橋樑加固由被動到主動一字之差天壤之別

摘要：預應力碳纖維板加固技術是一種應用於橋樑、大跨度受彎構件的主動加固技術。

大家都知道橋樑結構自重大，構件自重及前期恆載產生的內力由原有構件承載，經過長期的使用導致承載力不足需要加固時，活載（車輛荷載）及後加恆載（加固材料自重等）產生的應力則需要加固後的組合截面共同承擔。目前加固方法從原理上來說分為兩大種類：被動加固和主動加固。

被動加固就是在被加固構件的受拉區直接增設抗拉的補強材料，例如粘鋼加固、粘高強複合材料加固等。此方法加固特點是只承擔活載（車輛荷載）以及後加恆載所產生的應力。

在此小編以粘貼碳纖維布為例和大家談談被動加固的缺陷，橋樑加固薄弱構件的時候，設計一般會考慮分階段受力的特點。與原鋼筋混凝土受力相比被動加固僅僅承擔後增加的荷載，且其應力應變相對較為滯後，一般在極限狀態時，其應力不能達到抗拉強度設計值。

據研究表明在我們對橋樑進行加固時採用直接粘貼高強複合材料的被動加固方案的時候，由於分階段受力的特點，後加補強材料應力應變滯後，高強材料的抗拉強度性能很難得到發揮，一般為材料的30%~70%，為了進一步提高材料的的利用率，則出現了主動加固技術。

主動加固就是對布置在被加固構件受拉區的後加補強材料預先施加一定的預應力，形成預應力加固系統，例如卡本預應力碳纖維板加固系統、體外索加固技術等。這種加固方法的特點是後加補強材料主動受力，靠著預加預應力的作用，改善原有鋼筋混凝土橋樑的工作狀態，間接達到加固補強的目的。與此同時對加固材料施加預應力從根本上解決了高強材料應力應變滯後的問題，提高材料的利用率，創造良好的加固效果。

在此以卡本預應力碳纖維板加固系統為例和大家再次談談預應力加固技術，卡本預應力碳纖維板加固系統是採用錨固、粘貼在梁體外部或箱內的高強碳纖維板對梁體施加一個向上的預應力，以減小橋樑結構變形，並減小裂縫寬度，有效提高結構承載力，且加固材料沒有二次受力造成的應力應變滯後，充分的發揮了材料的抗拉強度等。

案例：某高速公路維修跨鐵路橋預應力碳纖維板加固

卡本預應力碳纖維板規格： 2mm厚，100mm寬

工程規模：24根35m預應力碳板，每根箱梁在梁底粘貼12條。共840延長米。

施工難點：一是橋樑跨度大，橋樑跨度40m，單根預應力碳纖維板長度35m；二是張拉力值大，單根張拉應力1200MPa，張拉力值24噸。

總結：

1、主動施加預應力，解決後加補強材料應力應變滯後的問題，提高高強材料利用率；

2、主動加固由於施加預應力作用，會使原樑上拱，有效地解決原構件撓度變形的問題，調整橋面變形；

3、採用體外預應力加固能較大幅度提高原構件的正截面承載力等。

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