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1、一、桥梁加固技术指南一、桥梁加固技术指南1 1 加固的基本原则与加固程序加固的基本原则与加固程序1.1 1.1 基本原则基本原则（1）尽量减少对原结构的损伤；（2）技术可靠，具有长期加固效应，能满足结构耐久性要求；（3）施工设备简单，施工操作方便；（4）材料用量少，费用低；（5）养护工作量少；（6）加固施工时尽量不中断交通；（7）加固设计应与施工方法紧密结合；（8）加固设计应进行承载力验算承载力验算 *；（9）加固施工对新发现缺陷的处理。第1页/共61页*加固设计应按下列原则进行承载力验算加固设计应按下列原则进行承载力验算：结构的受力计算应根据加固后结构的结构的受力计算应根据加固后结构的实际应
2、实际应力情况和实际的边界条件力情况和实际的边界条件进行。进行。关于结构的截面积计算，保留的构件采用基关于结构的截面积计算，保留的构件采用基于检测结果的截面积计算，新增构件采用实际于检测结果的截面积计算，新增构件采用实际有效截面积，并考虑结构在加固后的有效截面积，并考虑结构在加固后的实际受力实际受力程度及加固部分的程度及加固部分的应变滞后应变滞后特点，以及加固部特点，以及加固部分与原结构分与原结构协同工作协同工作的程度。的程度。加固后使构件加固后使构件重量增大重量增大时，应对被加固的相时，应对被加固的相关构件及基础进行验算。关构件及基础进行验算。第2页/共61页1.2 1.2 加固程序加固程序(
3、1)(1)桥桥梁梁现现状状评评价价(2)(2)加加固固工工程程可可行行性性研研究究报报告告(3)(3)加加固固工工程程施施工工图图设设计计(4)(4)加加固固工工程程施施工、工、监监理理招招标标(5)(5)施施工工组组织织设设计计(6)(6)施施工工(7(7)验验收收第3页/共61页（1 1）桥梁现状评价）桥梁现状评价使用功能评价使用功能评价：技术标准 构件完好程度 桥梁养护状况及意外事故分析承载能力评价承载能力评价：原结构复算 基于检测结果的承载能力评定 荷载试验鉴定荷载试验鉴定第4页/共61页（2 2）加固工程可行性研究报告加固工程可行性研究报告 概述概述 桥梁现状评价及发展环境桥梁现状评
4、价及发展环境 *交通量预测交通量预测*加固技术标准加固技术标准 建设条件与加固方案选择建设条件与加固方案选择 投资估算及资金筹措投资估算及资金筹措 实施方案实施方案 经济评价经济评价 问题与建议问题与建议第5页/共61页 桥梁现状评价及发展环境桥梁现状评价及发展环境*原设计概况在交通运输网中的作用存在的问题基于检测结果的使用功能评价基于检测结果的承载能力评价加固的必要性和紧迫性第6页/共61页 交通量预测交通量预测 *拟加固桥梁所在地区的经济特征桥上通行车辆调查及分析相关路线交通量调查与分析交通量预测思路与方法加固期交通量预测加固后交通量预测活载折减系数的确定第7页/共61页（7 7）验）验
5、收收一般规定一般规定：桥梁加固工程只分为竣工验收一个阶段 竣工验收工程质量等级分为合格和不合格 竣工验收工程质量评定采用100分制验收条件验收条件：试运营1年后 对加固工程已进行全面检测 竣工决算、审计已完成 各参建单位完成工作报告工程质量评定工程质量评定：加固工程竣工验收工程质量采取加权平均法计算得分，质量监督部门根据施工过程中的抽检资料评定得分权 值为0.3，竣工验收工程质量鉴定得分权值为0.7。第8页/共61页2 2 加固设计方案比选原则与要求加固设计方案比选原则与要求2.1 2.1 比选原则比选原则结构检算分析简单、构造措施合理、设计经验成结构检算分析简单、构造措施合理、设计经验成熟熟
6、;施工过程中粉尘、噪音、废弃物等对环境影响小施工过程中粉尘、噪音、废弃物等对环境影响小;施工难度小、工艺成熟、质量和工期易于控制施工难度小、工艺成熟、质量和工期易于控制;施工过程对人身安全、行车安全和结构安全影响施工过程对人身安全、行车安全和结构安全影响小小;工程费用经济合理工程费用经济合理;加固后结构耐久性好，后期养护费用少。加固后结构耐久性好，后期养护费用少。第9页/共61页2.2 2.2 比选要求比选要求各加固设计方案应进行同等深度的比选；针对上述比选原则，要求列表进行综合比选。第10页/共61页3 3 桥梁加固技术经济指标论证分析方桥梁加固技术经济指标论证分析方法法 与评定原则与评定原
7、则3.1 3.1 一般规定一般规定 为项目决策提供依据;本办法适用于桥梁加固工程中的大中型项目;宏观经济分析与微观经济分析;技术经济评价采用加固费用系数和加固寿命系 数。第11页/共61页3.2 3.2 桥梁改造的宏观经济分析桥梁改造的宏观经济分析 (1)客货运输成本损失 (2)客货运输时间损失 (3)附近相关道路的拥挤损失 (4)车辆绕行里程增加导致的绕行损失 (5)事故损失*桥梁改造的宏观经济费用桥梁改造的宏观经济费用 =(1)+(2)+(3)+(4)+(5)第12页/共61页3.3 3.3 桥梁改造的微观经济分析桥梁改造的微观经济分析（1）收费公路上桥梁由于车辆绕行或限速造成的收费损失：
8、收费损失=日平均收费损失额施工工期（2）桥梁加固或新建工程费用：完成该技术标准加固或新建方案的投资估算，依照有关定额进行，新建方案还应包括拆除桥梁 构件所涉及到的费用。*桥梁改造的微观经济费用桥梁改造的微观经济费用=收费损失+工程费用第13页/共61页3.4 3.4 桥梁加固技术经济评定原则桥梁加固技术经济评定原则加固费用系数加固费用系数=加固费用/新建费用 加固费用=宏观经济总损失+微观经济总损失 新建费用=宏观经济总损失+微观经济总损失加固寿命系数加固寿命系数=（桥梁原设计使用寿命-桥梁已运营时间）/桥梁原设计使用寿命第14页/共61页评定原则评定原则加固技术经济确定原则为：加固寿命系数加
9、固寿命系数=n2时，加固费用系数加固费用系数n1。第15页/共61页桥梁上部结构加固常用方法桥梁上部结构加固常用方法（1 1）粘贴钢板加固技术；）粘贴钢板加固技术；（2 2）FRPFRP粘贴加固技术粘贴加固技术粘贴加固技术粘贴加固技术；（3 3）增大构件截面加固技术；）增大构件截面加固技术；（4 4）体外预应力加固技术；）体外预应力加固技术；（5 5）改变结构体系加固技术；）改变结构体系加固技术；（6 6）增设主梁加固技术；）增设主梁加固技术；（7 7）增强桥梁整体性加固技术；）增强桥梁整体性加固技术；（8 8）裂缝修补加固技术。）裂缝修补加固技术。二二.桥梁上部结构加固改造技术桥梁上部结构加
10、固改造技术第16页/共61页 1.粘贴钢板加固技术粘贴钢板加固技术 1 1）特点及适用范围）特点及适用范围 受力特点受力特点受力特点受力特点：将钢板或钢筋粘贴于构件受拉部位或者薄弱部位将钢板或钢筋粘贴于构件受拉部位或者薄弱部位将钢板或钢筋粘贴于构件受拉部位或者薄弱部位将钢板或钢筋粘贴于构件受拉部位或者薄弱部位的面层，使其与结构形成整体，共同承受荷载。原结构的面层，使其与结构形成整体，共同承受荷载。原结构的面层，使其与结构形成整体，共同承受荷载。原结构的面层，使其与结构形成整体，共同承受荷载。原结构的恒载内力由原构件承担，新增钢板或钢筋只承受粘贴的恒载内力由原构件承担，新增钢板或钢筋只承受粘贴的
11、恒载内力由原构件承担，新增钢板或钢筋只承受粘贴的恒载内力由原构件承担，新增钢板或钢筋只承受粘贴加固后的荷载产生的应力。一般情况下，由于加固前一加固后的荷载产生的应力。一般情况下，由于加固前一加固后的荷载产生的应力。一般情况下，由于加固前一加固后的荷载产生的应力。一般情况下，由于加固前一期恒载等作用，原构件混凝土及钢筋的应力、应变已经期恒载等作用，原构件混凝土及钢筋的应力、应变已经期恒载等作用，原构件混凝土及钢筋的应力、应变已经期恒载等作用，原构件混凝土及钢筋的应力、应变已经有了相当的储备，在加固后的二期恒载及活载作用下，有了相当的储备，在加固后的二期恒载及活载作用下，有了相当的储备，在加固后的
12、二期恒载及活载作用下，有了相当的储备，在加固后的二期恒载及活载作用下，原构件混凝土及原构件混凝土及原构件混凝土及原构件混凝土及第17页/共61页 钢筋的应力、应变积累值往往大于在新增混凝土及钢筋的应力、应变积累值往往大于在新增混凝土及钢筋的应力、应变积累值往往大于在新增混凝土及钢筋的应力、应变积累值往往大于在新增混凝土及钢板或钢筋内产生的相应值，使得原构件的钢筋达钢板或钢筋内产生的相应值，使得原构件的钢筋达钢板或钢筋内产生的相应值，使得原构件的钢筋达钢板或钢筋内产生的相应值，使得原构件的钢筋达到破坏时，新增钢板或钢筋的强度还达不到充分发到破坏时，新增钢板或钢筋的强度还达不到充分发到破坏时，新增
13、钢板或钢筋的强度还达不到充分发到破坏时，新增钢板或钢筋的强度还达不到充分发挥，只有当原受拉钢筋屈服后，新增钢板或钢筋的挥，只有当原受拉钢筋屈服后，新增钢板或钢筋的挥，只有当原受拉钢筋屈服后，新增钢板或钢筋的挥，只有当原受拉钢筋屈服后，新增钢板或钢筋的应变、应力才迅速增加。此外，受压区混凝土的压应变、应力才迅速增加。此外，受压区混凝土的压应变、应力才迅速增加。此外，受压区混凝土的压应变、应力才迅速增加。此外，受压区混凝土的压应力也是主要的控制因素。应力也是主要的控制因素。应力也是主要的控制因素。应力也是主要的控制因素。第18页/共61页 实际上，运营中的桥梁无论是受弯构件，还是大实际上，运营中的
14、桥梁无论是受弯构件，还是大实际上，运营中的桥梁无论是受弯构件，还是大实际上，运营中的桥梁无论是受弯构件，还是大偏心受压构件，混凝土受力裂缝过多、过宽，并不一定偏心受压构件，混凝土受力裂缝过多、过宽，并不一定偏心受压构件，混凝土受力裂缝过多、过宽，并不一定偏心受压构件，混凝土受力裂缝过多、过宽，并不一定就是承载能力不足，往往是正常使用状态下混凝土的正就是承载能力不足，往往是正常使用状态下混凝土的正就是承载能力不足，往往是正常使用状态下混凝土的正就是承载能力不足，往往是正常使用状态下混凝土的正拉应力或主拉应力过大，造成了截面受拉边缘横向裂缝拉应力或主拉应力过大，造成了截面受拉边缘横向裂缝拉应力或主
15、拉应力过大，造成了截面受拉边缘横向裂缝拉应力或主拉应力过大，造成了截面受拉边缘横向裂缝或腹板斜向裂缝。产生这一病害的原因很多，如截面尺或腹板斜向裂缝。产生这一病害的原因很多，如截面尺或腹板斜向裂缝。产生这一病害的原因很多，如截面尺或腹板斜向裂缝。产生这一病害的原因很多，如截面尺寸不足、材料强度不合格、钢筋配置偏少、混凝土强度寸不足、材料强度不合格、钢筋配置偏少、混凝土强度寸不足、材料强度不合格、钢筋配置偏少、混凝土强度寸不足、材料强度不合格、钢筋配置偏少、混凝土强度不足、超载等等，但一般只有在使用荷载下受拉钢筋配不足、超载等等，但一般只有在使用荷载下受拉钢筋配不足、超载等等，但一般只有在使用荷
16、载下受拉钢筋配不足、超载等等，但一般只有在使用荷载下受拉钢筋配置偏少时才适合采用粘贴附加物（如钢板、钢筋及各种置偏少时才适合采用粘贴附加物（如钢板、钢筋及各种置偏少时才适合采用粘贴附加物（如钢板、钢筋及各种置偏少时才适合采用粘贴附加物（如钢板、钢筋及各种纤维增强复合材料）加固。纤维增强复合材料）加固。纤维增强复合材料）加固。纤维增强复合材料）加固。第19页/共61页其他特点（略其他特点（略）优点优点：简单、快速、施工较方便；：简单、快速、施工较方便；缺点缺点：易腐蚀，需长期养护、增加构件自重、价格偏高；加固部位受限。：易腐蚀，需长期养护、增加构件自重、价格偏高；加固部位受限。第20页/共61页
17、 适用范围适用范围适用范围适用范围：粘贴钢板加固法是将粘贴钢板加固法是将粘贴钢板加固法是将粘贴钢板加固法是将4 4 4 48mm8mm8mm8mm厚的钢板粘贴厚的钢板粘贴厚的钢板粘贴厚的钢板粘贴于构件受拉区表面，再进行防锈处理。如果是于构件受拉区表面，再进行防锈处理。如果是于构件受拉区表面，再进行防锈处理。如果是于构件受拉区表面，再进行防锈处理。如果是先凿开旧钢筋的混凝土保护层，露出一部分主先凿开旧钢筋的混凝土保护层，露出一部分主先凿开旧钢筋的混凝土保护层，露出一部分主先凿开旧钢筋的混凝土保护层，露出一部分主钢筋，将新增钢筋焊接于旧主钢筋上，再浇筑钢筋，将新增钢筋焊接于旧主钢筋上，再浇筑钢筋，
18、将新增钢筋焊接于旧主钢筋上，再浇筑钢筋，将新增钢筋焊接于旧主钢筋上，再浇筑小石子混凝土或砂浆将所有的钢筋保护起来，小石子混凝土或砂浆将所有的钢筋保护起来，小石子混凝土或砂浆将所有的钢筋保护起来，小石子混凝土或砂浆将所有的钢筋保护起来，也属此类。主要适合于以下情况：也属此类。主要适合于以下情况：也属此类。主要适合于以下情况：也属此类。主要适合于以下情况：第21页/共61页 （1 1）现行使用荷载下，原受弯构件或大偏心受压构件受拉现行使用荷载下，原受弯构件或大偏心受压构件受拉主筋或斜筋配筋不足，如果是超筋梁构件，则应同时增加受主筋或斜筋配筋不足，如果是超筋梁构件，则应同时增加受压区面积，如增加桥面
19、厚度等；压区面积，如增加桥面厚度等；（2 2）原构件受拉主钢筋严重腐蚀或受损；原构件受拉主钢筋严重腐蚀或受损；（3 3）为增加构件的抗裂性和刚度。为增加构件的抗裂性和刚度。（4 4）提高偏心受压构件的承载力，对构件进行封闭围套包提高偏心受压构件的承载力，对构件进行封闭围套包钢加固，但对小偏心受压构件不适宜采用单边粘钢加固。钢加固，但对小偏心受压构件不适宜采用单边粘钢加固。适用范围适用范围第22页/共61页2)2)2)2)材料要求（钢板材料要求（钢板材料要求（钢板材料要求（钢板-3#,16Mn-3#,16Mn-3#,16Mn-3#,16Mn、砼、粘胶剂）、砼、粘胶剂）、砼、粘胶剂）、砼、粘胶剂）
20、3 3 3 3）加加加加固固固固设设设设计计计计（钢钢钢钢筋筋筋筋砼砼砼砼或或或或预预预预应应应应力力力力砼砼砼砼受受受受弯弯弯弯、大大大大偏偏偏偏心构件，主要计算内容）心构件，主要计算内容）心构件，主要计算内容）心构件，主要计算内容）4 4 4 4）施工要点）施工要点）施工要点）施工要点 （主要工序）（主要工序）（主要工序）（主要工序）梁底及支承端附近粘贴钢板梁底及支承端附近粘贴钢板梁底及支承端附近粘贴纤维片材梁底及支承端附近粘贴纤维片材第23页/共61页2.粘贴粘贴FRPFRP加固法加固法（1）特点及适用范围 受力特点受力特点：将纤维增强复合材料（简称FRP）粘贴于构件受拉部位或者薄弱部位
21、的面层，使其与结构形成整体，共同承受荷载。原结构的恒载内力由原构件承担，新增FRP只承受粘贴加固后的荷载产生的应力。通常由于加固前一期恒载等作用，原构件混凝土及钢筋的应力、将FRP粘贴于构件受拉部位或者薄弱部位的面层，使其与结构形成整体，共同承受荷载。原第24页/共61页 结构的恒载内力由原构件承担，新增FRP只承受粘贴加固后的荷载产生的应力。通常由于加固前一期恒载等作用，原构件混凝土及钢筋的应力、应变已经有了相当的储备，在加固后的二期恒载及活载作用下，原构件混凝土及钢筋的应变积累值往往大于新增混凝土及FRP的应变，使得原构件的钢筋达到屈服时，新增FRP的强度还达不到其抗拉强度。第25页/共6
22、1页 粘贴粘贴粘贴粘贴FRPFRPFRPFRP加固构件与粘钢加固又加固构件与粘钢加固又加固构件与粘钢加固又加固构件与粘钢加固又有所不同有所不同有所不同有所不同，因纤维的弹性模量与混凝土及钢材的弹性模量因纤维的弹性模量与混凝土及钢材的弹性模量因纤维的弹性模量与混凝土及钢材的弹性模量因纤维的弹性模量与混凝土及钢材的弹性模量有所不同，相当于混凝土截面内由三种材料复有所不同，相当于混凝土截面内由三种材料复有所不同，相当于混凝土截面内由三种材料复有所不同，相当于混凝土截面内由三种材料复合而成。由于加固常用的碳纤维、芳纶纤维和合而成。由于加固常用的碳纤维、芳纶纤维和合而成。由于加固常用的碳纤维、芳纶纤维和
23、合而成。由于加固常用的碳纤维、芳纶纤维和玻璃纤维片材的抗拉强度远大于钢材的抗拉强玻璃纤维片材的抗拉强度远大于钢材的抗拉强玻璃纤维片材的抗拉强度远大于钢材的抗拉强玻璃纤维片材的抗拉强度远大于钢材的抗拉强度，一般情况下要让原受拉钢筋达到屈服后，度，一般情况下要让原受拉钢筋达到屈服后，度，一般情况下要让原受拉钢筋达到屈服后，度，一般情况下要让原受拉钢筋达到屈服后，FRPFRPFRPFRP的高强度才能发挥出来，这其中受压区混凝的高强度才能发挥出来，这其中受压区混凝的高强度才能发挥出来，这其中受压区混凝的高强度才能发挥出来，这其中受压区混凝土及原配受拉钢筋是否破坏起着控制作用。设土及原配受拉钢筋是否破坏
24、起着控制作用。设土及原配受拉钢筋是否破坏起着控制作用。设土及原配受拉钢筋是否破坏起着控制作用。设计时应考虑分阶段受力的特点。计时应考虑分阶段受力的特点。计时应考虑分阶段受力的特点。计时应考虑分阶段受力的特点。第26页/共61页 适用范围适用范围：粘贴粘贴粘贴粘贴FRPFRPFRPFRP（主要指碳纤维（主要指碳纤维（主要指碳纤维（主要指碳纤维-CFRP-CFRP-CFRP-CFRP、芳纶纤、芳纶纤、芳纶纤、芳纶纤维维维维-AFRP-AFRP-AFRP-AFRP及玻璃纤维及玻璃纤维及玻璃纤维及玻璃纤维-GFRP-GFRP-GFRP-GFRP）加固混凝土结构是）加固混凝土结构是）加固混凝土结构是）加
25、固混凝土结构是将厚度为将厚度为将厚度为将厚度为0.1110.1110.1110.1111.2mm1.2mm1.2mm1.2mm的的的的纤维板纤维板纤维板纤维板或或或或纤维布纤维布纤维布纤维布通过通过通过通过配套粘结材料粘贴于构件的表面，使配套粘结材料粘贴于构件的表面，使配套粘结材料粘贴于构件的表面，使配套粘结材料粘贴于构件的表面，使FRPFRPFRPFRP承受承受承受承受拉力，并与混凝土变形协调，共同受力，类似拉力，并与混凝土变形协调，共同受力，类似拉力，并与混凝土变形协调，共同受力，类似拉力，并与混凝土变形协调，共同受力，类似粘钢加固，主要适合以下情况：粘钢加固，主要适合以下情况：粘钢加固，
26、主要适合以下情况：粘钢加固，主要适合以下情况：第27页/共61页 1 1 1 1）现行使用荷载下，原构件受拉主筋或斜筋配筋不）现行使用荷载下，原构件受拉主筋或斜筋配筋不）现行使用荷载下，原构件受拉主筋或斜筋配筋不）现行使用荷载下，原构件受拉主筋或斜筋配筋不足足足足;如果是超筋梁构件，则应同时增加受压区面积，如如果是超筋梁构件，则应同时增加受压区面积，如如果是超筋梁构件，则应同时增加受压区面积，如如果是超筋梁构件，则应同时增加受压区面积，如增加桥面厚度等；增加桥面厚度等；增加桥面厚度等；增加桥面厚度等；2 2 2 2）原构件受拉钢筋严重腐蚀或受损；）原构件受拉钢筋严重腐蚀或受损；）原构件受拉钢筋
27、严重腐蚀或受损；）原构件受拉钢筋严重腐蚀或受损；3 3 3 3）为增加构件的抗裂性；）为增加构件的抗裂性；）为增加构件的抗裂性；）为增加构件的抗裂性；4 4 4 4）被加固构件的实测混凝土强度等级不得低于）被加固构件的实测混凝土强度等级不得低于）被加固构件的实测混凝土强度等级不得低于）被加固构件的实测混凝土强度等级不得低于C20C20C20C20，截面纵向受力钢筋配筋率大于截面纵向受力钢筋配筋率大于截面纵向受力钢筋配筋率大于截面纵向受力钢筋配筋率大于公桥规公桥规公桥规公桥规规定的最小规定的最小规定的最小规定的最小配筋率的钢筋混凝土构件。并且加固后其正截面抗弯配筋率的钢筋混凝土构件。并且加固后其
28、正截面抗弯配筋率的钢筋混凝土构件。并且加固后其正截面抗弯配筋率的钢筋混凝土构件。并且加固后其正截面抗弯承载力提高幅度不应过大。承载力提高幅度不应过大。承载力提高幅度不应过大。承载力提高幅度不应过大。第28页/共61页 （2）材料要求材料要求（纤维材料、砼、粘胶剂）（3）设计内容设计内容:可对以下构件进行加固：1）在梁、板受弯构件的受拉区粘贴FRP，使纤维方向与加固处的受拉方向一致进行抗弯加固；2）采用封闭式粘贴、U型粘贴或侧面粘贴，纤维方向与构件轴向垂直进行抗剪加固；3）采用封闭式粘贴，纤维方向与构件轴向垂直对受压构件进行加固。第29页/共61页（4）施工要点施工要点（主要工序）优点优点：1
29、1 1 1）高强、高效（高强度、高弹模，提高承载力）高强、高效（高强度、高弹模，提高承载力）高强、高效（高强度、高弹模，提高承载力）高强、高效（高强度、高弹模，提高承载力和延性，改善受力性能）；和延性，改善受力性能）；和延性，改善受力性能）；和延性，改善受力性能）；2 2 2 2）耐腐蚀及耐久性（化学性质稳定）；）耐腐蚀及耐久性（化学性质稳定）；）耐腐蚀及耐久性（化学性质稳定）；）耐腐蚀及耐久性（化学性质稳定）；3 3 3 3）不增加构件的自重和体积（质量轻、厚度薄）不增加构件的自重和体积（质量轻、厚度薄）不增加构件的自重和体积（质量轻、厚度薄）不增加构件的自重和体积（质量轻、厚度薄）；4 4
30、 4 4）适用面广（纤维布为柔性材料）；）适用面广（纤维布为柔性材料）；）适用面广（纤维布为柔性材料）；）适用面广（纤维布为柔性材料）；5 5 5 5）施工方便（不需大型施工机械，施工场地少）施工方便（不需大型施工机械，施工场地少）施工方便（不需大型施工机械，施工场地少）施工方便（不需大型施工机械，施工场地少）；6 6 6 6）价格适中。）价格适中。）价格适中。）价格适中。第30页/共61页 存在存在的主要问题的主要问题1 1）纤纤维维布布：弹弹性性阶阶段段的的工工作作性性能能提提高高幅幅度度不不大大，一一般般需需粘粘贴贴2-32-3层层，导导致致界界面面多多、粘粘结结胶胶用量大、施工时间较长
31、；用量大、施工时间较长；2 2）纤维板纤维板：施工性不好、材料规格少；：施工性不好、材料规格少；3 3）碳纤维：价格较贵；）碳纤维：价格较贵；4 4）核心技术：无自主知识产权。）核心技术：无自主知识产权。华南理工大学交通学院，广州华南理工大学交通学院，广州第31页/共61页新型新型FRPFRP片材片材纤维薄板加固技术简介纤维薄板加固技术简介vv纤纤维维薄薄板板(Fiber(Fiber laminate)laminate)：新新型型FRPFRP片片材材（碳碳纤纤维维，芳芳纶纶纤纤维，玻璃纤维）（维，玻璃纤维）（发明专利号：发明专利号：ZL200410026742.8ZL200410026742.
32、8）集集纤纤维维布布和和纤纤维维板板两两者者的的优优点点于于一一身身：不不需需要要粘粘贴贴多多层层（厚厚度度等等尺尺寸寸可可自自由由变变化化）；柔柔软软性性好好；施施工工方方便便、周周期期短短；成成本低本低；能灵活应用于混凝土结构的抗弯、抗剪、抗压加固。；能灵活应用于混凝土结构的抗弯、抗剪、抗压加固。第32页/共61页工程应用实例第33页/共61页加固方案与施工工艺第34页/共61页第35页/共61页第36页/共61页预应力纤维薄板加固预应力纤维薄板加固第37页/共61页预应力纤维薄板加固预应力纤维薄板加固第38页/共61页 3.增大截面加固法增大截面加固法（1）受力特点及适用范围受力特点受力
33、特点：增大截面法加固增大截面法加固增大截面法加固增大截面法加固受弯受弯受弯受弯构件及构件及构件及构件及大偏心受压大偏心受压大偏心受压大偏心受压构件构件构件构件的核心是增加受拉区的钢筋和增大受压区面积，的核心是增加受拉区的钢筋和增大受压区面积，的核心是增加受拉区的钢筋和增大受压区面积，的核心是增加受拉区的钢筋和增大受压区面积，从而增大抗弯惯性矩，提高构件的抗弯刚度及强从而增大抗弯惯性矩，提高构件的抗弯刚度及强从而增大抗弯惯性矩，提高构件的抗弯刚度及强从而增大抗弯惯性矩，提高构件的抗弯刚度及强度，由于增加构件的宽度对加固效果较差，有条度，由于增加构件的宽度对加固效果较差，有条度，由于增加构件的宽度
34、对加固效果较差，有条度，由于增加构件的宽度对加固效果较差，有条件时尽量件时尽量件时尽量件时尽量少增加或不增加构件的宽度少增加或不增加构件的宽度少增加或不增加构件的宽度少增加或不增加构件的宽度，多增加高，多增加高，多增加高，多增加高度。度。度。度。第39页/共61页 增大截面法加固增大截面法加固增大截面法加固增大截面法加固小偏心受压构件小偏心受压构件小偏心受压构件小偏心受压构件时，可时，可时，可时，可全截面增大面积，但还是以增加偏心压力方全截面增大面积，但还是以增加偏心压力方全截面增大面积，但还是以增加偏心压力方全截面增大面积，但还是以增加偏心压力方向的尺寸为主，并增配受压、受拉钢筋，增向的尺寸
35、为主，并增配受压、受拉钢筋，增向的尺寸为主，并增配受压、受拉钢筋，增向的尺寸为主，并增配受压、受拉钢筋，增强构件的刚度和强度，从而提高承载力及稳强构件的刚度和强度，从而提高承载力及稳强构件的刚度和强度，从而提高承载力及稳强构件的刚度和强度，从而提高承载力及稳定性。定性。定性。定性。第40页/共61页 偏心受压构件在拱式桥、桁架式梁桥及其下部结构偏心受压构件在拱式桥、桁架式梁桥及其下部结构偏心受压构件在拱式桥、桁架式梁桥及其下部结构偏心受压构件在拱式桥、桁架式梁桥及其下部结构较为常见。纯轴心受压构件在桥梁上较为少见，就算恒载较为常见。纯轴心受压构件在桥梁上较为少见，就算恒载较为常见。纯轴心受压构
36、件在桥梁上较为少见，就算恒载较为常见。纯轴心受压构件在桥梁上较为少见，就算恒载作用下为轴心受压，活载作用下也往往会偏心。此外对桁作用下为轴心受压，活载作用下也往往会偏心。此外对桁作用下为轴心受压，活载作用下也往往会偏心。此外对桁作用下为轴心受压，活载作用下也往往会偏心。此外对桁架构件，由于节点次弯矩的影响也会造成偏心。架构件，由于节点次弯矩的影响也会造成偏心。架构件，由于节点次弯矩的影响也会造成偏心。架构件，由于节点次弯矩的影响也会造成偏心。增大截面加固法也属于增大截面加固法也属于增大截面加固法也属于增大截面加固法也属于被动加固法被动加固法被动加固法被动加固法，构件原截面要承，构件原截面要承，
37、构件原截面要承，构件原截面要承受加固前本身的自重及因增大截面产生的自重作用，截面受加固前本身的自重及因增大截面产生的自重作用，截面受加固前本身的自重及因增大截面产生的自重作用，截面受加固前本身的自重及因增大截面产生的自重作用，截面拉、压边的混凝土及钢筋已有初始应力或应变，加固后的拉、压边的混凝土及钢筋已有初始应力或应变，加固后的拉、压边的混凝土及钢筋已有初始应力或应变，加固后的拉、压边的混凝土及钢筋已有初始应力或应变，加固后的总截面中，新增部分只承受加固后的荷载作用，而原截面总截面中，新增部分只承受加固后的荷载作用，而原截面总截面中，新增部分只承受加固后的荷载作用，而原截面总截面中，新增部分只
38、承受加固后的荷载作用，而原截面则要承受加固前、后的恒、活载作用。截面拉、压边的混则要承受加固前、后的恒、活载作用。截面拉、压边的混则要承受加固前、后的恒、活载作用。截面拉、压边的混则要承受加固前、后的恒、活载作用。截面拉、压边的混凝土及钢筋应力也分为两次叠加。凝土及钢筋应力也分为两次叠加。凝土及钢筋应力也分为两次叠加。凝土及钢筋应力也分为两次叠加。第41页/共61页 适用范围：增大截面法加固构件时，对受弯构件来说增加抗增大截面法加固构件时，对受弯构件来说增加抗增大截面法加固构件时，对受弯构件来说增加抗增大截面法加固构件时，对受弯构件来说增加抗弯刚度的效果好，但增加的尺寸有限，且应当合理选择。弯
39、刚度的效果好，但增加的尺寸有限，且应当合理选择。弯刚度的效果好，但增加的尺寸有限，且应当合理选择。弯刚度的效果好，但增加的尺寸有限，且应当合理选择。对偏心受压构件来说，在增加强度、刚度、稳定性方面对偏心受压构件来说，在增加强度、刚度、稳定性方面对偏心受压构件来说，在增加强度、刚度、稳定性方面对偏心受压构件来说，在增加强度、刚度、稳定性方面效果都较好，但有一共同的缺点是新增混凝土会增加原效果都较好，但有一共同的缺点是新增混凝土会增加原效果都较好，但有一共同的缺点是新增混凝土会增加原效果都较好，但有一共同的缺点是新增混凝土会增加原构件的负担，养护时间长、浇筑不便、工期相对长些。构件的负担，养护时间
40、长、浇筑不便、工期相对长些。构件的负担，养护时间长、浇筑不便、工期相对长些。构件的负担，养护时间长、浇筑不便、工期相对长些。如果全跨增加重量较多，如拱桥加固，还要考虑下部结如果全跨增加重量较多，如拱桥加固，还要考虑下部结如果全跨增加重量较多，如拱桥加固，还要考虑下部结如果全跨增加重量较多，如拱桥加固，还要考虑下部结构及基础的承受力是否满足。主要适合于以下情况：构及基础的承受力是否满足。主要适合于以下情况：构及基础的承受力是否满足。主要适合于以下情况：构及基础的承受力是否满足。主要适合于以下情况：第42页/共61页 1 1 1 1）使用荷载下，原构件的）使用荷载下，原构件的）使用荷载下，原构件的
41、）使用荷载下，原构件的抗弯或抗剪强度不足抗弯或抗剪强度不足抗弯或抗剪强度不足抗弯或抗剪强度不足，或刚度不足；如果是超筋梁构件，则应避免加大截面或刚度不足；如果是超筋梁构件，则应避免加大截面或刚度不足；如果是超筋梁构件，则应避免加大截面或刚度不足；如果是超筋梁构件，则应避免加大截面后仍是超筋梁；后仍是超筋梁；后仍是超筋梁；后仍是超筋梁；2 2 2 2）使用荷载下，）使用荷载下，）使用荷载下，）使用荷载下，受压构件受压构件受压构件受压构件强度、刚度、稳定性不强度、刚度、稳定性不强度、刚度、稳定性不强度、刚度、稳定性不足；足；足；足；3 3 3 3）墩柱墩柱墩柱墩柱的主钢筋外露、锈蚀、混凝土空洞或破
42、碎、的主钢筋外露、锈蚀、混凝土空洞或破碎、的主钢筋外露、锈蚀、混凝土空洞或破碎、的主钢筋外露、锈蚀、混凝土空洞或破碎、墩柱倾斜；墩柱倾斜；墩柱倾斜；墩柱倾斜；4 4 4 4）拱圈拱圈拱圈拱圈因施工质量造成主筋外露、混凝土空洞、因施工质量造成主筋外露、混凝土空洞、因施工质量造成主筋外露、混凝土空洞、因施工质量造成主筋外露、混凝土空洞、破碎、强度不够等缺陷时。破碎、强度不够等缺陷时。破碎、强度不够等缺陷时。破碎、强度不够等缺陷时。第43页/共61页（2 2）材料要求（钢筋、砼）材料要求（钢筋、砼）（3 3）加加固固设设计计（钢钢筋筋砼砼或或预预应应力力砼砼受受弯弯、偏偏心心构件，构件，主要计算内容
43、）主要计算内容）（4 4）施工要点）施工要点 （主要工序）（主要工序）增大截面加固法增大截面加固法 优点优点：经济、工艺较成熟经济、工艺较成熟；缺点缺点：增加构件自重、减少使用空间、：增加构件自重、减少使用空间、工期较长工期较长特别需要注意：钢筋的焊接、新旧混凝土面的结特别需要注意：钢筋的焊接、新旧混凝土面的结合合第44页/共61页 4.4.改变结构体系法改变结构体系法（1）简支梁改连续梁法简支梁改连续梁法（2）多跨简支梁改桥面连续简支梁法多跨简支梁改桥面连续简支梁法（3）增加辅助墩法增加辅助墩法（4）八字支撑法八字支撑法（5）梁式桥转梁拱组合体系法梁式桥转梁拱组合体系法（6）钢索斜拉加固法钢
44、索斜拉加固法（7）桥改为涵洞法桥改为涵洞法第45页/共61页5.预应力加固法预应力加固法 （1 1）受力特点及适用范围）受力特点及适用范围受力特点:预应力加固法属预应力加固法属预应力加固法属预应力加固法属主动加固法主动加固法主动加固法主动加固法，有，有，有，有体外预应体外预应体外预应体外预应力力力力加固法和加固法和加固法和加固法和体内预应力体内预应力体内预应力体内预应力加固法。加固法。加固法。加固法。体外预应力体外预应力体外预应力体外预应力是将预应力钢材布置在原加固是将预应力钢材布置在原加固是将预应力钢材布置在原加固是将预应力钢材布置在原加固构件的混凝土体外，或者是为了保护预应力钢构件的混凝土
45、体外，或者是为了保护预应力钢构件的混凝土体外，或者是为了保护预应力钢构件的混凝土体外，或者是为了保护预应力钢材，张拉后浇筑或喷射混凝土覆盖，构件截面材，张拉后浇筑或喷射混凝土覆盖，构件截面材，张拉后浇筑或喷射混凝土覆盖，构件截面材，张拉后浇筑或喷射混凝土覆盖，构件截面尺寸虽有增加，但新增混凝土部分并无预加力尺寸虽有增加，但新增混凝土部分并无预加力尺寸虽有增加，但新增混凝土部分并无预加力尺寸虽有增加，但新增混凝土部分并无预加力作用，若预作用，若预作用，若预作用，若预第46页/共61页 应力筋与混凝土为无粘结形式，相当于对原应力筋与混凝土为无粘结形式，相当于对原应力筋与混凝土为无粘结形式，相当于对
46、原应力筋与混凝土为无粘结形式，相当于对原构件施加外作用力后，再用钢筋混凝土增大构件施加外作用力后，再用钢筋混凝土增大构件施加外作用力后，再用钢筋混凝土增大构件施加外作用力后，再用钢筋混凝土增大截面，或者是先布置无粘结预应力筋，浇筑截面，或者是先布置无粘结预应力筋，浇筑截面，或者是先布置无粘结预应力筋，浇筑截面，或者是先布置无粘结预应力筋，浇筑混凝土覆盖后再对新、旧混凝土施加预加力，混凝土覆盖后再对新、旧混凝土施加预加力，混凝土覆盖后再对新、旧混凝土施加预加力，混凝土覆盖后再对新、旧混凝土施加预加力，相当于用预应力混凝土增大截面，也属体外相当于用预应力混凝土增大截面，也属体外相当于用预应力混凝土
47、增大截面，也属体外相当于用预应力混凝土增大截面，也属体外预加力的性质。预加力的性质。预加力的性质。预加力的性质。第47页/共61页 体内预应力体内预应力体内预应力体内预应力有两种情况有两种情况有两种情况有两种情况：一是在截面受拉边体外布置预应力筋，增大截面一是在截面受拉边体外布置预应力筋，增大截面一是在截面受拉边体外布置预应力筋，增大截面一是在截面受拉边体外布置预应力筋，增大截面覆盖混凝土并待新增混凝土达强度后再对新、旧混凝覆盖混凝土并待新增混凝土达强度后再对新、旧混凝覆盖混凝土并待新增混凝土达强度后再对新、旧混凝覆盖混凝土并待新增混凝土达强度后再对新、旧混凝土施加预应力，而后对预应力筋孔道灌
48、浆，预应力筋土施加预应力，而后对预应力筋孔道灌浆，预应力筋土施加预应力，而后对预应力筋孔道灌浆，预应力筋土施加预应力，而后对预应力筋孔道灌浆，预应力筋与混凝土是有粘结的，但同一截面高度处新、旧混凝与混凝土是有粘结的，但同一截面高度处新、旧混凝与混凝土是有粘结的，但同一截面高度处新、旧混凝与混凝土是有粘结的，但同一截面高度处新、旧混凝土及钢筋的应力并不相同，应分阶段计算应力强度，土及钢筋的应力并不相同，应分阶段计算应力强度，土及钢筋的应力并不相同，应分阶段计算应力强度，土及钢筋的应力并不相同，应分阶段计算应力强度，相当于用预应力混凝土增大截面。承载力计算时与新相当于用预应力混凝土增大截面。承载力
49、计算时与新相当于用预应力混凝土增大截面。承载力计算时与新相当于用预应力混凝土增大截面。承载力计算时与新桥设计时一样；桥设计时一样；桥设计时一样；桥设计时一样；二是先张拉预应力筋后覆盖混凝土，新混凝土虽二是先张拉预应力筋后覆盖混凝土，新混凝土虽二是先张拉预应力筋后覆盖混凝土，新混凝土虽二是先张拉预应力筋后覆盖混凝土，新混凝土虽然没有预加力，但与预应力筋有粘结，相当于对原结然没有预加力，但与预应力筋有粘结，相当于对原结然没有预加力，但与预应力筋有粘结，相当于对原结然没有预加力，但与预应力筋有粘结，相当于对原结构施加构施加构施加构施加第48页/共61页 预应力后，再用钢筋混凝土增大截面，其受力预应力
50、后，再用钢筋混凝土增大截面，其受力预应力后，再用钢筋混凝土增大截面，其受力预应力后，再用钢筋混凝土增大截面，其受力性能和计算方法与增大截面加固预应力混凝土性能和计算方法与增大截面加固预应力混凝土性能和计算方法与增大截面加固预应力混凝土性能和计算方法与增大截面加固预应力混凝土结构大致相同，只是加固时张拉阶段的截面各结构大致相同，只是加固时张拉阶段的截面各结构大致相同，只是加固时张拉阶段的截面各结构大致相同，只是加固时张拉阶段的截面各材料应力要计入体外预加力的作用。以上两种材料应力要计入体外预加力的作用。以上两种材料应力要计入体外预加力的作用。以上两种材料应力要计入体外预加力的作用。以上两种情况时