一、FRP材料在橋梁隧道工程中的應(yīng)用

1.FRP材料在橋梁中的應(yīng)用在舊橋梁改造中的應(yīng)用

傳統(tǒng)上加固橋梁的一般方法有增加截面面積、粘鋼法等，但這些方法都存在一定缺陷。如果在橋梁結(jié)構(gòu)改造及加固中使用FRP材料，不僅便于施工，而且能明顯改善橋梁的承載力，增加橋梁的抗腐蝕性。加固橋梁可以采用FRP布或FRP板等，利用率高，能夠受彎提高橋梁強(qiáng)度，但在對鋼橋梁加固施工中，需要特別注意，由于結(jié)構(gòu)中鋼、碳等容易發(fā)生電反應(yīng)，因此要事先采用預(yù)防措施，且FRP材料的選用要滿足彈性模量與設(shè)計(jì)要求。

2.替代普通鋼筋

由于FRP材料具有良好的抗腐蝕性，因此在侵蝕性環(huán)境中，可以用FRP材料替代普通鋼筋作為結(jié)構(gòu)中的增強(qiáng)筋，以實(shí)現(xiàn)提高結(jié)構(gòu)耐腐蝕性的目的。在實(shí)際施工中，應(yīng)當(dāng)注意FRP與混凝土間的粘結(jié)性，在FRP拉擠成型后要對其表面進(jìn)行粗糙處理，這是為了提高FRP材料與混凝土間的粘結(jié)力，具體處理方法有壓痕、纏繞纖維呈螺紋狀等。

3.用于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力筋

對FRP材料施加預(yù)應(yīng)力不僅能夠充分調(diào)動(dòng)FRP材料特性，而且可以改善FRP混凝土梁的抗裂度及剛度。在實(shí)際橋梁施工應(yīng)用中存在體內(nèi)、體外兩種預(yù)應(yīng)力梁筋，如果混凝土結(jié)構(gòu)截面布置體內(nèi)預(yù)應(yīng)力筋不易或者需要使用FRP筋進(jìn)行加固時(shí)，應(yīng)當(dāng)可以采取體外預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中仍要以體內(nèi)預(yù)應(yīng)力筋為主。

4.FRP在隧道中的應(yīng)用

在隧道工程中應(yīng)用FRP材料需要注意以下幾個(gè)方面。

5.FRP格柵

FRP格柵與傳統(tǒng)格柵相比具有很強(qiáng)的耐久性，而且此類格柵的質(zhì)量小、強(qiáng)度高、因此便于施工效果展現(xiàn)。在隧道加固工程、新建結(jié)構(gòu)中使用FRP格柵的范圍較廣。在使用中配合錨桿使用，可以很好地控制四周圍巖變形，

6.FRP受力筋

在隧道工程中，不管采取何種設(shè)計(jì)方式，隧道主體都處于非常惡劣的圍巖環(huán)境中，如何解決構(gòu)件的腐蝕問題迫在眉睫。如果在隧道環(huán)境中采取FRP材料為主結(jié)構(gòu)的受力筋，由于FRP材料具有較強(qiáng)的抗腐蝕性，將能很好的解決腐蝕性問題。不過在實(shí)際應(yīng)用中也存在一定問題，由于FRP材料的彈性模量普遍較低，因此，F(xiàn)RP混凝土構(gòu)件存在變形或裂縫的風(fēng)險(xiǎn)；此外，由于施工現(xiàn)場地質(zhì)條件復(fù)雜，很難實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場制作FRP筋彎鉤及成型，這都是FRP受力筋隧道施工中需要面對的實(shí)際問題。

7.FRP感知性能的應(yīng)用

FRP不僅是一種具有良好力學(xué)性能的材料，而且是一種具備相應(yīng)感知性能的功能材料，因此，在隧道施工中不僅可以作為結(jié)構(gòu)的受力筋，而且還能作為一種傳感器來使用。比如，CFRP筋在受力變形過程中，電阻也會(huì)隨變形而發(fā)生變化，體現(xiàn)特殊感知性。在應(yīng)用中將隧道結(jié)構(gòu)功能檢測、監(jiān)測等內(nèi)容與FRP材料的特性充分結(jié)合，便能夠?qū)⒔Y(jié)構(gòu)實(shí)際受力情況真實(shí)、準(zhǔn)確的反映出來，避免后期人為控制，節(jié)約成本，便于操作。

二、對FRP材料未來應(yīng)用的建議

從上文可知，F(xiàn)RP材料在混凝土橋梁橋面及橋梁隧道工程中已經(jīng)得到具體應(yīng)用。近年來隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，區(qū)域政府對道路的重視程度不斷加大，目前，我國在建、待建、完工隧道橋梁的工程量巨大，雖然FRP材料在我國橋梁工程應(yīng)用上已經(jīng)取得了初步成果，但同發(fā)達(dá)國家相比，差距仍然很大，在FRP品種開發(fā)上也存在一定缺陷。因此，在今后FRP材料開發(fā)及應(yīng)用上應(yīng)當(dāng)做以下幾方面努力。

1.改變思想、勇于創(chuàng)新

由于我國材料技術(shù)人員普遍在工作中過分重視工作經(jīng)驗(yàn)、且受傳統(tǒng)模式影響較大，對采用新技術(shù)、新材料、新方法等有一定心理抵觸，當(dāng)前FRP材料的價(jià)格比鋼材料高出許多，很多技術(shù)人員看到這點(diǎn)，便不愿進(jìn)行研究、應(yīng)用，很大程度上制約了我國FRP材料的應(yīng)用于發(fā)展。

2.注重應(yīng)用、實(shí)踐

在踴躍學(xué)習(xí)國外關(guān)于FRP材料的先進(jìn)技術(shù)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，也要注重聯(lián)系實(shí)際工程項(xiàng)目，在實(shí)踐中不斷積累經(jīng)驗(yàn)，在總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)過程中不斷發(fā)展技術(shù)，在技術(shù)創(chuàng)新過程中提高應(yīng)用能力，在良性循環(huán)的過程中發(fā)展、創(chuàng)新、應(yīng)用。

3.改變工程應(yīng)用中的盲目、不規(guī)范應(yīng)用現(xiàn)象

FRP材料雖然優(yōu)點(diǎn)頗多，但是在應(yīng)用中仍存在一定的不足之處，因此，在工程應(yīng)用中，我們提倡科學(xué)、合理的應(yīng)用新材料，一方面，隨著FRP材料種類的越來越多，我們要選擇最合適的材料，另一方面，要避免出現(xiàn)為使用FRP而應(yīng)用FRP情況的發(fā)生，在傳統(tǒng)建材、傳統(tǒng)技術(shù)方法能夠解決問題的情況下，就盡量避免FRP材料的使用，畢竟FRP材料的價(jià)格要高出傳統(tǒng)建材很多，建筑的經(jīng)濟(jì)性也是工程師應(yīng)當(dāng)考慮的因素之一。

三、結(jié)束語

雖然FRP材料在橋梁隧道工程中的應(yīng)用時(shí)間還不算很長，但它已經(jīng)得到國際工程界的普遍認(rèn)可，成為各國爭相研究的熱點(diǎn)材料之一，目前已經(jīng)取得十分可觀的研究成果。我國開始研究、應(yīng)用FRP的時(shí)間更短，目前與發(fā)達(dá)國家的差距較大，但是我們相信，隨著國家經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展及相關(guān)部門的高度重視，在FRP材料技術(shù)人員的不懈努力下，我國FRP材料在橋梁隧道中的應(yīng)用水平會(huì)得到很大的提高，F(xiàn)RP在土木工程中應(yīng)用將會(huì)解決傳統(tǒng)技術(shù)無法解決的一些工程問題，更經(jīng)濟(jì)，更環(huán)保。

作者：陳玉成 劉仁燕 單位：江西通威公路建設(shè)集團(tuán)有限公司 贛州市公路管理局南康分局