碳纤维筋表层内嵌喷浆法的理论计算及工程应用

魏长颖

北京市政路桥管理养护集团有限公司，北京 100097

桥梁是公路运输的重要交通要道，也是国民经济发展的命脉。在现役的众多桥梁中，受到当时经济、技术、环境等条件的限制与影响，部分桥梁设计荷载的标准规定偏低。对于这种存在的旧桥，如果完全拆除重建，不仅污染环境、浪费巨大，还会影响交通与人们的生活。由此，一种新型的桥梁维修加固改造技术方法——碳纤维筋表层内嵌喷浆法孕育而生。碳纤维筋的研究最早始于南非与法国，快速发展于美国、日本[1]。我国针对碳纤维的研究较晚，直到2000年我国碳纤维增强复合材料及工程应用委员会成立，并于2003年颁布了相应的行业标准，对我国的碳纤维加固维修强梁的应用起到了重要的推动作用[2-3]。

1 内嵌碳纤维筋原理

开槽内嵌碳纤维筋加固的基本原理为首先在原混凝土构件表面采用开槽机沿着轨道机械开槽，开槽深度需满足设计要求，然后向其槽内注入满足要求的结构胶，用量达到开槽深度的2/3为宜，并在此基础上，将碳纤维筋植入槽内，有条件的可进行绑扎，最后对表面射水拉毛并喷射高强聚合物砂浆，使其碳纤维筋与原构件形成紧密的整体。

2 碳纤维筋加固设计理论计算

对原结构进行碳纤维筋加固补强时，在遵循相关假定的基础上，加固计算包括如下相应步骤[4]。

（1）碳纤维筋设计应力与设计应变计算。

式中：ffu为碳纤维筋设计应力；CE为环境影响系数，取0.85；f*fu为碳纤维筋给定抗拉强度。……