摘要：碳纤维在土木工程中的应用，已成为国际土木工程界的热点。碳纤维质轻高强、耐腐蚀、抗老化，有着优异的力学性能。用其加固补强混凝土结构施工简单便捷，必定在今后的桥梁维修加固中得到广泛的应用。本文结合2001年义井大桥采用碳纤维加固补强的实践，介绍其所用材料、施工工艺及其应用性分析。
1. 工程概况
义井桥位于河北省香河县城东潮白河上，始建于1971年，此桥全长470米，33孔，上部结构为T型简支梁。2001年对该桥进行了维修加固，把荷载标准由汽—13、拖60提高为汽20、挂100，其中5孔T梁的加固采用了碳纤维，经试验检测效果很好。
1. 材料及其性能
碳纤维用于混凝土结构加固修复是一项新技术，它是利用浸渍树脂将碳纤维布沿受力方向或垂直于受力方向粘贴在受损的混凝土构件上，使之与构件原有钢筋共同工作，从而达到对混凝土构件的加固补强。加固后可增大结构抗拉及及抗剪能力，有效地提高其强度、刚度、抗裂性和延性，控制裂缝和挠度的继续发展。碳纤维复合材料包括碳纤维布和粘接材料，简单介绍如下：
2.1碳纤维布具有如下特点：
（1）高弹膜，以提供有效的增强作用；
（2）高强度；
（3）单根纤维间强度变化小；
（4）在制造与处理过程中强度稳定并保持不变。
2.2、粘接材料具有如下特点：
粘结材料的性能是保证碳纤维与混凝土共同合作的关键，也是碳纤维与混凝土传力途径中的薄弱环节，它应有足够的刚度与强度，保证碳纤维与混凝土间剪力的传递，同时应用足够的韧性，不会因混凝土开裂导致脆性粘接破坏。此外应适应现场施工条件，即能在一般条件下固化，具有适宜的流动性与粘度，固化收缩率小。粘接材料主要包括三类：底胶、整平材料和浸渍树脂，1. 碳纤维补强技术的特点及优越性
3.1、优异的力学性能，可有效用于多种形式的结构补强，包括抗弯、抗剪、抗拉、抗疲劳、抗震、抗风，控制裂缝及挠度的扩展。
3.2、优异的化学稳定性。碳纤维布具有极强的抗酸、碱、盐、紫外线和防水能力。具有足够的适应气温变化能力。外加防火层后可以有效地防火。因此，可大大增强结构对恶劣外部环境的适应能力，延长结构寿命。
3.3、材料本身质轻高强。可以不增加结构体积和不改变结构外型。增加的结构重量可以忽略，便于用所需要的色彩涂装，而不留补强痕迹。
3.4、施工工序简单，可用小型电动工具操作。工种少，用工少，工期短，进度快。更有资料表明能在持续交通有震动的情况下施工，而不影响补强效果，从而大大缩短了施工断交时间，具有较大的经济效益和社会效益。
1. 碳纤维加固补强的方案。
4.1、主梁抗弯补强。主梁跨中梁底下弯矩压分别采用18×800（cm）和18×400（cm）的碳纤维片，每层两端各设一道10cm宽大的U型箍，用以固定碳纤维片。
4.2、主梁抗剪补强。在靠近支点横隔板处开始加固，加纤维片宽为20cm的U型外包箍，一片主梁投12道，每片主梁端部腹板用宽20cm的U型横向外包箍。
5.碳纤维片补强施工工序：
构件表面处理→ 基底处理→ 涂底层涂料→ 刮腻子整平→ 涂下一层浸渍树脂→ 粘贴纤维片→ 涂下一层浸渍树脂→ 养护→ 防护涂装。 6、效益分析：
加固前后单梁测试结果及加固后整桥动、静载试验结果显示，该桥加固效果良好，实践显示：碳纤维加固带来的直接效益就是工期短、见效快、不影响正常交通，人力资源需要少。与传统的钢筋混凝土加固（增大截面法）相比较，碳纤维布费用相对较高，但两者适用范围有所不同：在工期紧、不宜中断交通、基体破坏不严重的桥梁加固中适合采用碳纤维布加固法：而基体破坏严重、混凝土大面积碎裂，则适宜采用传统的增大截面法，此方法相对来讲工期长，施工期间必须断交，给过往车辆和行人带来不便，且需要较多的人力和物力。
