6粘贴碳纤维加固技术
（4）现场检验——施工缺陷
大面积空鼓
褶皱
面胶涂刷过量
浸渍不充分
分散
面胶涂刷不均匀
6粘贴碳纤维加固技术
（5）现场检验——拉拔试验
5 支座
外鼓
钢板脱胶
5 支座
剪断
5 支座
支座偏位
5 支座
偏压
5 支座
钢盆底面混凝土脱空
偏压引起四氟板挤出
5 支座
箱梁脱离支座
5 支座
盆式支座承载力不足
6 混凝土缺陷
蜂窝
麻面
孔洞
裂缝
6 混凝土缺陷
剥落
露筋
流膏
风化
7 混凝土裂缝
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(g)
(h)
(i)
图 2-1 混凝土裂缝
7简支板（梁）桥桥面铺装改造
（1）简支板桥常见病害：板底 纵横向裂缝、渗水、露筋、铰缝 开裂、单板受力等。
（2）在这些病害中，单板受力 危害最大，已出现桥梁坍塌的严 重事故。
（3）单板受力使活载横向分布 系数由0.2变为0.5，活载增大一 倍以上，引起板底开裂、挠度过 大，甚至断板的严重事故。
板端剪切裂缝
公路桥梁常见病害
交通运输部公路科学研究院 2014.05
公路桥梁常见病害及加固方法
一、桥梁常见病害 1 伸缩缝 2 桥面铺装 3 桥面线形 4 桥头搭板 5 支座 6 混凝土缺陷 7 混凝土裂缝 8 混凝土崩裂 9 墩柱开裂 10 桩基
二、桥梁加固方法 1 伸缩缝 2 桥面铺装 3 桥面线形 4 桥头搭板 5 支座 6 混凝土缺陷 7 混凝土裂缝 8 混凝土崩裂 9 墩柱开裂 10 桩基
结构胶原材料检验——抗压试件
0K VVV
5 粘贴钢板加固技术
结构胶原材料检验——剪切试件
0K VVV
5 粘贴钢板加固技术
（3）现场检验——混凝土凿毛
凿毛合格
凿毛不合格
0K VVV
5 粘贴钢板加固技术
打磨不合格
（4）现场检验——钢板打磨
打磨合格
打磨后生锈、污染
0K VVV
5 粘贴钢板加固技术
（5）现场检验—脱空检查
3增强横向联系
(2)预制板底增强横向联系（增设横梁）
0K VVV
3增强横向联系
(3) 粘 贴 钢 板
3增强横向联系
(4)T梁增设横隔板
3增强横向联系
(4)T梁增设横隔板
3增强横向联系
(4)T梁增设横隔板
3增强横向联系
(5)双曲拱、肋拱、刚架拱增设横系梁
3增强横向联系
(5)双曲拱、肋拱、刚架拱增设横系梁
7简支板（梁）桥桥面铺装改造
植筋24小时后，进 行拉拔试验,φ16植 筋深度7cm时，拉拔 力应达到2吨。
摆放横筋
摆放纵筋并绑扎 钢筋网与植筋点焊
7简支板（梁）桥桥面铺装改造
安装导轨
焊接导轨
风力灭火机吹扫
浇筑前冲洗湿润
7简支板（梁）桥桥面铺装改造
刮平
精平
提浆
粗平
7简支板（梁）桥桥面铺装改造
开放交通条件： （1）养生10天后。 （2）混凝土抗压强度达到设计的100%。
6粘贴碳纤维加固技术
（2）主桥箱梁全部顶板、底板底面，部分翼缘板底面和支 点一定范围内的边腹板外侧，采用粘贴碳纤维布的加固补强；
（3）重新铺设桥面铺装，更换伸缩缝。加固费用1000多万元。 该桥加固二年后，腹板内表面又发现大量裂缝，又进行了检
测和荷载试验。通过检测、荷载试验和计算分析，主桥腹板尺 寸不足，整体刚度偏低，加固后其截面抗剪尺寸不够，抗剪承 载能力仍不能满足要求。
4混凝土裂缝灌胶
灌胶饱满芯样
4混凝土裂缝灌胶
灌胶饱满芯样
4混凝土裂缝灌胶
取芯钻孔照片
4混凝土裂缝灌胶
灌胶不饱满芯样
4混凝土裂缝灌胶
活动裂缝灌胶后开裂
4混凝土裂缝灌胶
活动裂缝封缝后开裂
4混凝土裂缝灌胶
活动裂缝封缝后开裂
5 粘贴钢板加固技术
适用 于大多 数桥梁 加固
中小跨径梁 板桥承载力不 足