第二十五章、桥梁加固的其他方法简介 了解】第一节贴钢法 【了解】第二节贴碳纤维布法 【了解】第三节锚喷混凝土加固拱桥
第二十五章、桥梁加固的其他方法简介 ◼ 【了解】第一节 贴 钢 法 ◼ 【了解】第二节 贴碳纤维布法 ◼ 【了解】第三节 锚喷混凝土加固拱桥
第一节贴钢法 ■重点介绍贴钢法的加固机理 贴钢法加固桥梁一般采用环氧树脂或建筑结 构胶将钢板、钢筋或玻璃纲等抗拉强度髙的材 料粘贴在钢筋混凝土受弯构件表面,使之与结 构物形成整体,从而取得提高构件的抗弯、抗 剪能力,以及减少裂缝扩展的效果。该加固方 法特点:施工简便,粘钢所占空间小,不减小 桥梁净空,加固施工周期短,消耗材料少;粘 钢加固部位、范围与强度可视设计构造需要灵 活设置,并可在不影响或少影响交通的情况下 施工。贴钢法是常用的旧桥加固技术
第一节 贴 钢 法 ◼ 重点介绍贴钢法的加固机理。 ◼ 贴钢法加固桥梁一般采用环氧树脂或建筑结 构胶将钢板、钢筋或玻璃纲等抗拉强度高的材 料粘贴在钢筋混凝土受弯构件表面，使之与结 构物形成整体，从而取得提高构件的抗弯、抗 剪能力，以及减少裂缝扩展的效果。该加固方 法特点：施工简便，粘钢所占空间小，不减小 桥梁净空，加固施工周期短，消耗材料少；粘 钢加固部位、范围与强度可视设计构造需要灵 活设置，并可在不影响或少影响交通的情况下 施工。贴钢法是常用的旧桥加固技术
1.粘贴钢板加固法机理 ■采用环氧树脂系列粘结剂将钢板粘贴在 钢筋混凝土结构物的受拉缘或薄弱部位, 使之与原结构物形成整体共同受力,以 提高其刚度,改善原结构的钢筋及混凝 土的应力状态,限制裂缝的进一步发展, 从而达到加固补强、提高桥梁承载能力 的目的
1．粘贴钢板加固法机理 ◼ 采用环氧树脂系列粘结剂将钢板粘贴在 钢筋混凝土结构物的受拉缘或薄弱部位， 使之与原结构物形成整体共同受力，以 提高其刚度，改善原结构的钢筋及混凝 土的应力状态，限制裂缝的进一步发展， 从而达到加固补强、提高桥梁承载能力 的目的
2.粘贴钢板加固设计 首先,应对桥梁存在的病害与产生缺陷的原因 进行分析,当确定采用粘贴钢板进行加固后, 根据病害与缺陷的所在部位,确定钢板的规格 和粘贴部位及形式。一般将钢板粘贴在被加固 的桥梁结构受力部位的外边缘,以便充分发挥 粘贴的钢板强度与作用,同时封闭粘贴部位的 裂缝和缺陷,约束混凝王变形,从而有效地提 高被加固构件的刚度和抗裂性。设计时,可根 据需要与可能在不同的部位粘贴钢板,有效地 发挥粘钢构件的抗弯、抗剪、抗压性能
2．粘贴钢板加固设计 ◼ 首先，应对桥梁存在的病害与产生缺陷的原因 进行分析，当确定采用粘贴钢板进行加固后， 根据病害与缺陷的所在部位，确定钢板的规格 和粘贴部位及形式。一般将钢板粘贴在被加固 的桥梁结构受力部位的外边缘，以便充分发挥 粘贴的钢板强度与作用，同时封闭粘贴部位的 裂缝和缺陷，约束混凝王变形，从而有效地提 高被加固构件的刚度和抗裂性。设计时，可根 据需要与可能在不同的部位粘贴钢板，有效地 发挥粘钢构件的抗弯、抗剪、抗压性能
3.材料与构造要求 (1)加固所用的粘结剂,必须是粘结强度高、 耐久性好并具有一定弹性 (2)加固使用的钢板、连接螺栓及焊缝的强度 设计值,应按现行国家标准《钢结构设计:范》 (GB50017-2003)规定采用。 (3)粘钢加固结合面的粘结强度,除粘结剂本身 强度应确保外,主要取决于被加固构件:凝土 强度,因此,粘钢加固基层的混凝土强度等级 不应低于C15
3．材料与构造要求 ◼ (1)加固所用的粘结剂，必须是粘结强度高、 耐久性好并具有一定弹性。 ◼ (2)加固使用的钢板、连接螺栓及焊缝的强度 设计值，应按现行国家标准《钢结构设计：范》 (GB 5001 7--2003)规定采用。 (3)粘钢加固结合面的粘结强度，除粘结剂本身 强度应确保外，主要取决于被加固构件：凝土 强度，因此，粘钢加固基层的混凝土强度等级 不应低于C15
n(4)对于受压区粘钢加固,当采用梁侧粘钢时, 钢板宽度不宜大于梁高的1/3 ■(5)粘结钢板在加固点外的锚固长度,除满足 计算值外,尚应保证一定的构造要求:对.受 拉区,不得小于200(z为钢板厚度),亦不得小 于600mm;对于受压区,不得小于160￡, 亦:得小于480mm;同时,锚固区尚宜增设U 形箍板或螺栓等附加锚固措施。 (6)为防止钢板锈蚀,延缓粘结剂的老化,钢板 表面应做密封防水防腐处理
◼ (4)对于受压区粘钢加固，当采用梁侧粘钢时， 钢板宽度不宜大于梁高的1／3。 ◼ (5)粘结钢板在加固点外的锚固长度，除满足 计算值外，尚应保证一定的构造要求：对．受 拉区，不得小于200t(z为钢板厚度)，亦不得小 于600 mm；对于受压区，不得小于1 60￡， 亦：得小于480 mm；同时，锚固区尚宜增设U 形箍板或螺栓等附加锚固措施。 (6)为防止钢板锈蚀，延缓粘结剂的老化，钢板 表面应做密封防水防腐处理
4.施工工艺 ■钢板粘贴依据采用粘结剂的不同,其施 工工艺也有所不同。若粘结剂为液状时, 用注人工法;若粘结剂为胶状时,用压 贴施工法。这两种施工法可参见图25.2 上述两种施工工艺仅是粘结剂的使用方 法上有所不同
4．施工工艺 ◼ 钢板粘贴依据采用粘结剂的不同，其施 工工艺也有所不同。若粘结剂为液状时， 用注人工法；若粘结剂为胶状时，用压 贴施工法。这两种施工法可参见图25．2。 上述两种施工工艺仅是粘结剂的使用方 法上有所不同
5.工程质量及验收 (1)拆除临时固定设备后,应用小锤轻轻敲击 粘结钢板,从音响判断粘接效果或用超声波法 探测粘结密实度。如锚固区粘结面积少于90%, 非锚固区粘结面积少于70%,则此粘结件无效 应剥下重新粘结o ■(2)对于重大工程,为真实检验其加固效果, 尚需抽样进行荷载试验,一般仅做标准使用荷 载试验,即将卸去的荷载重新全部加上,其结 构的变形和裂缝开展应满足设计使用要求
5．工程质量及验收 ◼ (1)拆除临时固定设备后，应用小锤轻轻敲击 粘结钢板，从音响判断粘接效果或用超声波法 探测粘结密实度。如锚固区粘结面积少于90％， 非锚固区粘结面积少于70％，则此粘结件无效， 应剥下重新粘结o ◼ (2)对于重大工程，为真实检验其加固效果， 尚需抽样进行荷载试验，一般仅做标准使用荷 载试验，即将卸去的荷载重新全部加上，其结 构的变形和裂缝开展应满足设计使用要求
第二节贴碳纤维布法 工程材料的进步及新材料的出现历来是土木结 构工程发展的先驱和动力。碳纤维材料的出现 和成功应用于土木工程的加固与补强上,使土 木工程加固技术研究更上一个台阶。碳纤维是 种新型建材,因其质轻、耐腐蚀、片材很薄 抗拉强度高而被广泛应用。碳纤维布(片)加固 法亦被视为梁式桥进行加固补强、提高承载能 力,尤其是当高度受限制时的首选加固方法, 其施f艺也很简单
第二节 贴碳纤维布法 ◼ 工程材料的进步及新材料的出现历来是土木结 构工程发展的先驱和动力。碳纤维材料的出现 和成功应用于土木工程的加固与补强上，使土 木工程加固技术研究更上一个台阶。碳纤维是 一种新型建材，因其质轻、耐腐蚀、片材很薄、 抗拉强度高而被广泛应用。碳纤维布(片)加固 法亦被视为梁式桥进行加固补强、提高承载能 力，尤其是当高度受限制时的首选加固方法， 其施fill艺也很简单
1.碳纤维复合材料 碳纤维复合材料通常由纤维和基体组成 加固混凝土结构用的纤维材料目前主要 有三种:玻璃纤维(GFRP)、碳纤维(CFRP) 和芳纶纤维(AFPR)。纤维复合材料的力 学特点是其应力应变量完全线弹性,不 存在屈服点或塑性区。由于碳纤维材料 具有高强、轻质、耐腐蚀、耐疲劳等优 异物理力学性能,以及现场施工便捷, 所以是旧桥加固补强的理想材料
1．碳纤维复合材料 ◼ 碳纤维复合材料通常由纤维和基体组成。 加固混凝土结构用的纤维材料目前主要 有三种：玻璃纤维(GFRP)、碳纤维(CFRP) 和芳纶纤维(AFPR)。纤维复合材料的力 学特点是其应力应变量完全线弹性，不 存在屈服点或塑性区。由于碳纤维材料 具有高强、轻质、耐腐蚀、耐疲劳等优 异物理力学性能，以及现场施工便捷， 所以是旧桥加固补强的理想材料