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基于波形錨的

     預應力碳纖維板快速加固技術及工程應用簡況

一、 波形錨的性能和優勢

1． 波形錨夾持和錨固碳纖維板的原理

如上圖，波形錨是利用上、下波形齒板對 FRP 片材形成的粘結力、摩擦力對FRP 片材進行夾持和錨固的，特別是呈曲面的波形齒，能對 FRP 片材形成較大的附加壓力，提高其摩擦自鎖定能力。（詳見土木工程學報 2005 年 10 期）

2． 已完成的波形錨的靜力和疲勞性能試驗

（1） 已經進行的直接張拉試驗表明單個波形錨能提供 120 噸的錨固力。

用 300 噸千斤頂進行的波形錨－碳纖維板的靜載性能試驗照片

（2） 已經進行了波形錨錨固 4 層預應力碳纖維板的試驗，試驗結果證明波

形錨能對多層碳纖維板提供可靠錨固。

（3） 波形錨－碳纖維板組裝件的疲勞試驗

已經進行了多組單層碳纖維板、雙層碳纖維板的疲勞試驗，試驗在中國鐵道

科學研究院（北京）內進行。試驗應力上、下限（1600Mpa～1750MPa），疲勞次

數 400 萬次，試驗結果表明，經 400 萬次疲勞后碳纖維板強度并無明顯下降，波

形錨錨固良好。

在中國鐵科院（北京）進行波形錨－碳纖維板組裝件疲勞性能試驗

3． 波形錨的優勢

波形錨具有結構簡單、錨固可靠，能實現 FRP 片材的錨具的高可靠性和低成

本制造。現有的波形錨規格多樣，可按工程需要選擇預拉力在 100kN～2000kN 的

產品，基本滿足絕大部分橋梁加固的實際需要。

波形錨相對于平板類的碳纖維板錨具（如 OVM、Sika 等公司產品），具有錨

固可靠、錨固噸位大、錨具尺寸小等優勢。

二、 預應力碳纖維板快速加固技術與工程應用實例

1． 基于波形錨的預應力碳纖維板快速加固技術簡介

如上圖，采用發明專利“鉸式錨及高強度纖維復合材料片材的預應力張拉方

法” （申請號 201010183803.7），碳纖維板的快速預應力張拉工藝如下：

采用特制的快速固化粘結劑，碳纖維板在波形錨中夾持固定 5 分鐘后就可以

進行預應力張拉，保證了加固施工可以在現場快速進行。

2．      已完成預應力碳纖維板快速加固試驗及疲勞試驗

已經進行 22 片混凝土梁得預應力碳纖維板快速試驗（靜載加固試驗，重慶），

進行了 1 片預應力碳纖維板加固混凝土梁的疲勞試驗（中國鐵科院），進行了 1

片 32 米鐵路實橋 T 梁加固試驗。

在中國鐵科院（北京）進行的預應力碳纖維板加固混凝土梁的疲勞性能試驗

在中國鐵科院（北京）主持下進行 32 米鐵路實橋 T 梁預應力碳纖維板加固試驗

3．     預應力碳纖維板快速加固技術的優勢

預應力碳纖維板快速加固技術綜合了預應力技術和碳纖維加固技術的優勢，

相對于傳統體外預應力加固技術，材料耐久性更好、施工更方便；相對于碳纖維

布加固技術，預應力的施加變被動加固為主動加固，加固效果得到大幅提高。

基于波形錨的快速加固技術，還具有如下優點：

（1） 簡單：直接的縱向張拉，采用張拉力和伸長量雙控，預應力明確。

（2） 快速：碳纖維板的現場下料、夾持、張拉可在 10 分鐘內完成。

（3） 可靠：錨固區的多螺栓設計，使得錨固區更安全、可靠。

（4） 均勻：鉸式錨自動調整偏心誤差，使碳纖維板受拉更均勻。

（5） 規格多：提供錨固能力 10 噸～120 噸的波形錨，及 10 噸～500 噸的碳

纖維板及配套錨具產品。

（6） 造價低：具有完全自主知識產權，實現全部國產化、標準化。

4．      預應力碳纖維板快速加固技術工程應用簡況

（1） 廈門大嶝大橋火災后加固（跨徑 35 米的連續箱梁橋）（網上可以查到）

（2） 重慶蓮花河橋加固（跨徑 40 米的連續箱梁）

（3） 山東德州減河大橋加固（跨徑 40 米的 T 梁）

（4） 河北某橋車撞事故后預應力碳纖維板加固

（5）重慶永川大澗口大橋（跨徑 25 米的空心板梁）

（6） 甘肅某高速預應力碳纖維板加固 5×40 米小箱梁橋

（7） 重慶石柱跳蹬河橋加固（跨徑 30 米的小箱梁橋）

（8） 貴陽中曹司大橋（60 米拱圈拱肋、橫強預應力加固）

（9） 重慶肖家河橋加固（跨徑 12 米的 T 型梁）

（10）重慶永川 127 橋（跨徑 16 米的空心板梁）

（11）江蘇汾灌高速繡針河橋加固（跨徑 30 米的小箱梁橋）

（12）江蘇汾灌高速薔薇河橋加固（跨徑 25 米的小箱梁橋）

（13）廣東臺山市新源大橋（跨徑 100 米拱橋）

（14）山東濟南平陰縣劉家河橋加固（跨徑 23 米的空心板梁）

（15）江蘇新河橋加固（跨徑 40 米的小箱梁）

（16）廣東佛開吉利河橋加固（跨徑 40 米的工字梁）

（17）河南沁河大橋加固（跨徑 30 米的小箱梁橋）

（18）河南云陽河大橋加固（跨徑 16 米的小箱梁橋）

（19）貴州四方井橋加固（跨徑 10 米的空心板橋）

（20）重慶芭蕉灣橋（跨徑 10 米的空心板橋）

（21）重慶某部隊彈藥庫房大梁加固

（22）（22）南疆鐵路K1294+365、K1299+441兩處的16米鐵路T梁（設計已通過，明年施工）