碳纖維布加固技術(shù)最早起源于德國,、瑞士，在20 世紀80 年代后期,，碳纖維復(fù)合材料被用于加固混凝土結(jié)構(gòu),。
  碳纖維復(fù)合材料加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)，是將碳素纖維這種高性能纖維應(yīng)用于土木工程,，利用樹指類材料把碳纖維粘貼于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件表面,，形成復(fù)合材料體CFRP，通過其與結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的協(xié)同工作,，達到對結(jié)構(gòu)構(gòu)件補強加固及改善受力性能的目的,。
  加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)所用碳纖維材料，主要為二種,，碳纖維與配套樹脂,。其中碳纖維的抗拉強度為建筑鋼材的十幾倍，而彈性模量與鋼材相當(dāng),，某些種類(如高彈性) 碳纖維的彈性模量甚至在鋼材的2 倍以上,，且施工性能與耐久性良好，是一種很好的加固修復(fù)材料,；配套樹指則包括底層樹脂,、整平材料及粘浸樹脂，前兩者的作用是為了提高碳纖維的粘結(jié)質(zhì)量,，而后者的作用則是使碳纖維與混凝土能夠形成一個復(fù)合性整體,，并且共同工作,。
  1 板梁構(gòu)件加固中的應(yīng)用
  目前混凝土加固通常采用增大截面加固法、置換混凝土加固法,、外粘型鋼加固法,、外粘鋼板加固法、粘貼纖維復(fù)合材加固法等方法,。粘貼纖維復(fù)合材法具有強度高（抗拉強度高于普通鋼材十倍以上）,、比重輕、耐久耐腐性好,、施工便捷,、技術(shù)成熟等優(yōu)點。
  吉林省永吉縣碾子溝水庫泄洪洞建于50 年代,，泄洪洞洞身長32.2 m,，共3 孔，每孔過水?dāng)嗝娉叽?.55 m×3.4 m（B×H）,。洞邊墻及底板為鋼筋混凝土U 型槽結(jié)構(gòu),，頂部為鋼筋混凝土T 形梁蓋板。2003 年,，水庫進行了除險加固,，由于土壩壩頂加高了0.38 m，經(jīng)復(fù)核,，泄洪洞洞頂T 形梁配筋不滿足強度要求,。通過計算，設(shè)計采用300 g/m2 碳纖維布粘于全梁底部,。碳纖維粘貼采用碳纖維配套樹脂（環(huán)氧樹脂）,，具體施工方法如下：
  混凝土表面處理，即打磨混凝土表面,，去除表面灰漿及疏松部分,，使用吹風(fēng)機吹去浮灰；配制并涂刷底膠,，將底膠按主劑:固化劑,，2∶1（質(zhì)量比）的比例混合，攪拌3～5 min,，至充分均勻后使用,；配制找平膠并對不平整處修復(fù)處理；配制并涂刷浸漬膠,，將混合后的浸漬膠涂刷在加固位置,，粘貼碳纖維布。
  碳纖維補強對加固構(gòu)筑物有著卓越的效果，它可以最大限度地保留原來建筑的結(jié)構(gòu)特點,，不增加構(gòu)筑物的重量,，不改變原建筑結(jié)構(gòu)的外型，施工速度快且工程造價低,。碾子溝水庫泄洪洞加固施工僅用時4 d,，投資4 萬余元便解決了安全隱患，目前,，泄洪洞運行良好,。
  2 牛腿加固中的應(yīng)用
  三河閘位于洪澤湖東南角，是淮河入江水道的控制口門,，設(shè)計流量12 000 m3/s,。1968 年加固時在閘身上游側(cè)增設(shè)了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的檢修門起吊牛腿127 根。牛腿挑出工作橋面0.625 m,，牛腿端部截面尺寸為0.2 m×0.24 m,。由于牛腿結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，施工質(zhì)量較差,，1998 年起牛腿混凝土出現(xiàn)破損,、剝落、露筋等現(xiàn)象,。多次采用傳統(tǒng)的水泥砂漿方法進行修補,，但仍有上述現(xiàn)象發(fā)生。2004 年7 月,，三河閘管理所引進碳纖維對牛腿進行了加固,。
  檢修門起吊牛腿兼有抗剪和抗彎作用,，原結(jié)構(gòu)破壞形態(tài)主要為剪切破壞,，部分為受拉筋不足破壞。根據(jù)工程實際情況,，加固時采取粘貼橫向和縱向碳纖維布相結(jié)合的方法提高牛腿的抗剪和抗彎性能,。即垂直牛腿軸向粘貼全封閉300 g/m2 碳纖維包箍，提高牛腿的抗剪性能,；在牛腿頂部沿軸向粘一層同型號碳纖維布,，起抗拉及包箍接頭壓條作用。
  運用該技術(shù)加固的三河閘檢修門,，起吊牛腿抗剪,、抗彎性能均得到很大提高，抗剪承載力從原來的43.6 kN,，提高到140.80 kN,，抗彎強度從原來的42.9 kN•m，提高到51 kN•m,。
  3 水工隧洞加固中的應(yīng)用
  水工隧洞受水流的沖刷,、磨損,、氣蝕等，隨運行時間的增長,，會出現(xiàn)裂縫,、滲漏、老化等問題,，嚴重影響結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性,。傳統(tǒng)的噴混凝土或掛網(wǎng)澆筑混凝土等水工隧洞加固技術(shù)，相當(dāng)于對隧洞進行二次襯砌,，施工難度大,、周期長，經(jīng)濟效益差,，且改變了隧洞的過流斷面,，投入使用一段時間后，又要面臨新的加固問題,，周而復(fù)始形成惡性循環(huán),。
  湖南桃花江的灌溉、發(fā)電引水道由壩內(nèi)管道,、壓力隧洞和鋼筋混凝土壓力管道組成,。鋼筋混凝土壓力管道為露天管道，灌溉管直徑為2.4 m,，壁厚0.4 m,，管長11.5 m；發(fā)電管直徑為1.75 m,，壁厚0.3 m,，管長5.4 m。輸水管道運行至今已有30多年,，鋼筋混凝土壓力管道混凝土碳化嚴重,，管壁裂縫較多且漏水嚴重。
  修復(fù)加固具體做法是沿鋼筋混凝土發(fā)電管,、灌溉管的全長和全斷面粘貼碳纖維布和玻璃纖維布,。該工程2002 年12 月15 日開工，于2003 年1 月25 日基本完工,。經(jīng)過一年多運行檢驗,，加固效果良好，工程造價比鋼板襯砌加固降低了30%~40% ,。
  碳纖維材料在隧洞加固中優(yōu)點十分突出,，主要如下：
  （1）可以任意裁剪，加固各種形狀（圓形或復(fù)雜曲面）的結(jié)構(gòu)。
  （2）加固補強時不需要使用大型加固機具,，工程效率高,，施工速度快。
  （3）耐腐蝕,、抗?jié)B,、抗沖刷。
  （4）碳纖維布糙率（0.007）,，低于混凝土表面糙率（0.014）,，在加固段可以增大流量系數(shù)，提高管道的過流能力,。
  （5）可有效封閉混凝土裂縫,，從而延緩或消除裂縫的出現(xiàn)和擴展。
  （6）加固后不改變原有斷面的大小和形狀,。
  （7）加固效果好,，不需要進行后期維修，較為經(jīng)濟,。
  4 施工中需注意的問題
  （1）粘帖碳纖維布時,，必須驅(qū)除纖維絲內(nèi)的空氣，使碳纖維布表面平整,。當(dāng)出現(xiàn)空鼓且面積少于100 cm2 時,，采用針管注漿方法填實空鼓；空鼓面積超過100 cm2 時,，應(yīng)切除后重新粘貼,。
  （2）碳纖維布粘貼時需搭接的，搭接長度應(yīng)滿足規(guī)范要求,，一般應(yīng)不小于10 cm,。
  （3）粘貼碳纖維布時一定要根據(jù)碳纖維所起作用，選擇正確的纖維方向,。
  （4）碳纖維布為導(dǎo)電材料,，施工時應(yīng)采取相應(yīng)的有效保護措施,。
  （5）后續(xù)施工不得破壞已經(jīng)完成的碳纖維,，不得靠近碳纖維焊接、烘烤,。