特種荷載作用下碳纖維CFRP技術(shù)在橋梁加固工程中的研究與應(yīng)用

1、特種荷載作用下碳纖維（CFRP）技術(shù)在橋梁加固工程中的研究與應(yīng)用對(duì)國(guó)道中橋提載加固工程設(shè)計(jì)方案的商榷0 引言根據(jù)國(guó)家西電東送的戰(zhàn)略決策，電力建設(shè)公司決定在市區(qū)建設(shè)一個(gè)電壓等級(jí)為± 500KV， 送電容量為3000MW 的大型換流站，其關(guān)鍵性設(shè)備由國(guó)外進(jìn)口，超重設(shè)備單件重量達(dá)270t左右，重型牽引車總重75.1t,大型平板運(yùn)輸車自重80t,重件運(yùn)輸車組總重達(dá)418.1t， 經(jīng)專家驗(yàn)證的運(yùn)輸路線必須通過(guò)國(guó)道中橋，大型設(shè)備運(yùn)輸荷載大大超過(guò)了現(xiàn)有橋梁設(shè)計(jì)荷載，原橋梁結(jié)構(gòu)不能滿足大件運(yùn)輸?shù)陌?全通過(guò)，故須對(duì)該橋?qū)嵤┘庸獭? 加固設(shè)計(jì)方案1.1 概述中橋地處市區(qū)，為三孔不等跨簡(jiǎn)支T型梁橋，其跨度

2、分別為16 + 22. 2+16m, 橋面布置為14+2X1.5,該橋建于1998年，原設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)為汽20級(jí)，掛 100，該橋地處國(guó)道與國(guó)道通過(guò)本市的復(fù)線地段，已經(jīng)過(guò)16 年的營(yíng)運(yùn)，交通運(yùn)輸十分繁忙，使用情況尚好，近年來(lái)，在交通量不斷增加，超載重車行駛頻 繁的情況下，使用情況尚屬正常。據(jù)觀測(cè)該橋現(xiàn)有有限缺陷均在允許范圍內(nèi)。根據(jù)公路養(yǎng)護(hù)部門經(jīng)常運(yùn)用的直觀評(píng)定方法：上部構(gòu)件在運(yùn)營(yíng)中已行駛過(guò)相當(dāng)于設(shè)計(jì)荷載或以上車輛，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)缺陷或缺陷在允許范圍內(nèi)，可以認(rèn)為該橋具有設(shè)計(jì)承載能力。據(jù)此，國(guó)家電力公司電網(wǎng)建設(shè)分公司某部委托武漢某設(shè)計(jì)院進(jìn)行了該橋的加固設(shè)計(jì)。將原有汽車-20 、掛 -100 、荷載等級(jí)提高

3、至汽超-20，驗(yàn)算荷載掛-385t 的橋梁加固工程在我省尚屬首例，對(duì)業(yè)主、設(shè)計(jì)者、施工者都極具挑戰(zhàn)性，必須慎重對(duì)待，精心設(shè)計(jì)，精心施工，確保萬(wàn)無(wú)一失。經(jīng)過(guò)認(rèn)真計(jì)算，設(shè)計(jì)院拿出了突出以下加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)的施工圖設(shè)計(jì)，并于今年4 月初由業(yè)主主持初步通過(guò)了該設(shè)計(jì)方案。1.2 設(shè)計(jì)者提出的設(shè)計(jì)要點(diǎn)改造原橋面鋪裝層，增設(shè)鋼筋網(wǎng)，橋面鋪裝采用CF30排岡纖維防水混凝土， 增大橋面層的整體剛度。修復(fù)結(jié)構(gòu)缺陷，恢復(fù)結(jié)構(gòu)的完整性。在T型梁底部和端部、墩帽挑梁處粘貼鋼板，增加其抗彎能力和抗剪能力，在T梁端部粘貼U形鋼板箍，增加底部鋼板的錨固力和梁端的抗剪力，T型梁底粘鋼鋼板厚度為8 mm, U形箍鋼板厚4 mm,墩帽

4、處采用鑿梢埋貼方法，本方 案見(jiàn)圖1:橋粘鋼加固方案示意圖。2對(duì)上述加固設(shè)計(jì)的商榷筆者曾作為國(guó)道中橋加固施工圖審查會(huì)議人員參加了評(píng)審會(huì)，同時(shí)近年 來(lái)?yè)?dān)任了部分橋梁加固工程的技術(shù)負(fù)責(zé)人和主持了交通科研項(xiàng)目SHO-BOND構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)材料在橋梁維修與加固工程中的應(yīng)用項(xiàng)目。在探討優(yōu)選加固技術(shù)的過(guò)程中， 對(duì)粘鋼技術(shù)、碳纖維技術(shù)作了初步探討，所以對(duì)上述加固設(shè)計(jì)有以下商榷意見(jiàn)。對(duì)上述方案中橋面鋪裝及修復(fù)缺陷無(wú)異議?？紤]到該橋地處城區(qū)，加固工程量大，荷載等級(jí)要求高，又須和橋面翻 修同時(shí)進(jìn)行、工程必須在短期內(nèi)完成，現(xiàn)有橋梁具有原設(shè)計(jì)承載力，施工時(shí)以 不破壞、不擾動(dòng)原有結(jié)構(gòu)的加固方法為最佳等諸多因素，對(duì) T梁底、梁端、

5、墩 帽均采用碳纖維片（CFRP加固的方案優(yōu)于粘鋼加固方案，經(jīng)分析、計(jì)算、比 較，主要表現(xiàn)在以下幾方面。技術(shù)性能比較iIM邊破廝面1：«)說(shuō)劇；I IH注尺寸尬佗；mm；用小北門折粘揭而周方案示意由|- 1JM5OX2JW 丁X1WK陶”說(shuō)叫依中孔見(jiàn)時(shí)面I !MI圍注尺寸維嵯而*;，卜1 MM胭血啟用由. M說(shuō)明圖注尺寸單位mm9曲“續(xù))碳纖維復(fù)合材料貼合加固法，與鋼板貼合加固法同樣可以取得提高承載力的效果，這已是業(yè)內(nèi)公認(rèn)的不爭(zhēng)的事實(shí)，而在本項(xiàng)特殊的橋梁提載加固工程中, 采用碳纖維技術(shù)比粘鋼技術(shù)有其更為獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。（a）關(guān)于碳纖維技術(shù)碳纖維是在幾千度的高溫下經(jīng)特殊工藝制造出的一種高科技

6、產(chǎn)品，是目前 世界上已知的工程材料中比強(qiáng)度最高的材料，由環(huán)氧樹(shù)脂（epoxy）結(jié)合成一體后，在纖維方向上具有極高的抗拉強(qiáng)度。碳纖維片是將碳纖維浸漬樹(shù)脂，用特 殊工藝制成的纖維定向排列的復(fù)合片材，它具有輕質(zhì)高強(qiáng)高彈模（比重僅為鋼 鐵的1/5,其抗拉強(qiáng)度達(dá)3400MPa4000 MPa,約為同等截面鋼材的710倍， 彈性模量為2.3X105 MPa）,抗腐蝕性佳，沒(méi)有疲勞老化現(xiàn)象，物理性能穩(wěn)定等 諸多優(yōu)點(diǎn)。碳纖維的技術(shù)初期應(yīng)用于航空太空產(chǎn)品上，在歐美及日本等發(fā)達(dá)國(guó)家，這 項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)進(jìn)行了普遍的應(yīng)用，僅英國(guó)在1997年就有30座橋和結(jié)構(gòu)物采用了FRP增強(qiáng)纖維加固技術(shù)。FRP加固是一種新興的加固方法1

7、,首先應(yīng)用于航天 航空工程，僅在近二十年來(lái)才逐漸地推廣應(yīng)用到土木工程中。1991年7月，瑞士聯(lián)邦材料測(cè)試研究所率先在多跨連續(xù)箱形梁橋（Ibach）進(jìn)行了碳纖維加固試 驗(yàn)和研究，并獲得了成功。美國(guó)各研究機(jī)構(gòu)先后開(kāi)展 FRP加固混凝土結(jié)構(gòu)研究， 美國(guó)混凝土協(xié)會(huì)（AIC）編制發(fā)布了外貼FRP加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工 指南。日本在1984年開(kāi)始將FRP應(yīng)用到土建中，1987-1998年用碳纖維片加固 混凝土結(jié)構(gòu)得到了廣泛的應(yīng)用。國(guó)內(nèi)也開(kāi)展了FRP的研究和工程應(yīng)用，完成各類工程300項(xiàng)左右。在我國(guó)用碳纖維片維修與加固混凝土橋梁結(jié)構(gòu)，是繼 1997 年國(guó)家工業(yè)建筑診斷與改造工程技術(shù)中心在國(guó)內(nèi)率先開(kāi)展了

8、碳纖維材料應(yīng)用于 土木結(jié)構(gòu)的研究與應(yīng)用之后，發(fā)展起來(lái)的一種混凝土結(jié)構(gòu)修復(fù)與加固技術(shù)。該 技術(shù)是利用環(huán)氧樹(shù)脂將碳纖維片卓越的抗拉強(qiáng)度達(dá)到增強(qiáng)混凝土構(gòu)件承載能力 及剛度的目的。碳纖維加固具有高強(qiáng)高效、適用面廣、質(zhì)量易保證，施工便捷 快速，工效高，沒(méi)有濕作業(yè)，不需現(xiàn)場(chǎng)固定設(shè)施、施工占用場(chǎng)地少，耐腐蝕、 抗疲勞、耐久性等性能極佳，加固后，基本不增加原結(jié)構(gòu)自重及構(gòu)件尺寸、不 需增加施工構(gòu)造措施等優(yōu)點(diǎn)，適用于多種結(jié)構(gòu)類型。在本項(xiàng)工程中，用于梁端 進(jìn)行提高抗剪能力的環(huán)包加大和墩帽挑梁加固特別適應(yīng)，對(duì)于薄而小的橫梁加 固也有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。(b)加固設(shè)計(jì)方案比較根據(jù)該項(xiàng)工程采用粘鋼技術(shù)的加固 T梁的設(shè)計(jì)方案，將T

9、梁底粘鋼及梁端 粘貼U型鋼板箍、墩帽鑿梢埋貼，改以碳纖維片取代，以SHO-BOND碳纖維工 法為例，T梁底采用NAC-700-30 (厚型)碳纖維片粘貼兩層、梁端和墩帽，采 用NAC-700-30環(huán)包一層，碳纖維加固方案見(jiàn)圖 2:橋碳纖維加固方案示意圖。 經(jīng)采用碳纖維加固與細(xì)部設(shè)計(jì)理論進(jìn)行計(jì)算 2,可滿足汽超-20,校驗(yàn)荷載 385t的加固設(shè)計(jì)要求。將兩種工法主要材料(鋼板除外)，全部采用SHO-BOND 材料，在同等效應(yīng)下，碳纖維工法加固橋優(yōu)于粘鋼工法加固的特點(diǎn)十分突出， 見(jiàn)表1。(c)根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)記載3,粘鋼所用鋼板厚度不易太厚，太厚對(duì)貼合質(zhì)量 影響較大。也不易太薄，鋼板太薄，在自重下容易

10、產(chǎn)生撓度，因此施工上的優(yōu) 越性也大大降低，通常用4.5 mm6加的鋼板為宜。SHO-BOND工法也有此方面 的要求。該粘鋼加固設(shè)計(jì)中的鋼板厚為 4 mm、8 mm,不僅給施工造成一定難度， 同時(shí)加固效果并非十分理想。(d)綜合上述因素，不難發(fā)現(xiàn)，粘鋼工法加固，在施工時(shí)存在難度大，施 工處理復(fù)雜，施工現(xiàn)場(chǎng)要求高，工期長(zhǎng)等缺點(diǎn)。而碳纖維布是柔性材料，施工 時(shí)可以依靠現(xiàn)場(chǎng)用剪刀裁剪成所需的形狀和尺寸，對(duì)構(gòu)件的不同外形都具有極 高的適應(yīng)能力，特別適應(yīng)本工程中梁端、墩帽、橫梁等部位的加固。由于重量輕，現(xiàn)場(chǎng)施工基本是手工操作，不需大型設(shè)備和施工工具，在較小的空間中即 可進(jìn)行施工，且施工速度很快，施工工期短

11、，粘貼質(zhì)量容易得到保證。(e)橋梁結(jié)構(gòu)是受到重復(fù)荷載、移動(dòng)荷載等作用的混凝土結(jié)構(gòu)，需要考慮 結(jié)構(gòu)的抗疲勞能力。碳纖維的抗疲勞性能極好。試驗(yàn)研究表明，CFRP加固混凝土經(jīng)過(guò)一定次數(shù)的疲勞循環(huán)荷載，在進(jìn)行靜載試驗(yàn)、撓度試驗(yàn)，與未經(jīng)歷疲勞 循環(huán)荷載的對(duì)比試件相比，具強(qiáng)度及延性指標(biāo)并沒(méi)有顯示出有所降低，而普通 的混凝土試件經(jīng)歷同樣的疲勞循環(huán)荷 載后，其靜載強(qiáng)度和延性指標(biāo)會(huì)有不同程 度的降低，這主要是由于FRP材料本身抗疲勞性能優(yōu)異，在設(shè)計(jì)承受反復(fù)荷載 的結(jié)構(gòu)時(shí)，如考慮采用FRP材料則會(huì)顯示出很大的優(yōu)勢(shì)。而橋加固工程的特點(diǎn)： 一是加固設(shè)計(jì)應(yīng)在滿足汽超-20的基礎(chǔ)上，同時(shí)必須滿足385t的驗(yàn)算荷載，以確

12、保超大構(gòu)件運(yùn)輸?shù)陌踩ㄐ校欢谴笮驮O(shè)備運(yùn)輸時(shí)間長(zhǎng)達(dá)兩年，共30余車次，采用粘鋼加固設(shè)計(jì)時(shí)，因系汽超-20設(shè)計(jì)，對(duì)應(yīng)一般驗(yàn)算荷載為掛-120,其強(qiáng)度 安全儲(chǔ)備本身不大，抗疲勞性能又不如 FRP,還要通過(guò)30次重型運(yùn)輸車組，據(jù) 此也可看出采用碳纖維要優(yōu)于粘鋼。表1碳纖維加固方法與粘鋼加固方法各項(xiàng)技術(shù)性能比較序號(hào)、工法項(xiàng)目碳纖維加固工法粘鋼加固工法備注1施工效率施工簡(jiǎn)便迅速、橋面施工可同時(shí)進(jìn)行材料笨重、施工緩慢2強(qiáng)度安全儲(chǔ)備大于“粘鋼”工法加固小于碳纖維工法加固計(jì)算略3施工重量幾乎不增加結(jié)構(gòu)重量使結(jié)構(gòu)重量增加12.5t4施工機(jī)械無(wú)需重型機(jī)械及模具使用重型機(jī)械及各類模具5施工工藝及工期工藝簡(jiǎn)單，技術(shù)可

13、靠，固化好，施 工中不會(huì)擾動(dòng)原結(jié)構(gòu)，保持其完好 狀態(tài)，工期短需增加加固超厚鋼板的構(gòu)造措施，用電錘打孔穿梁，鉆孔150個(gè)，膨脹螺栓孔2086只，不僅結(jié) 原結(jié)構(gòu)有所損傷，還需較多植入 膠，費(fèi)用較大，工期較長(zhǎng)本項(xiàng)工程是以提高荷 載等級(jí)為目的的加固 工程，加固時(shí)不宜傷及 原有構(gòu)件，以保持原設(shè) 計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不受影響6重疊性能非常便于多重粘貼多重加固非常困難7加固物形狀不受任何形狀限制，在梁端、墩帽受結(jié)構(gòu)形狀的限制極大，墩帽埋本項(xiàng)工程梁端、墩帽加環(huán)包粘貼碳纖維，以提高抗剪承載 力，同時(shí)，可大大降低施工難度， 減少施工成本，縮短施工工期貼、梁端粘貼鋼板 U型箍，費(fèi)時(shí) 費(fèi)力費(fèi)用大固是難點(diǎn)，而采用面纖 維粘貼則會(huì)化難

14、為易8疲勞性能極好較好9抗酸堿腐蝕抗酸堿腐蝕且不滲透易腐蝕10維護(hù)及保養(yǎng)無(wú)需進(jìn)行維護(hù)需定期實(shí)施防腐蝕措施11加固后外觀外觀無(wú)改變，且適合各種涂料外觀改變較大12工程造價(jià)綜合造價(jià)略低于“粘鋼”工法綜合造價(jià)略高于CFRP工法技術(shù)可靠性比較(a)粘鋼加固是采用雙組分環(huán)氧樹(shù)脂粘接劑把鋼板或其他鋼質(zhì)件粘貼在混 凝土表面，并構(gòu)成一個(gè)混凝土 -粘接-鋼三相復(fù)合物系統(tǒng)，讓鋼板部分替代鋼筋的 作用從而提高結(jié)構(gòu)的承載力，該法設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)單、施工簡(jiǎn)便、加固鋼板厚度一 般在4.5 mm6 mm,對(duì)結(jié)構(gòu)總體尺寸改變小，加固效果可靠。但由于抗剪加固需 要牢固的錨固措施，會(huì)對(duì) T梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞作用，而在本項(xiàng)加固工程中，為了

15、增加T形梁端部的抗剪能力和底部鋼板的錨固力采用了較大面積的U形鋼板箍粘貼及構(gòu)造措施，需用電錘在每片梁上鉆 208個(gè)膨脹螺栓孔，全橋2080個(gè)孔, (粘鋼面積為298.41 nf, 7個(gè)/itf),全橋150個(gè)穿心螺桿孔，以形成穩(wěn)固粘結(jié)，這對(duì)T梁結(jié)構(gòu)的破壞作用是不言而喻的。止匕外，從外觀看，T梁澆筑質(zhì)量較差，表面不平，而梁底厚達(dá) 8項(xiàng)的鋼板本身剛度較大，也無(wú)法確保鋼板與混凝土構(gòu) 件形成穩(wěn)固粘結(jié)。(b)碳纖維(CFRP)加固混凝土橋梁結(jié)構(gòu)技術(shù)屬于新技術(shù)材料與土建問(wèn)題的交叉學(xué)科，不僅在日本、韓國(guó)、歐美等國(guó)家得到廣泛應(yīng)用，1997年以來(lái)在CFRF 二及 IM'I壞包CFRP一星融累I(fcl通

16、禮如斷而1：40說(shuō)明：圖注尺寸單件：ehk圖2小北門街廉軒堆“出力加固方案示意圖我國(guó)也一開(kāi)展了碳纖維加固技術(shù)的研究和工程應(yīng)用，這項(xiàng)技術(shù)具有施工簡(jiǎn)便快 捷、安全可靠、耐久性好，能適應(yīng)多種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)外形，不影響原結(jié)構(gòu)的外觀， 施工時(shí)不須采用擾動(dòng)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造措施進(jìn)行固化等諸多優(yōu)點(diǎn)，已日益在架橋梁結(jié) 構(gòu)修復(fù)加固工程中得到較為廣泛的應(yīng)用。(c)工程應(yīng)用案例見(jiàn)證技術(shù)可靠。不少文獻(xiàn)有關(guān)于我國(guó)應(yīng)用碳纖維技術(shù)加 固橋梁上部和下部結(jié)構(gòu)加固效果甚佳的記載，現(xiàn)舉幾例。北京特?？萍加邢薰緩娜毡疽M(jìn)了碳纖維片維修加固混凝土結(jié)構(gòu)的整 套技術(shù)，并與江蘇省建筑科學(xué)研究院以及東南大學(xué)合作，對(duì)混凝土用碳纖維加 固效果和機(jī)理進(jìn)行系統(tǒng)

17、的試驗(yàn)研究，驗(yàn)證了該項(xiàng)技術(shù)在工程中應(yīng)用的可靠性。 并通過(guò)了新技術(shù)，新材料科技成果鑒定4。 天津于家?guī)X大橋維修加固工程5:該橋長(zhǎng)202.5m,橋?qū)?m,跨徑13.5m, 上構(gòu)由6片T梁組成，下構(gòu)是灌柱樁式墩臺(tái)，由于1976年唐山地震及重載車行 駛等因素影響使上、下部結(jié)構(gòu)受到一定損害，梁帽、梁帽腹板、墩柱都有裂縫， 最大縫寬2項(xiàng)，根據(jù)病害程度分別采用TXD-C-20碳纖維片粘貼一至二層，環(huán)包 等進(jìn)行維修，并與橋面維修同時(shí)進(jìn)行，甚為簡(jiǎn)便，補(bǔ)強(qiáng)后安全運(yùn)行至今。 韓莊閘公路橋T梁維修加固工程6:韓莊閘公路橋位于山東省微山縣境內(nèi) 的104國(guó)道上，橋全長(zhǎng)435.6m,設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)汽-20、掛-100,全橋31孔

18、，每跨跨 徑10m,橋?qū)?m （加寬而成），由5片鋼筋混凝土 T梁（原橋），5片鋼筋混凝 土空心板（加寬）組成，運(yùn)行41年，新閘和加寬部分公路橋運(yùn)行 20年，T梁混 凝土老化病害嚴(yán)重，普遍出現(xiàn)可見(jiàn)裂縫，經(jīng)檢測(cè)不能滿足設(shè)計(jì)汽-20、掛-100要求。采用CFRP補(bǔ)強(qiáng)。在梁底跨中粘兩層單向碳纖維布，在梁側(cè)面粘貼12層雙向碳纖維布，共加固140m經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)靜載試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，梁的撓度降低 30%左右， 加固效果顯著，加固以來(lái)，工程安全運(yùn)行至今。 天津普濟(jì)河道立交橋維修加固工程4:該橋位于天津市區(qū)中環(huán)線上，橫跨 南倉(cāng)鐵路編組站的25條鐵路線，全長(zhǎng)1080m,橋?qū)?8m,跨徑20m35m,上 構(gòu)有普通混凝土 T梁，

19、預(yù)應(yīng)力混凝土板梁、T梁、現(xiàn)澆普通混凝土箱梁，下構(gòu) 全部采用混凝土打入樁，于1986年建成通車。由于超載重車頻繁行駛及諸多自 然因素影響，邊梁腹板下緣鋼筋多被腐蝕、混凝土脫落，板梁正負(fù)彎矩區(qū)，均 有明顯裂縫，較大縫寬1項(xiàng)，延伸至梁高2/3。部分T型梁端部出現(xiàn)程度不同的 剪切裂縫。經(jīng)多方面綜合研究，對(duì)梁體及下構(gòu)的維修，均采用碳纖維修復(fù)補(bǔ)強(qiáng) 的方案。裂縫密集部位粘貼12層TXD-C-20型碳纖維片，既起到補(bǔ)強(qiáng)作用， 又起到封閉作用，延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)使用壽命，維修后安全使用至今效果良好。 天津經(jīng)路立交橋維修工程5:該橋是天津最早的一座立交橋，其彎橋部分為四跨連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，跨徑20m,墩柱為Y型結(jié)構(gòu)，其21號(hào)墩柱

20、的墩帽及墩柱下 部產(chǎn)生明顯的裂縫，于1999年9月用碳纖維修補(bǔ)。在墩帽沿垂直裂縫方向粘貼 了一層TXD-C-20型碳纖維片。墩柱下部則沿柱的豎向粘貼一層碳纖維片，再環(huán) 包一層碳纖維片，以提高抗剪承載力，固化后，對(duì)施工面進(jìn)行了涂裝處理，采 用水泥灰漿配置一定比例的建筑膠作為結(jié)構(gòu)外涂，外觀上與原結(jié)構(gòu)保持了一致。 加固后，使用至今效果良好。上述工程案例從技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性，使用性，美觀性等方面說(shuō)明了碳纖維技術(shù) 在橋梁加固工程中的技術(shù)可靠性和可行性。22 IW2睨*：I .圖在尺寸單位:K工, |/1印制律例（由”叫律端朝酷棉加道I二相用在尺寸單位值而m zest)經(jīng)濟(jì)合理性比較從經(jīng)濟(jì)合理性上看，本項(xiàng)工程

21、粘鋼加固設(shè)計(jì)中，對(duì)鋼板的要求非常嚴(yán)格，因?yàn)榭紤]到在橋梁上通過(guò)如此大型的超重設(shè)備必須滿足385t驗(yàn)算荷載，在本省 尚屬首例，加固設(shè)計(jì)對(duì)材料要求必須嚴(yán)格。而且主體工程所用的鋼板設(shè)計(jì)厚度為8項(xiàng)，鋼號(hào)為Q235A,厚度不得有負(fù)誤差，滿足此項(xiàng)要求一般需用軍用、船 用鋼板、具價(jià)格比較高。與 FRP相比，雖然進(jìn)口碳纖維布價(jià)格相對(duì)較高，但在 運(yùn)輸、存儲(chǔ)、裝卸、加工、維護(hù)過(guò)程中的費(fèi)用相對(duì)較少；施工機(jī)具簡(jiǎn)單，從而 減少了機(jī)械臺(tái)班費(fèi)，施工速度快，相應(yīng)縮短了工期，也節(jié)省了人工費(fèi)用。碳纖 維耐久性好，也減少了后期維護(hù)費(fèi)用，因此，加固工程綜合造價(jià)卻相對(duì)要低。綜合上述各項(xiàng)技術(shù)性能比較、施工難易程度，施工工期和施工質(zhì)量等方面

22、 因素，采用碳纖維技術(shù)加固鋼筋混凝土 T梁比粘鋼更適宜該項(xiàng)加固工程的特殊 要求?？萍歼M(jìn)步性比較從科技進(jìn)步方面來(lái)看，碳纖維(CFRP)屬高新技術(shù)，目前，已在日本、韓 國(guó)、美國(guó)、歐洲、臺(tái)灣等國(guó)家和地區(qū)得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，粘鋼屬成熟技 術(shù)，但已被歐美、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家所淘汰7。碳纖維技術(shù)在橋梁提載加固工程中 突出的優(yōu)異性，設(shè)計(jì)者在本工程加固設(shè)計(jì)方案中不曾考慮，筆者認(rèn)為有以下原 因：(a)我國(guó)在橋梁維修與加固方面存在的一個(gè)突出點(diǎn)是基礎(chǔ)薄弱，技術(shù)落后,這影響了許多新技術(shù)，新產(chǎn)品的應(yīng)用和推廣。技術(shù)落后主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面： 一是沒(méi)有形成一整套完善的研究、開(kāi)發(fā)、試驗(yàn)，應(yīng)用體系；二是在實(shí)際生產(chǎn)中 我們?nèi)圆捎弥S多落后技術(shù)，例如粘貼鋼板，表面噴漿等加固技術(shù)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力， 而且效果并不十分理想，已經(jīng)被歐美、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家淘汰，在我國(guó)全部仍然 被廣泛使用7。這是中國(guó)公路有關(guān)專家對(duì)我國(guó)橋梁維修加固業(yè)存在的問(wèn)題切 中要害的分析。(b)在橋梁加固設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想上，長(zhǎng)期以來(lái)，對(duì)設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，“重傳統(tǒng)輕創(chuàng)新”的落后意識(shí)一直占據(jù)著人們的思想，嚴(yán)重制約了新技術(shù)，新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)、 應(yīng)用和推廣。本項(xiàng)工程從優(yōu)選方案來(lái)看，雖然碳纖維技術(shù)與粘鋼相比顯示出諸 多明顯優(yōu)勢(shì)，但設(shè)計(jì)者采用的是用傳統(tǒng)加固方法進(jìn)行加固設(shè)計(jì)，這一方面是傳 統(tǒng)方法的成熟可靠性使然；另一方面是我