老旧市政桥梁病害检测与碳纤维加固修复施工技术

张川

河北天钧建筑安装工程有限公司,河北沧州 061000

摘要：大量早期投用的市政桥梁受长期荷载、自然侵蚀、养护不到位等因素影响，普遍出现混凝土破损、钢筋锈蚀、结构裂缝等病害，导致桥梁承载力下降、耐久性能降低，存在较大通行安全隐患。相比于传统加大截面、外包钢加固工艺，碳纤维加固技术自重轻、施工便捷、对原结构损伤小，非常适配老旧桥梁提质改造工程。本文结合老旧市政桥梁常见病害类型，阐述系统化病害检测方法，围绕碳纤维加固施工流程，梳理基层处理、粘贴施工、养护防护等关键技术要点，总结现场质量控制重点，可为同类老旧桥梁病害整治与加固修复工程提供技术参考。

关键词：老旧市政桥梁；病害检测；碳纤维加固；修复施工；质量控制

1 引言

城市市政桥梁是道路交通体系的核心基础载体，多数建成年限较久的市政桥梁长期承担车流、人流反复荷载，再加上日晒雨淋、温差变化、雨水渗透等自然环境侵蚀，结构性能逐年衰减。很多老旧桥梁早期设计标准偏低、施工工艺相对简陋，后期日常养护、巡检、维修不够及时，日积月累就会出现不同程度的结构病害。如果病害长期搁置不处理，会持续扩展，降低桥梁整体刚度和承载力，严重时会影响道路通行安全，甚至引发桥梁安全事故。现阶段城市桥梁更新改造中，整体拆除重建成本高、工期长、对交通影响大，因此在满足安全规范的前提下，通过精准病害检测、科学加固修复来延长桥梁使用寿命，是性价比最高、实用性最强的改造方式。碳纤维加固凭借强度高、厚度小、不增加结构自重、施工无需大型机械的优势，在老旧桥梁病害修复中应用越来越广泛。基于此，本文结合现场实际检测经验和施工工艺，系统分析老旧市政桥梁典型病害特征、检测要点以及碳纤维加固关键施工技术。

2 老旧市政桥梁常见病害类型及成因分析

从大量老旧桥梁检测结果来看，病害问题比较集中，大多是长期累积、逐步发展形成的，主要可以分为四大类。第一类是混凝土表层病害，包括表面起砂、剥落、蜂窝麻面、碳化严重等问题，主要成因是长期风雨冲刷、冻融循环、混凝土保护层厚度不足，导致表层混凝土密实度下降、逐步破损。第二类是结构裂缝病害，梁板受弯、受剪区域容易出现横向、竖向及斜向裂缝，多由车辆超载反复碾压、结构受力不均、混凝土收缩徐变造成，裂缝一旦贯通，会直接影响构件受力性能。第三类是钢筋锈蚀病害，雨水、湿气通过裂缝渗入结构内部，破坏钢筋钝化膜，导致钢筋生锈膨胀，进而造成混凝土开裂、保护层脱落，形成恶性循环。第四类是支座及附属设施病害，支座老化、开裂、变形、脱空，伸缩缝堵塞破损，会导致桥梁受力体系紊乱，加剧主体结构损伤。

3 老旧桥梁系统化病害检测技术要点

加固修复前的病害检测是整个改造工程的核心前提，只有检测数据准确、病害定位全面，才能制定合理的加固方案，避免盲目施工。现场检测主要分为外观普查、无损检测和结构性能复核三部分。外观普查以人工排查为主，全面记录梁板、盖梁、桥墩、桥面、支座的破损位置、裂缝宽度、破损面积、老化程度，对重点病害做好标记存档。无损检测采用专业设备开展作业，利用混凝土回弹仪检测混凝土强度，采用超声波检测仪探测内部空洞与密实度，通过钢筋扫描仪检测钢筋保护层厚度、钢筋间距及锈蚀情况，精准掌握结构内部损伤状态。最后结合检测数据、原设计资料、现行规范，对桥梁承载力、刚度、耐久性进行复核验算，判定桥梁病害等级和安全隐患程度，以此确定是否需要加固、加固范围及加固等级，为后续碳纤维加固方案提供数据支撑。

4 碳纤维加固修复关键施工技术

碳纤维加固施工整体工序不算复杂，但对细节操作要求很高，现场施工质量直接决定加固效果，主要分为基层处理、找平修补、碳纤维布粘贴、固化养护及防护处理几个关键环节。

4.1 结构基层处理技术

基层处理是保证碳纤维布与混凝土紧密结合的基础。首先彻底清理加固区域表层松动混凝土、浮浆、油污、灰尘，对起砂、剥落、酥松的混凝土全部剔除至坚实基层。针对裂缝病害，需根据裂缝宽度区别处理，细微裂缝采用封缝胶封闭，宽度超标裂缝采用压力注胶修补，彻底封堵内部缝隙，阻止水分继续侵蚀钢筋。处理完成后打磨结构表面，保证基层平整、干净、坚实，无粉尘杂物，为后续粘贴施工创造良好条件。

4.2 基面找平修补施工

混凝土表面存在坑洼、凹凸不平会导致碳纤维布粘贴空鼓、受力不均。基层清理完成后，使用专用修补砂浆对坑槽、缺损部位进行找平修补，打磨修整边角棱角，避免锐角造成碳纤维布弯折破损。修补完成后静置养护，待基面干燥、强度达标后，均匀涂刷底层浸渍胶，确保胶体渗透入混凝土表层孔隙，提升粘结强度，为粘贴碳纤维布做好铺垫。

4.3 碳纤维布粘贴施工

粘贴作业是加固施工的核心工序。按照施工尺寸提前精准裁剪碳纤维布，避免浪费和拼接偏差。待底胶风干至指触干燥状态后，均匀涂刷浸渍胶，将碳纤维布平稳铺贴在加固区域，采用专用刮板反复滚压，排出内部气泡，保证碳纤维布与胶体、混凝土基面完全贴合，无空鼓、褶皱、错位。多层粘贴时，需在上一层胶体初步固化后再开展下一层施工，逐层压实找平，保证整体粘结密实、受力统一。施工过程中严格控制搭接长度，规范搭接位置，杜绝搭接薄弱区域。

4.4 固化养护与表层防护

碳纤维布粘贴完成后进入固化养护阶段，常规环境下养护时间不少于48小时，养护期间禁止触碰、震动、荷载施压，避免粘结面脱落、移位。固化完成后对表层进行检查，对局部空鼓、缺陷位置及时修补处理。最后在表层涂刷防护砂浆或防护涂料，形成保护层，抵御紫外线、雨水、温差侵蚀，提升碳纤维加固层的耐久性，延长桥梁整体使用寿命。

5 施工质量控制要点

老旧桥梁加固施工受原有结构状况、现场环境影响较大，质量管控必须落到细节。施工前严格核查材料性能，碳纤维布、配套胶料必须符合规范指标，杜绝劣质材料进场。施工中重点把控基层处理质量、胶体涂刷厚度、粘贴密实度，全程排查空鼓、褶皱、脱胶等常见问题，发现缺陷立即整改。同时严格按照检测结果精准划定加固范围，不随意缩减施工区域、降低加固标准。施工完成后开展专项验收，检查加固外观、粘结质量，抽样检测粘结强度，确保加固效果满足设计及安全使用要求。

6 结语

老旧市政桥梁病害类型多、成因复杂，结构损伤具有持续性、累积性特点，直接影响城市道路交通运行安全。精准的病害检测能够全面掌握桥梁结构损伤状态，是科学加固的前提。碳纤维加固技术适配老旧桥梁改造场景，具备施工简便、加固效果好、不改变原结构外观、不增加结构自重等优势。在实际施工中，只有严格落实病害检测、基层处理、粘贴施工、养护防护全流程技术标准，细化各工序质量管控，才能有效修复桥梁结构病害、提升结构承载力与耐久性，实现老旧市政桥梁安全提质、经济延寿的改造目标，为城市交通基础设施安全稳定运行提供保障。

参考文献

[1]邓江涛,赵建昌.RC简支空心板桥梁病害分析与检测加固方法研究[J].黑龙江科技信息 . 2014 (08) : 176

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