我國乃橋梁大國，尤其自改革開放以來，在橋梁建設(shè)方面我國取得了巨大的成就。然而伴隨著橋梁總數(shù)量的不斷上升，大部分橋梁正面臨技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)低、通行能力差的問題，以至于無法滿足當(dāng)今日益增長的交通需求，甚至已經(jīng)威脅到橋梁的行駛安全。
為了保證橋梁的安全以及正常運(yùn)營，延長橋梁的使用年限，對橋梁檢測、養(yǎng)護(hù)、維修等是必不可少的。但隨著橋梁使用年限的不斷增加，易出現(xiàn)承載能力下降、通行能力超限的問題，這時就需要對橋梁采取必要的維修與加固措施以滿足新的使用需求。
橋梁加固改造的基本條件
由于橋梁使用功能的特殊性，并非所有橋梁都適合加固。首先，加固改造后的橋梁，在承載力、耐久性能上都需滿足使用上的要求。對橋梁進(jìn)行加固并非意味著可以無限制的提升橋梁承載力，需要考慮到新的加固體系與舊的混凝土結(jié)構(gòu)的整體性與共同工作。避免出現(xiàn)加固體系受力滯后而混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)先破壞的情況。
其次，通過加固的橋梁應(yīng)具有較明顯的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。橋梁病害嚴(yán)重時可考慮采取廢除重建的形式，但這種方式不僅需要考慮新建橋梁的費(fèi)用與耗時，拆除舊橋也會產(chǎn)生不菲的費(fèi)用。一般情況下加固改造舊橋低于新建同規(guī)模橋梁投資的50%左右，因此在滿足安全情況下，采用加固改造的方法更具有優(yōu)勢。
碳纖維布在橋梁加固中的應(yīng)用
在橋梁加固中，必須盡可能地減少對原結(jié)構(gòu)的擾動、損傷以及加固后自重的增加，同時兼顧施工操作的可行性。碳纖維布輕質(zhì)高強(qiáng)，且施工方便的特性，在橋梁加固中可得到充分的發(fā)揮。因此碳纖維布在橋梁中，可用于主梁、墩臺等承重構(gòu)件中，也可在非承重構(gòu)件中加固使用。
在橋梁的主梁加固中，可以將碳纖維布等效為鋼筋，沿橋梁主拉應(yīng)力方向粘貼碳纖維布，同時兩端設(shè)置錨固段，可有效防止裂縫的生成以及提高主梁的抗彎剛度；也可粘貼在梁的側(cè)面，發(fā)揮類似箍筋的作用機(jī)理，提高主梁抗剪承載力。碳纖維布也可用于軸心受壓的墩柱加固中，可采用環(huán)向圍束法，在墩柱上纏繞碳纖維布對柱體側(cè)向變形起到約束，進(jìn)而提高墩柱抗壓強(qiáng)度。
需要注意的是，碳纖維加固不僅需要注意錨固還需要注意用量問題。首先碳纖維布強(qiáng)度高，用量過多會造成材料的浪費(fèi)。其次碳纖維布的任意使用會降低混凝土的延性，影響受彎構(gòu)件的破壞形式，造成碳纖維布受拉破壞轉(zhuǎn)變?yōu)槭軓潣?gòu)件上部受壓區(qū)混凝土的突然壓壞，受壓破壞具有突然性，危險程度較高。
事實(shí)上，雖然碳纖維布在橋梁加固中施工方便且對原結(jié)構(gòu)影響小，但礙于其受力滯后的特性，在橋梁加固中難以發(fā)揮材料的高強(qiáng)度優(yōu)勢。而預(yù)應(yīng)力碳板，結(jié)合預(yù)應(yīng)力技術(shù)，能夠充分發(fā)揮碳纖維復(fù)合材高抗拉強(qiáng)度、同時改變梁受力性能，為橋梁加固提供了全新的方法。預(yù)應(yīng)力碳板尤其適用于大跨徑橋梁的加固，正逐步得到越來越多的認(rèn)可。
