随着路桥建设事业的不断飞速发展，我国公路桥梁的养护、维修、加固及技术改造任务也日益加大，在众多针对桥梁结构的维修加固技术中，预应力碳纤维板加固桥梁技术作为一种新型的桥梁加固技术，已经得到了日益广泛地关注。

预应力碳纤维板加固桥梁技术，是利用碳纤维板作为预应力筋材，通过特殊的张拉、锚固装置，对碳纤维板施加预应力并锚固于加固桥梁构件上，与之粘贴以承受拉应力。预应力碳纤维板加固桥梁技术，将体外预应力的主动加固优点与碳纤维材料高强度性能结合在一起，可大大提高碳纤维材料的利用率，能在一定程度上愈合既有桥梁的裂缝，大幅度提高加固构件的极限承载力。

近日，在江苏省宁常镇潥高速公路通济河大桥的加固工程中，就应用了预应力碳纤维板加固技术。

工程概况

通济河大桥位于半径=6000m的平曲线上；本桥上部结构为(4×25m)+(5×25m)装配式部分预应力砼连续箱梁+18m简支箱梁异性块+(5×35m)装配式部分预应力砼连续箱+18m简支箱梁异性块+(6×25m)+(5×25m)装配式部分预应力砼连续箱梁，桥面宽度35m，下部结构为桩柱式墩台。除箱梁异性块，其余上下部结构均采用2003年版本通用图，25m组合箱梁梁高1.4m，35m梁高1.8m，底板、腹板厚度均为450px。全桥设D80、D100、D160三种规格的伸缩缝，桥梁设计荷载为：汽车-超20级，挂车-120。

桥梁病害

通济河大桥在2015年定期检查后，对全桥病害进行了维修，组合箱梁梁体及端横梁、湿接缝裂缝均已进行了封闭处理。本次检查中发现桥梁仍有病害存在：

1.组合箱梁跨中腹板新增25条竖向裂缝，缝宽约0.05mm～0.10mm，总长约18.1m。

2.组合箱梁跨中底板共有5条横向裂缝，缝宽约0.04mm～0.05mm，总长约4.9m。

部分组合箱梁底板横向裂缝及腹板竖向裂缝现场照如下图所示。

（图1）左幅19#孔2#梁内腹板竖向裂缝延伸至梁底

（图2）左幅21#孔3#梁内腹板竖向裂缝延伸至梁底

3.其余病害：检查中另发现部分常规裂缝，砼破损，锈胀露筋等。

维修加固方案

1.本桥出现的组合箱梁腹板竖缝及底板横缝缝宽均＜0.15mm，不对其进行封缝处理。本次设计一方面拟对底板粘贴预应力碳纤维板，增加梁体的压应力，延缓底板出现裂缝的时间；同时对腹板粘贴钢板、双向碳纤维网格，增强梁体的抗剪承载能力，限制腹板裂缝产生和发展，相关构造如下图所示：

（图1）25m组合箱梁加固示意图（单位：cm）

(图2) 35m组合箱梁加固示意图（单位：cm）

2.顺桥向在组合箱梁底板张拉两条单层碳纤维板，碳纤维板厚度3.0mm、宽度50mm，预应力碳纤维板通过固定端与张拉端的钢构件与组合箱梁底面连接，钢构件采用Q345钢材，钢构件表面采用整体镀锌防锈处理；固定端和张拉端钢构件与梁体采用M16高强锚栓连接。锚固位置位于梁端约L/6处，设计过程中已对锚固端和张拉端混凝土局部应力进行分析，确保混凝土不会开裂。

3.碳纤维板张拉施工完毕，在腹板相应位置粘贴4mm厚、375px宽的钢板条，长度为跨中10m范围，两侧腹板各粘贴2条钢板，钢板按手工涂胶法进行粘贴。

4.其余病害处理（除箱梁腹板竖缝及底板横缝）：对缝宽≥0.15mm的裂缝进行灌缝处理，对＜0.15mm的裂缝进行封缝处理，砼破损的采用轻质砂浆进行修补，锈蚀露筋的进行除锈阻锈处理。

该项目隶属于大型桥梁养护国有企业-----江苏现代路桥有限责任公司。该公司主要经营路桥项目的工程养护，因为之前对预应力碳板的粘贴功效不甚了解，多方考察后决定选用我司预应力碳纤维板进行粘贴加固。现场施工图如下：

施工图纸

施工张拉示意图

施工参数表

锚具锚固位置截面示意图

为协助配合通济河大桥顺利加固施工，我司经理作为技术指导去到了施工现场。从定位、安装、到张拉，上海悍马预应力碳板经受住了重重考验，顺利张拉成功。

前期准备

锚具材料

千斤顶

搭设脚架

安全防护

安装施工

定位放线

1.定位放线。按图纸进行精确的放样模具在实地的位置，用墨斗弹出线。建议先弹出梁中心线，再从桥墩中心量出模具的位置，要考虑伸长量。

2.钻孔。当钻孔与钢筋位置发生冲突时，适当调整孔位，钻孔时应垂直梁体，钻孔深度不少于250px,根据板底的厚度决定。

3.种植锚栓。植高强螺栓，螺杆等级建议10.9级以上，植筋胶要饱满包裹螺栓，顺时针旋转放入孔眼中。固化期间不能扰动，凝固后才能上紧锚具螺栓。

开槽1

开槽2

4.开槽。深度2~75px,长度略长于固定端及张拉端的限位框10~500px，开好槽后再修补内表面平整。

5.修整。开好槽后，用快凝材料修补，并磨光确保表面平整，以保证锚具更平整的安装。

打磨

种植螺杆

安装固定端

安装张拉端

6.安装限位框。安装限位框{固定端和张拉端}、锚块、高强螺杆、螺母。4个，8.8级以上。

安装张拉杆

7.安装锚块。固定端锚块侧面螺栓强度建议用12.9级以上，锚块两端的楔形孔小孔均是朝内，高强螺杆，建议用10.9级以上。

放碳板

安装碳板

8.安装碳纤维板。板裁剪长度每端多5~250px,张拉端锚块顶在限位框最前端为准，从小口往大口装，并用夹片夹紧。

安装千斤顶

9.安装千斤顶。卡套挂起千斤顶，装千斤顶前方的挡块，螺母4个，并调整至顶紧，千斤顶中心线跟拉杆中心线对齐。

千斤顶张拉

10.涂碳纤维板胶。用刮板涂一面，保证涂抹均匀。

11.预应力张拉。逐级张拉，间隔3~5分钟进行下级张拉，并用螺丝固定张拉单元，对称拧螺母，持荷5分钟，卸载，拆除千斤顶。

12.碳纤维板加压。每隔2米安装一个压片（用膨胀螺栓固定）。

碳板张拉

对于技术指导员施经理来说，上海悍马预应力碳板就像自己的孩子一样，能够亲眼看着它从“出生”到“成才”，这种感觉无以言表。预应力碳板粘贴成功后，他发文感慨：两天工地的生活，似曾回到了十多年前的搬砖生涯，与工人同吃喝，以及那个献给包工头的青春；记不清走过了多少工地，但记得每个工地都一样，它的脏，它的尘，它的简陋和它那没有隐私的宿舍，以为自己不会属于这里，才发现自己从来就没有不能适应它，更未离开这里；往事如烟，往事又并不如烟，但往事终究如烟！今天依然走在满是尘土的工地，满眼都是我们的材料，成堆的锚具，和那刚刚张拉好的预应力碳板，犹如，工地静待风吹雨，悍马材料入梦来，青春没有试加载，人生必须预应力。

是的，上海悍马预应力碳纤维板如同倔强的悍马人一样，性能优良。悍马预应力碳纤维板加固系统，由预应力碳纤维板和两端刚性锚具组成。通过两端锚具的夹片夹持向预应力碳板施加预应力，使碳板锚固在混凝土上，这样就沿结构件受弯拉的方向对混凝土施加了预压应力。可消除或减缓后加构件的应力滞后现象，使其与原构件一起工作。缩小原构件的裂缝宽度，甚至使其完全闭合，推迟混凝土裂缝的出现和开展。大幅度提高梁板的承载能力，达到真正意义的加固。

宁常镇溧高速通济河大桥加固工程，这是上海悍马预应力碳纤维板加固在苏南地区的第一次尝试，也是一个新的开始。上海悍马的产品及服务将是最好的广告，时间可以见证我们的努力！未来，路在哪里，悍马人就一定会在哪里，悍马的产品就在哪里。我们始终如一，做最好的产品，提供最优质的服务，让悍马的品牌响彻全球！