國道高速公路橋梁耐震補強第2期工程(第1優先路段)
第M31標CFRP複合材料補強簡介 |
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| ▲ | 國道3號安坑溪橋PN6底層塗佈 |
「國道高速公路橋梁耐震補強第2期工程（第1優先路段）」第M31標工程之工程範圍，自國道3號汐止交流道至安坑溪橋南側及國道5號南港系統交流道匝環道橋，工區範圍長約22.3公里，本工程所需補強橋梁有69座，跨越臺北市及新北市2個都會行政區。
本工程選用4處利用碳纖維包覆(CFRP-jacketing)複合材料補強，分別為國道3號安坑溪南北橋及四分里高架南北橋等4處。
碳纖維包覆(CFRP-jacketing)複合材料之特點：
1.提供「柱」承受更大之側向位移。
2.增加「柱」的抗壓及抗剪能力。
3.提高「柱」及梁的彎曲強度
4.保護結構物免受外界腐蝕，可抗酸抗鹼且不易滲透。
5.施工迅速且任何形狀皆可包覆。
碳纖維包覆(CFRP-jacketing)補強施工步驟：
1.混凝土表面劣化層使用高壓水刀進行表面處理，至露出粗骨材為止，再以砂輪機磨平，並去除粉塵及鬆動物質。
2.將主劑和硬化劑依所規定的配比放置於拌合桶中，使用手提電動拌合機，以毛刷滾輪均勻塗佈，底漆用量不低於0.4kg/㎡。
3.碳纖維貼片黏貼及注意事項
(1)碳纖維貼片預先以剪刀或刀片，依所設計的尺寸大小裁切。
(2)施工面底漆以指觸乾燥確認，若底漆施工超過一個星期以上時，應以砂紙打毛。
(3)將環氧樹脂的主劑與硬化劑依所規定的配比放置於拌合桶中，使用電動拌合機均勻混合，使其均勻混合。
(4)環氧樹脂以毛刷滾輪平均塗佈，轉角部份應注意加強，環氧樹脂用量不得低於0.6 kg/㎡。
(5)單向碳纖維貼片黏貼於樹脂塗佈面後，以毛刷滾輪和橡皮刮刀順著纖維方向用力推平兩、三次，使樹脂浸透並去除氣泡。纖維(長向)方向的搭接長度要留200mm。
(6)黏貼後放置30分鐘，若纖維有浮出或脫線情形發生時，以滾輪或橡皮刮刀壓平修正。
(7)單向碳纖維貼片表面再塗佈第二層環氧樹脂(塗於面層)，以毛刷滾輪或橡皮刮刀順著纖維方向用力推平兩、三次，使樹脂充分浸透，且滲入碳纖維貼片，環氧樹脂用量不得低於0.6kg/㎡。
(8)第二層以上的碳纖維貼片相疊黏貼時，依序重覆(4)∼(7)步驟至設計層數，但以相隔一天的效果最好，或至少要間隔1小時以上。
4.養護：
(1)碳纖維貼片補強施工後，為避免雨水、砂、灰塵等附著於上，必須使用塑膠布保護，應注意覆蓋布不要碰觸到施工面。
(2)覆蓋布養護需達24小時以上。
(3)為達成設計強度，平均氣溫10℃，養護期間為兩週；平均氣溫20℃,養護期間為一週。
碳纖維材料除了應用在大型橋梁外還可以利用其絕緣及隔?優點，運用在建築物、隧道、涵洞。本工程設計黏貼碳纖維包覆共12層，以10個墩柱統計，每日3~6人工，平均約需24工作天完成，施工程序簡單迅速且保護墩柱不受外界腐蝕，施工作業空間較無地形限制。施工後檢測發現強度值約35000kg/cm2，比傳統的鋼板補強高出許多，簡化補強墩柱之時間，又能達到補強的目的，對於高速公路橋敦柱的耐震補強來說是一個不錯的選擇。