10月8日，日本四大建筑公司之一的大林組株式會社聯合東麗株式會社、小西株式會社、化學工事株式會社共同宣布，成功開發出新型碳纖維片材粘接工藝“One-Bind Cross®”，并已首次應用于東北高速公路龍森隧道加固工程。

這一創新技術通過使用雙向碳纖維片材，實現了隧道襯砌補強施工流程的大幅簡化，為日本大量老化基礎設施的更新維護提供了全新解決方案。

老化危機

日本基礎設施的迫切挑戰

日本經濟高速增長期建設的大量基礎設施，如今正面臨嚴峻的老化問題。

自上世紀60年代以來建設的隧道和道路橋梁，到2040年將有約半數建成超過50年。這些“老齡化”設施的安全維護和加固改造，已成為日本社會亟待解決的重大課題。

在傳統的隧道襯砌加固工程中，通常需要將200g/m²的單向碳纖維貼片縱橫交錯粘貼兩層。每層貼片都需要單獨涂覆樹脂并等待固化，導致施工工序繁瑣、工期延長，進而使得交通管制期限大幅增加，給社會交通帶來沉重負擔。

技術突破

雙向加固的革命性創新

One-Bind Cross®工藝的開發，旨在從根本上解決傳統加固方法的效率瓶頸。

核心材料突破：該技術采用通過特殊編織方法制成的縱橫雙向碳纖維片材，在縱橫兩個方向上均達到200g/m²的單位面積重量。這一創新設計使得僅需單層粘貼即可獲得與傳統雙層粘貼同等的加固效果。

工藝創新：通過在纖維交叉點設置浸漬孔，確保了環氧樹脂在片材與襯砌混凝土表面的充分滲透，從而顯著增強貼片與混凝土表面的粘結強度，保障了加固效果的可靠性。

效率提升：

施工流程優化成效顯著

應用One-Bind Cross®后，隧道襯砌加固工程實現了全方位的效率提升。

工序大幅精簡：片材粘貼作業從傳統的兩層減少為一層，工序從原來的11道精簡至8道。同時，片材寬度從傳統的500mm加大至1000mm，有效減少了作業次數。預計碳纖維片材粘貼施工工序總數可減少約20%。

施工效率倍增：在東北高速公路龍森隧道加固工程中，大林組首次應用One-Bind Cross®，并結合引入卡車搭載式系統腳手架“Flap Lift®”。實際應用表明，與傳統方式相比，施工效率提升了約兩倍。

應用實效：

龍森隧道的成功實踐

東北高速公路龍森隧道自1982年投入使用，其襯砌混凝土及巡查步道均出現了因年久老化而產生的損傷與劣化。

此次補強工程采用了綜合整治方案：除了對混凝土裂縫進行修補、對損傷部分進行截面修復以及對空洞進行灌注外，還在混凝土表面粘貼了碳纖維貼片，以增強襯砌混凝土的結構強度。

這項工程的成功實施，為日本大量類似的老化隧道加固工程提供了可靠的技術參考和工程范例。

研發團隊表示，未來將致力于進一步提升One-Bind Cross®的強度，并計劃將其應用范圍從隧道擴大至橋墩抗震加固、橋面大梁補強、建筑結構抗震加固等領域。

隨著全球各國基礎設施普遍進入“老齡化”階段，這項創新工藝不僅為日本本土的基礎設施維護提供了新的解決方案，也為世界范圍內的類似挑戰提供了寶貴的技術借鑒。