混凝土结构工程加固方法，不能错过的干货

在工程建设中，混凝土是十分常见的材料，也是现阶段工程中使用最多的建筑材料。但随着社会不断进步，各方面需求不断提升的同时，普遍的混凝土结构已经不能满足工程中的需求，为保证工程能够正常展开，在整个工程的施工过程中，必须对混凝土结构进行合理科学的改进。本文简析混凝土结构在加固施工过程中出现的问题，并针对问题提出相关措施进行解决。　　

1 混凝土结构工程加固方案要有良好的施工性　　

　　在给混凝土结构工程加固选择措施时，首先要考虑的是施工难度，首先要保证施工操作起来简便。虽然部分施工措施效果比较理想，但是，在施工过程中由于难度过高，会导致施工无法正常开展，严重拖慢施工节奏，而且在安全方面也存在一定的隐患，这也使得施工加固工作效果十分不理想。如果在冬天展开施工，防冻剂的型号没能与施工材料相匹配，会导致一系列的问题产生，钢筋钝化膜很容易产生破坏，这样也会导致整个大梁在质量上出现问题。此时，加固措施在工程建筑中有着至关重要的作用，在实际施工中，常见的相关措施有两种： （1） 简式修补法：如果大梁出现裂缝或即将出现裂缝，那很可能跟混凝土结构有直接关系，应该调整混凝土，将其露出钢筋，如果出现锈蚀现象，一定要将锈蚀仔细清理，同时还可以运用环氧树脂进行密封，这样不仅做到加固作用，还能够减震、抗压； （2） 加大截面加固法：这种加固方法是将材料构架的横截面不断增大，增加其面积能够有效提高构件的强度、硬度以及稳定性，而且出现的裂缝也会有效弥补，起到修补的作用。这两种加固方法在成本使用相对较少，而且效果理想，但是存在以下几点不足之处[1].　　

　　（1） 在技术使用过程中，实施起来并不方便，而且存在较大的安全隐患。大梁在整个工程中，跨度较大，使得混凝土必须分段进行施工，在分段施工期间需要使用的防护措施加多，通过大量的临时支撑以保证安全施工，这样在材料上就导致浪费现象； （2） 在施工过程中，需要大量的人力资源，而且实际效果并不理想，因为要展开分段施工，只能展开小范围的施工，极大的增加了相关人员的工作强度，工作强度过高会使得员工施工质量降低，在工作期间很可能出现返工等情况，延长施工的周期，而且工作效率极大的下降； （3） 产值效益小，在施工过程中，出现大量浪费材料以及在人力资源的使用上过度，使得成本不断提高，减少企业受益，同时对建筑的质量也造成一定的影响。因此在加固技术方面，必须选择合理科学的措施，结合实际情况进行调整，确保加工方案能够最优化，进而推动企业发展[2].

　　2 混凝土结构工程加固方法　　

　　2.1 框架梁的加固　　

　　对于框架的加固，通常采用粘钢锚固法和碳纤维加固法，在经济、科技、科学方面都比较理想。粘钢锚固法造价在成本上相对较低，而且在施工操作上相对简便，不需要太大的空间占地，效果也比较理想。而碳纤维加固法在费用上相对较多，但是其他优势更为明显，尤其在重量方面，几乎不增加自身重量。在强度方面，它相比通用材料要强出几十倍。在施工方面，不需要使用太多的人力资源，通常情况下1~2个人就可以完成相关操作，如果是有经验的操作员工，1d可以完成100m2,但这种加固方法在弯曲地方的加固效果并不是很理想[3].　　

　　2.2 框架柱的加固　　

　　对于框架柱的加固而言，外包钢加固方法比较常见，这种加固方法在原基础上不会增加混凝土的截面积，还可以有效提高其承载能力。外包钢加固方法具体可分为干、湿两种施工方法：干式加固方法是指将刚性材料直接包裹在混凝土柱四周起到保护作用，使钢形材料没有和混凝土进行连接，这也使得他们彼此之间没有形成一个完整的整体。湿式加固方法是指利用一种特殊的胶水材料将钢体材料粘贴在混凝土柱上，使钢体材料与混凝土之间存在一定的距离，再利用混凝土进行浇筑，这样能够确保二者有效结合。所以，在选择加固方案时，必须结合实际情况调整，按照科学合理的角度进行选择。　　

　　3 混凝土结构工程加固施工方法注意事项　　

　　3.1 外包钢、预应力加固法　　

　　外包钢加固方法在施工过程中，应该重视加固结合面与钢板的切合度，如果采用干式加固，应该将混凝土表面清理干净，并使其平整，确保没有杂质。若采用湿式加固方式，应该将钢板上面的锈蚀清除掉，再利用二甲苯进行清洗，还要在混凝土和钢板衔接处涂抹氧树脂化学胶水，将其固定住。在预应力加固方法中，如果采用拉杆加固法，首先要确保拉杆力度正常而且方向准确，避免出现其他差错，很可能会导致安全事故的产生。在安装的过程中应该用相应的设备对其进行校正，确保拉杆尺寸和安装位置没出现其他问题，同时还要对其细节进行检查。当检查工作完成后，再将撑杆两端固定住，运用高强度水泥沙进行填补，再做好防腐工作。　

　　3.2 混凝土结构外部粘钢加固法　　

　　混凝土外部结构加固相对简单，而且施工期间相对较短，操作简便，效果理想，耐久性强。在施工前一定要将混凝土与钢板进行清理，一些污渍应该选用高效的洗涤剂进行清理，将表面的污垢进行清除，将其表面清理干净并平整。之后再对表面进行打磨，一般情况下打磨2mm左右即可，再用丙酮进行清理，再使用胶黏剂，在胶黏剂的选择上要慎重，要结合实际情况进行挑选。在使用的途中要注重细节，严格按照相关要求来进行配比，最后将钢板进行固定。其中混凝土的分类十分重要，要根据具体情况进行挑选，表1是按照密度划分混凝土的种类。　　

　　表1 混凝土种类以及其密度

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桥梁的56个加固技术方法，图文并茂，超级实用！

桥梁改建可以减少开主体发商的初期投资费用(包括拆迁费、土建费等)、缩短建设周期，体现较高的经济价值。目前桥梁加固设计与计算方面的研究还相对滞后，有些方面甚至连公认的算法都没有，使设计者感到难于动手。桥梁加固设计师除了有扎实的专业知识外，最好既有相当的设计经验，又有相当的施工经验，所完成的设计施工图才较合理、可靠、现实、施工质量容易保证、修改变更少、造价合理、加固效果好，不仅能治“标”，能治“本”的尽量治“本”。

如果只有施工经验，所出加固方案及施工图，可能缺乏对结构系统地受力分析及病害成因及趋势分析，往往该加固的部位加固不够或太多，不需要加固的地方也加固，造成多花了钱，加固效果还不好。很多设计者在加固材料的用量上比较随意，凭经验、凭感觉用材料的人不少，是否浪费材料或是达不到最好的加固效果，自己不清楚，业主更不知道，大多没有作加固计算，有的高资质设计单位也只对加固前的结构作些复核性计算，最多作加固后的承载力计算。但大家知道构件的病害往往在正常使用阶段中表现出来，承载能力主要说明构件是否安全，能安全使用的构件并非就没有病害，因此还要作截面上各材料的应力强度计算，才能反映出构件是否有病害、程度如何及发展趋势。

“应力强度计算是反映构件病害的必要依据，承载能力计算是构件安全使用的最后保障”两者均不可缺。现实加固计算中，常出现承载能力极限状态满足要求，但构件确实存在许多病害，于是一种做法是加大车辆设计荷载使承载力不满足要求，但又缺乏可靠的超载资料；另一种做法是根据各种病害及程度通过一些算法得出各种折减系数，对承载力进行折减，以说明构件不满足承载力要求，构件加固后又补足大于等于被折减的承载力，这种做法虽有一定科学依据，但也有不少人为评判因素，同样不能反映控制截面上各种材料的工作状况。

不同类型桥梁如何加固？一、钢筋混凝土整体现浇简支板桥

常见的问题：

（1）跨中附近板底由下而上的竖向裂缝，一般有多条，静态裂缝宽度有可能超过规范限制值，有时还伴随着跨中下挠，表明抗弯能力已不足。

（2）跨中附近板底纵向裂缝，一般也可能有多条，有的静态裂缝宽度也会超过规范要求，这很可能是设计图采用了预制装配的标准图配筋，施工时却改用现浇，将单向板变成整体式双向板，改变了板的受力方式，导致板底横向配筋严重不足，在横向弯矩作用下，引起板底产生纵向裂缝。

二、混凝土预制装配简支板桥

常见的问题：

（1） 装配式简支板可有桥面铰接缝处出现纵向裂缝，这主要是铰接缝施工质量差，造成各板块的整体性连接差；

（2）也可有支座脱空现象产生，由于每块板的两端各有2个支座，每跨桥都有较多支座，如果施工时支座垫石标高有误差，或预制安装时板有翘曲，或墩台有不均匀沉降都会导致部分支座脱空；

（3）钢筋混凝土的简支板跨中附近板底有由下而上的竖向裂缝，缝宽有可能超过规定要求，或有跨中下挠，抗弯能力不足。

（4）板底出现纵向裂缝，预应力混凝土装配式简支板桥大多采用先张法施工，如果由于施工原因造成底板太薄，使得预应力筋周围混凝土局部应力过大，或者由于混凝土中的氯盐添加剂或者混凝土碳化造成钢筋生锈，均可能产生沿着钢筋的板底纵向裂缝。

（5）一般的空心板在支承端附近不会出现剪切斜裂缝，但近几年来有的桥梁采用了单块宽度达1.5米甚至更大的大空心板，其实相当于小箱梁，腹板厚度不大时，边板的腹板上有可能发现斜裂缝。

可选的加固方法有：

（1）对板底产生的纵、横向裂缝，当缝宽超过规范的限制时，均可采用粘贴钢板法或粘贴纤维复合材料法加固。但对解决跨中下挠的效果不好；

（2）预应力加固法，在板底锚固多根平行的预应力细钢丝，张拉后覆盖特制混凝土（板底锚固多根预应力钢丝），或者设转向托架后折线形布钢束张拉，预应力钢索穿过两端板中斜孔锚固于铺装层下（折线形布置体外预应力索）。

（3）改变结构体系法，如简支板变连续板，小跨径板桥可在跨中或跨中附近增设桥墩或斜撑，采用“跨中增加支撑变简支为连续”，但应注意在中支点负弯矩区，应结合桥面改造，增设足够的受拉钢筋。以上两种方法对解决跨中下挠效果较好；

（4）锚喷混凝土加固法，在板底锚固钢筋网后，喷射混凝土覆盖。其实质是增加板底配筋，类似于“板底锚固多根预应力钢丝 ”图，只不过板底增加的是普通钢筋网；

（5）对桥面铰缝处的纵向裂缝，只有通过桥面改造来解决，如增加桥面横向钢筋布置，加厚铺装层等；

（6）对板桥支座脱空现象，可采用更换，加钢垫板，楔紧等方法解决。

钢筋混凝土及预应力混凝土连续板桥

钢筋混凝土及预应力混凝土连续板桥一般采用实心板截面或空心板截面，大多采用现浇施工，跨径在20米以下，预应力混凝土连续板跨径偏大些，一般采用后张法，有等高度的，也有变高度的。城市桥梁中的跨线桥、人行桥应用多一些。钢筋混凝土连续板的应用更多。

常见问题：

（1）筋混凝土连续板桥各跨中附近板底由下而上的多条竖向裂缝，横向有可能贯通，属弯曲裂缝，表明抗弯能力不够；

（2）筋混凝土连续板桥各墩顶处桥面开裂，桥下渗水，一般都横向贯通，裂缝可有一条到多条，可由活荷载引起，也可由墩台不均匀沉降引起，如图，说明负弯矩较大，支点截面抗弯能力不足。

（3）各跨中附近板底出现纵向裂缝，类似于“整体式板桥跨中段板底纵向裂缝 ”图，要么是钢筋混凝土板底横向钢筋配置不足，要么是混凝土保护层太薄，预应力筋周围混凝土局部应力过大，或是混凝土中的添加剂等原因使钢筋生锈，导致沿钢筋产生裂缝；

（4）跨中下挠，要么是施加的预应力不足，要么是跨中钢筋混凝土板底竖向裂缝过多过宽导致刚度降低，挠度增大。

可选的加固方法有：

（1）对板底裂缝，当缝宽超过规范要求时，可采用粘贴钢板或粘贴纤维复合材料法加固；

（2）对墩顶处桥面开裂，可采用在负弯矩区的混凝土铺装层内增设受拉普通钢筋或预应力钢筋，提高支点截面抗弯能力；

（3）预应力加固法，在板底设转向托架，按折线形布束张拉，此法对各种因受力产生的病害均有利。

（4）改变结构体系法，如在跨中或跨中附近增设斜支撑，解决跨中下挠过大，或预应力不足，类似于下图，但应增强支撑截面负弯矩区的受拉钢筋。

四、钢筋混凝土及预应力混凝土连续板桥

钢筋混凝土及预应力混凝土简支梁是所有运营中桥梁数量最多的梁桥，其断面形式常有T形、Ⅰ字形、箱形和各种形式的组合。钢筋混凝土简支梁的跨径一般在10～20米，预应力混凝土简支梁跨径一般在16～50米，少量有更大的。施工方式大多采用预制装配，少量采用现浇施工。由于呈肋板形截面，自重轻抗弯能力及跨径比板桥大，病害种类也要多些。

1）钢筋混凝土简支梁桥

常见问题有：

（1）跨中附近梁底由下而上的竖向弯曲裂缝，数量随跨径增大而增多，恒载裂缝宽度有可能超过规范限制值，有的还伴有跨中下挠过大；

（2）两支承端附近腹板上的斜向裂缝系主拉应力过大或腹板抗剪不足等引起的剪切病害，如图：

（3）梁腹板上的竖向裂缝，多位于薄腹板的中部，中间宽两头细，未向上、向下延伸，多系混凝土养护差、或温度、或腹板上的水平筋太少等原因所致的收缩裂缝，主要影响结构的耐久性；

（4）桥面上沿翼缘板接缝处的纵向裂缝，较多发生在预制装配T梁桥翼缘采用铰接或横向联系受损较大的装配式简支梁桥。此种病害会造成恶性循环，加重单片梁的其他病害程度；

（5）其他施工原因产生的裂缝，这些裂缝在工程竣工前就能发现。

2）预应力混凝土简支梁桥

如果是按部分预应力混凝土B类构件设计的简支梁，钢筋混凝土简支梁有的病害它都可能有，只是程度不同而已，不再复述。但也与全预应力混凝土简支梁有一些共同的病害。对于全预应力及部分预应力混凝土A类构件正常使用条件下不允许出现裂缝，如果出现，不论缝宽大小都应找出原因进行处理或加固。

预应力混凝土简支梁不同于钢筋混凝土简支梁的其他常见病害：

（1）张拉锚具的锚下纵向裂缝，长度一般不超过梁高，主要为锚下局部应力集中产生的劈裂拉力所致；

（2）沿预应力钢束的纵向裂缝，主要为预应力钢束保护层过薄，钢束处局部应力过大产生劈裂或是混凝土保护层碳化后预应力筋生锈所致；

（3）跨中下挠过大超过规范容许值，跨中截面不一定开裂。主要为施加预应力不足或预应力损失过大所致。

可选的加固方法有：

（1）对梁底弯曲裂缝和沿预应力筋的纵向裂缝可采用粘贴钢板、粘贴纤维复合材料的方法加固，也可采用增大截面法加固，增加铺装层厚度，加大截面受压区面积对提高抗弯强度和刚度有利，但增加高度有限，同时也增加自重，如果增加梁底截面高度，实际上是增加配筋；

（2）对于腹板上的斜裂缝，可在与裂缝反向并近似与水平线成45°，即大致正交于斜裂缝的方向粘贴钢板或纤维复合材料，对梁高度矮，钢板或纤维锚固长度不足时，可粘贴成U形箍和加压条的形式。

（3）对于腹板上的收缩裂缝和锚固区的裂缝，视缝宽大小采用环氧胶封闭或灌缝处理；

（4）对桥面纵向裂缝，可结合铺装层改造增加厚度和横向配筋，或者增加或者加大横隔板；

（5）上述各种因受力引起的病害，均可采用体外预应力加固法，具体的做法有多种，此法的设计、施工复杂，但效果较好。

（6）对病害较多，较重的某一单片梁，条件许可时，可割开横向联系更换增大刚度后的新梁，同时减少其它梁的荷载分布。多数情况下边梁病害较重，如图：

五、钢筋混凝土及预应力混凝土连续梁及悬臂梁桥

连续梁桥及悬臂梁桥的截面形式常有T形、I形和箱形，跨径30米以上的大多采用箱形，并采用变高度的不等跨梁，等高度的钢筋混凝土连续梁一般跨径在30米以下，变高度的钢筋混凝土连续梁或悬臂梁一般跨径在50米以下，跨经偏大仍采用钢筋混凝土材料的此类桥梁比较费材料，而且桥面负弯矩区易出现横向裂缝。等高度的预应力混凝土连续梁一般跨径在60米以下，而变高度的预应力混凝土悬臂梁跨径大多100米以下，但100米以上也是常有的，连续梁跨径大多在200米以下，但200米以上也是常有的。这类桥梁在跨越障碍物或城市立交桥中较多采用，不论跨径大小均容易出现各种病害。

常见问题有：

1）钢筋混凝土及预应力混凝土悬臂梁

（1）悬臂梁牛腿端下挠过大，常有墩顶桥面开裂。主要是悬臂部分刚度不够，尺寸偏小，超重车影响，或者是纵向预应力损失较大，施工质量差等造成；

（2）悬臂梁牛腿处局部裂缝，如下图，原因主要是配筋不足，高度偏小，温度影响或者是挂梁与牛腿连接不顺，形成跳车，局部冲击过大等所致；

（3）如果悬臂梁的锚固孔跨径过大，在尺寸偏小或配筋不足时，很有可能出现跨中下挠或跨中梁底竖向裂缝；

（4）预应力筋锚固齿板后的斜向裂缝，这是所有预应力箱梁可能出现的病害，如下图，主要是齿板附近应力集中过大，普通钢筋配置偏少、预应力束锚固过于集中等引起。

（5）箱梁顶、底板纵向裂缝，如下图，主要是顶、底板横向弯矩过大，无横向预应力、箱梁横向弯曲空间效应、板厚偏小，横向配筋不足，箱梁内外温差过大产生温度应力等原因所致；

（6）箱梁顶、底板梗腋处的纵向裂缝，顶板梗腋处主要是该处有大量预应力纵向钢束通过，局部应力过大，或者是箱梁的正剪力滞效应考虑不足，或者是偏心荷载下箱梁畸变扭转引起腹板上下端局部应力过大等所致；

（7）箱梁腹板中部的竖向裂缝，常发生在脱模2～3天内，上下没有延伸，施加预应力后大多会闭合，这主要与混凝土收缩或箱梁内外温差或腹板水平筋不足，或混凝土混合料质量有关；

（8）箱梁腹板上的斜裂缝，如下图，一般发生在墩台支承点至反弯点间的梁段上，属剪切裂缝，产生原因比较复杂，主要有纵向或竖向预应力不足，或损失过大，箱梁内外温差过大，箱梁的抗弯或抗扭刚度不足，偏心荷载下箱梁畸变应力过大，腹板厚度偏小，剪力滞效应影响，非预应力钢筋配置不足，混凝土混合料及添加剂影响，施工不当，纵向预应力束直线形布置，跨径布置不合理等原因引起。

（9）箱梁腹板上的水平裂缝，如下图，主要由箱梁横向弯曲空间效应与内外温差应力使腹板内侧或外侧产生较大的竖向应力、箱梁横向刚度不足，畸变应力影响，竖向预应力不足等原因引起。

（10）悬臂施工时各分段接缝或合拢段接缝出现裂缝，多由于施工接头处理不好，成为薄弱截面，在纵向弯矩、混凝土收缩或较大温差应力等作用下开裂，或者由于预制拼装接缝不密实，桥面开裂后，接缝渗水、钢筋锈蚀等。

（11）在箱梁较宽时，也容易出现横隔板或横梁跨中产生竖向裂缝，如下图，这主要是横隔板或横梁中施加的横向预应力不足或损失过大，或箱梁抗扭能力差等引起。

2）钢筋混凝土及预应力混凝土连续梁

跨中下挠过大，往往伴随着跨中梁底横向开裂，墩顶处桥面开裂或腹板斜裂缝，主要原因是抗弯刚度不够，如梁高偏矮，腹板偏薄，纵向预应力不足或损失过大等原因造成。

其他病害与钢筋混凝土及预应力混凝土悬臂梁的相同。上述各种病害可选的加固方法有：

（1）对于悬臂梁牛腿端下挠过大，最有效的方法是补加预应力，利用变高度梁的特点，在铺装层中布置通长无粘结预应力索，锚固在牛腿上，铺装层与箱梁顶板间应通过植入大量锚筋传递桥面预应力，如下图1，单箱多室截面并有足够箱高时，可在中腹板顶部两侧布置通长体外束，锚固在腹板上，如下图2，但均要注意对锚固孔的影响。

（2）对于牛腿处裂缝，常在两侧粘贴块形钢板或钢板条，如图3。如果箱内牛腿处能进人操作，可考虑从外面钻斜孔后穿预应力筋张拉锚固，如图4；

（3）对连续梁跨中和悬臂梁锚固孔跨中下挠过大，最有效的方法是体外预应力加固，利用变高度梁的特点，在箱内腹板两侧布置直线形或折线形体外预应力束加固，如图1和图2，对等高度连续梁宜采用折线形布束加固，如图3。

（4）对预应力锚固齿板附近的裂缝一般采用灌缝后粘贴薄钢板或碳纤维等复合材料加固；

（5） 墩顶处桥面横向裂缝，可采用凿除铺装层混凝土，在顶板面增设纵向普通受拉钢筋或无粘结预应力筋，预应力钢束锚固在现浇层中，类似于图1。或在箱内腹板两侧的截面重心轴以上设体外预应力索加固，类似于图2。

（6）对连续梁跨中梁底横向裂缝，或分段接头横向裂缝，常采用纵向粘贴钢板或碳纤维等复合材料加固；或采用体外预应力索加固。对于分段拼装接头裂缝，若属于非受力引起，只需灌胶封闭即可；

（7） 对箱梁顶、底板纵向裂缝，常采用横向粘贴钢板或其它纤维复合材料或增设横向联系等方法加固。如果顶板底面纵向开裂，主要是因顶板横向跨度过大，又未设横向预应力所致，可考虑在顶板上面的铺装层中增设横向预应力筋，如下图，并在铺装层与顶板间植入大量锚筋来传递桥面预应力；

（8）对箱梁顶、底板梗腋处的纵向裂缝及腹板竖向裂缝，可采用封闭、灌缝或粘贴纤维复合材料加固；

（9）对腹板上的斜裂缝，可采用在腹板上粘贴钢板或纤维复合材料，类似于如下图所示。或适当增加腹板厚度，或在纵向或竖向施加预应力等方法加固；

（10）对腹板上的水平裂缝，可采用在腹板上粘贴竖向钢板或纤维复合材料，或增加横向联系，如增设横隔板等，或施加竖向预应力加固；

（11）对箱梁内的横隔板或横梁跨中竖向开裂，可在横隔板两侧补加横向体外预应力，并穿出箱壁锚固，如下图。或增设横隔板，增强抗横向弯曲及扭转的能力。

六、预应力混凝土T型刚构桥

T型刚构桥，有带挂梁或铰的T型刚构，也有连续刚构。其主要特点为梁、墩固结在一起，但前者的上部结构类似于悬臂梁桥，后者的上部结构则类似于连续梁桥，只是桥墩要承受较大的纵向弯矩。当然受力上还是有差别，跨径也增大许多，像双薄壁墩的连续刚构已达300米左右。预应力T型刚构桥不管是带挂梁的T型刚构，还是连续刚构，常采用变高度的箱梁，预应力悬臂梁及连续梁桥可能有的病害问题，它们也同样可能存在，可选的加固方法也相同。

有所区别的是带挂梁的T型刚构由于悬臂较长，如果施工或设计质量不好，特别是施工质量差，造成预应力损失大，悬臂抗弯刚度不足等，很容易出现牛腿下挠过大等病害。采用体外预应力索加固时，无粘结钢铰线可布置在箱梁顶面的铺装层中，锚固在两端牛腿处，新、旧混凝土间植入大量锚筋来传递桥面预应力，如图：

当箱梁为单箱多室时，可在中腹板两侧布置通长体外预应力索加固，并穿过墩顶两道横隔板的钻孔，锚固在两端腹板两侧的锚座上，如图：

七、钢筋混凝土板拱、肋拱及箱形拱桥

所谓板拱、肋拱及箱拱主要是按主拱圈截面形式分的，此处主要指上承式拱桥，跨径可小可大，小的10几米，大的如箱形肋拱可达420米，构造形式繁多，花样多变，但很多病害现象大致相同。

常见问题有：

（1）主拱圈的拱顶下缘及侧面横向裂缝及拱脚上缘及侧面的横向裂缝，如下图。这主要是这两个截面的抗弯强度不足，其具体原因较多，如尺寸偏小，配筋不足，拱轴线不合理、墩台不均匀沉降或向路堤方向滑动或转动、超重车影响、整体性差、施工质量差等引起。如果裂缝的上、下缘位置与上述相反，常为墩台向桥孔方向滑动或转动；

（2）主拱圈（板拱圈）或腹拱圈出现纵向裂缝，如下图。常伴有墩、台帽或帽梁纵向裂缝，如果裂缝大致居中，可能是墩、台基础的上、下游不均匀沉降引起，如果只是边拱箱接缝处开裂，一般是接缝的连接不好，整体性差，偏载作用下边拱箱受力变形较大引起；

（3）主拱圈局部出现混凝土碎裂，脱落等破坏现象，一般出现在压应力较大的地方，如边角处、等截面拱圈的拱脚附近等，材料的抗压强度不够，引起劈裂或压碎，或者是内部钢筋生锈膨胀所致；

（4）主拱圈拱脚处的径向裂缝，主要是材料抗剪强度不足引起；

（5）双曲拱桥的拱波顶出现纵向裂缝或拱肋与拱波连接处环向开裂，多为各肋间横向联系弱，整体性差，横截面的组合不合理，墩台横向不均匀沉降等所致；

（6）拱上排架、梁、柱开裂，特别是短柱两端开裂压碎，靠墩、台或实腹段的腹拱圈的拱脚、拱顶开裂经侧墙到桥面，侧墙与拱圈连接处脱离及侧墙的其它裂缝，如下图。主要原因为短柱及腹拱圈未设铰，相应位置的侧墙及桥面未设变形缝，在主拱圈变形或墩台位移作用下拉裂；

（7）桥面纵向裂缝，常伴有横向联系竖向开裂，特别是跨中横向联系开裂严重，说明桥梁的横向整体性差，荷载横向分布不好；

（8）主拱圈采用分段预制拼装时，接缝处也可能出现裂缝；

（9）拱肋采用钢管混凝土时，钢管表面可能会出现收缩状褶皱，或管内有空洞、离析，常为钢管厚度不足，套箍作用部分散失，以及钢管格构布置不合理，管壁加劲肋不足等引起。

可选的加固方法有：

（1）因主拱圈为偏心受压构件，如果出现拱顶、拱脚横向开裂或局部压碎，最好采用从拱腹面或拱背面增大截面的方法加固，如凿毛原混凝土表面、植筋和布筋后浇筑混凝土或喷射混凝土，特别是拱脚处裂缝，需要在墩台帽中植入钢筋，再增大拱脚段截面，如下图：

其次可采用粘贴钢板或纤维复合材料，但应注意拱腹粘贴材料过长，受弯后产生径向撕裂作用的问题。在中、小跨径拱桥中还可考虑体外预应力加固，但应考虑对其它部位的影响。还可采用减轻拱上建筑自重，如更换填料、或挖除填料及侧墙改拱式腹孔为全空腹式梁板腹孔来减轻主拱圈负担，如下图，但主拱轴线形有所变化，应注意验算。如果是墩台位移引起的病害，且还在继续发展，则应先加固墩台，消除病因。

（2）对主拱圈或腹拱圈出现的纵向裂缝，墩、台帽纵向裂缝及墩、台身竖向裂缝，如裂缝继续发展，则须先加固基础及其它下部结构，拱圈裂缝应视缝宽大小，采用灌浆封闭，增大截面，横向粘贴钢板或纤维复合材料。或增设多道钢箍，并尽量做成封闭箍，或通过钢拉杆，施加横向预应力等方法加固，如下图。

（3）对双曲拱桥拱波顶或拱肋与拱波连接处的纵向裂缝，应加强或增设横向联系，增大拱肋或拱板截面或者增加拱肋数量，减轻拱上建筑自重，如更换腹拱和实腹段的填料，改横墙式腹孔墩为立柱式腹孔墩，改拱式腹孔为梁板式腹孔等，如下图。如果是墩、台横向不均匀沉降引起的开裂，则应先加固地基。

（4）对拱上矮立柱上下端裂缝，最好改成缩颈铰，让它能适当转动，如下图。对于靠近墩台及实腹段的腹拱圈拱脚或拱顶裂缝，如果裂缝较宽至断裂或两侧有明显高差，则要考虑折除重建为三铰或两铰腹孔，否则可暂不管它，但相应位置处侧墙及桥面的变形缝要设置好，不然会漏水；

（5）对桥面纵向开裂及横向联系竖向裂缝，应加强结构的横向整体性，如加大或增加横梁，结合翻新桥面，适当加厚混凝土铺装层厚度、提高标号、增强桥面横向配筋，有填料的拱桥，将填料挖除并改为现浇混凝土等方法加固；

（6）对主拱圈接头不好产生的裂缝可采用灌缝、植筋连接或补焊连接等方式加强；

（7）对钢管混凝土钢管表层的折皱，最好采用外包一层钢筋混凝土增大截面，或加密格构间的缀体板，或增加管壁加劲肋。对管内空隙则要钻孔注入环氧胶浆或水泥浆充满；

（8）对拱顶下挠过多，底面横向开裂的拱桥，可采用体外预应力索在拱圈弹性中心以下部位的拱背上设锚座张拉，使拱顶产生负弯矩及反拱度，如下图，但拱脚处也同时产生负弯矩，应加大拱脚段截面来处理，体外索的具体位置及张拉力大小应根据拱圈内力（主要是弯矩） 的变化反复试算后确定；

（9）对肋拱、双曲拱等因拱脚水平位移及下沉造成主拱圈变形过大及开裂，拱轴线与压力线严重偏离，采用其它补强措施难于奏效时，可采用拱脚顶推复原调整拱轴线的方法改善拱圈受力，但此法技术复杂，风险大，成本也不低，较少采用。

（10）以上各种加固方法中，若对拱上建筑进行改造或对主拱圈增大截面时，在卸载和加载过程中应注意单孔和多孔间的均衡对称性，保证拱圈及墩台的稳定。

八、中、下承式拱桥

中、下承式拱桥为肋桥拱，拱肋常为钢筋混凝土矩形，Ⅰ形或箱形（后者较多）。也常用钢管或钢管混凝土，或他们的组合体。从受力体系来讲有普通拱（即有推力拱）和系杆拱（即无推力拱），与上承式拱桥的主要构件区别有吊杆、吊杆横梁（有的还有纵梁）、系杆。吊杆有刚性吊杆和柔性吊杆，后者用得较多。

系杆也有刚性与柔性之分，中承式（飞燕式）系杆拱常用柔性的高强钢丝作为系杆，下承式系杆拱有柔性系杆刚性拱，刚性系杆刚性拱和刚性系杆柔性拱之分，前两者较普通。除了有类似于上承式拱桥的病害外，还可能有如下病害：

（1）吊杆锚头松脱、锈蚀或钢丝锈蚀、剪断，重点在桥面下的锚头及短吊杆的两端锚头容易出现；

（2）吊杆横梁作为简支梁或双悬臂简支梁，常用钢筋混凝土或预应力混凝土，可能跨中梁底会有竖向弯曲裂缝，靠吊点两侧的腹板上出现斜裂缝，此外吊点处的横梁顶面可能出现纵向裂缝，如下图。吊杆横梁间有纵梁的梁格系桥面，纵、横梁的节点附近以及拱肋与刚性系杆的节点附近也可能会出现开裂现象；

（3）系杆锚头的松动、锈蚀，或钢丝锈蚀、断丝。刚性系杆因要承受轴力及局部弯矩，类似于弹性支承的连续梁，也具有受弯构件常见的病害。

可选的加固方法有：

（1）对于吊杆或系杆的锚头松动或个别滑丝的，条件许可时，应重新收紧锚头张拉松弛的系杆或吊杆来调整内力或标高，柔性吊杆大多采用墩头锚，可通过增加钢垫块的方法收紧，系杆若采用夹片锚则应补拉重锚。对严重锈蚀、断丝或无条件张拉收紧的吊杆或系杆，应通过预留孔道换索，没有预留孔道的，则应采取其它措施将所换吊杆或系杆临时卸载后再换索。

（2）对于吊杆横梁、纵梁或刚性系杆出现的各种裂缝可像本章前几节的钢筋混凝土或预应力混凝土简支梁、连续梁和悬臂梁那样进行加固，如体外预应力法、粘贴钢板或纤维复合材料法等。

（3）对纵、横梁节点及拱脚节点裂缝，简便的方法是粘贴块状钢板或纤维复合材料， 如下图。

九、钢筋混凝土刚架拱桥

正常情况下，大跨度刚架拱最常见的病害是弦杆和刚节点处的裂缝，只要有病害的刚架拱桥，大多有这类裂缝，但对钢筋混凝土构件来说，只要裂缝宽度不超过容许值，也属正常使用。虽然目前有较多的业主反对再新建刚架拱桥，但通过对其病害原因的分析，应该正确地看待其承载能力及使用性能的问题。

刚架拱桥可选的加固方法

刚架拱桥主要由外弦杆、内弦杆、实腹段、拱腿（主拱腿）、斜撑（次拱腿）、横向联系、桥面板及桥面铺装层组成，如下图。以下将对各构件病害现象、病害原因及目前采用的加固方法逐一论述。

（1） 桥面板：刚架拱桥的桥面板常用少筋肋腋板或微弯板两种，极少数采用矩形实心板或空心板，前两种就是在矩形板的基础上优化出来的。钢筋和混凝土用量较少，重量轻，特别是肋腋板做到了挖空心思，代价是施工复杂。少筋肋腋板和微弯板不仅配筋少，厚度尺寸也偏小，在短期设计荷载下肯定没有问题，长期超载较多的情况下，实桥病害表明：肋腋板底出现方向不太规则的裂缝，严重的已露筋、漏水。如果是微弯板则微弯板的加劲肋中部底面均有多条向上延伸的竖向裂缝，其中有的裂缝可延伸至板顶，造成板顶纵向开裂。

对上述病害可选的加固方法有：

对底面开裂的肋腋板，可采用粘贴双向编织的纤维布或粘贴钢板，纤维的强度不必太高。

对加劲肋开裂的微弯板，采用垂直裂缝的单向碳纤维片形成Ｕ字型，粘贴于肋底比贴钢板方便，微弯板顶的纵向裂缝视宽度大小，采用灌缝和封闭处理。

结合桥面改造，增加现浇层的厚度及强度、加强现浇层内的配筋，以改善桥面板的受力状况。

（2） 内、外弦杆及实腹段：弦杆及实腹段常采用矩形、工字形、箱型截面，外弦杆为受弯构件，内弦杆及实腹段为压弯（偏心受压）构件。一般拱片产生的裂缝，常出现在外弦杆上，其次是内弦杆和实腹段。外弦杆竖向裂缝和大、小节点两侧的斜裂缝是常见的，只是程度不同而已，当然如果裂缝宽度在容许范围内，也符合设计要求，或者还不到必须加固的地步。但对病害严重的刚架拱桥，外弦杆和实腹段跨中底部受拉区、内弦杆的裂缝较多、较宽，有的横向己贯通，竖向也裂至顶部，特别是节点两侧的斜裂缝较宽，有的己贯穿。

可选的加固方法有：

① 对刚架拱外弦杆受弯构件的加固，如果弦杆不属于超筋梁，可采用在底面受拉区粘贴Ｕ型纤维片或粘贴钢板或增大截面高度和配筋，如果弦杆属于超筋梁，最好采用增大截面高度和配筋的方法，或在底面受拉区粘贴Ｕ型纤维片或粘贴钢板的同时，增加桥面现浇层厚度。

② 内弦杆为偏心受压构件，可采用与外弦杆相同的方法加固。

③ 大、小节点两侧的斜裂缝，可在裂缝面粘贴钢板或纤维片加固，以承受主拉应力。增大弦杆截面高度，也能减小主拉应力。

④ 对跨中实腹段的微弧形底面，可采用粘贴Ｕ型碳纤维片，以承受弯曲拉应力及径向撕拉力，或采用增大截面高度和配筋的方法。

⑤ 对弦杆及实腹段其它部位的裂缝，可采用灌缝和封闭裂缝。

（3） 横向联系：刚架拱桥的横向联系，在弦杆及实腹段约3米有一道，节点处得到加强，在拱腿及斜撑上，根据跨径大小，也有一至多道，一般情况下都比较完好。但整体性受损的刚架拱就大不一样，实腹段及弦杆段的横隔板中部大多有上下贯通的竖向裂缝，挖空的横隔板比实心横隔板严重，特别是实腹段横隔板裂缝较多较宽，个别的几乎断裂成只有钢筋相连，拱腿及斜撑上的横向联系一般基本完好。而采用重力式墩台的刚架拱桥，横向联系很少有病害，说明刚度低的轻型拱桥不宜采用柔性墩。

可选的加固方法有：

① 中断交通施工时，横隔板可采用混凝土加固，即在原横隔板的基础上，通过植筋加厚加高横隔板。

不能中断交通施工时，横隔板只有采用施工快速、简便的钢结构加固，如下图。在原混凝土横隔板的四个角，采用粘贴和螺栓固定四根角钢，再用两片钢桁架夹住原混凝土横隔板，施工时作好所有横隔板加固准备工作，并点焊固定位置后，临时中断交通，将各钢构件焊接完成后，再恢复交通。

（4）主拱腿及斜撑：主拱腿和斜撑为小偏心受压构件，在恒载及车辆作用下，一般不产生拉应力，其内主要按构造配筋。但有的斜撑底部附近有较多由顶面而下的环形裂缝，有的开裂至截面高度一半左右。采用有限元计算分析可知，使用荷载下，构件不产生拉应力，但在墩、台不均匀沉降时，斜撑底部的负弯矩就非常敏感，较小的不均匀下沉，在此处将产生较大的拉应力。实桥观察也说明斜撑底部有裂缝出现，极可能是墩、台有不均匀沉降。此外，温度下降时也容易产生斜撑底部的负弯矩。

可选的加固方法有：

对于斜撑根部的裂缝，可采用环形包裹粘贴纤维布，也可采用顶面粘贴钢板或碳纤维条。也可考虑增大截面加固。

（5）桥面铺装层：桥面现浇层对采用预制拼装施工的桥面板来说，尤为重要，以其它类型桥梁相比，刚架拱桥的混凝土铺装层是组合断面的一部分，直接参与受力，更重要的是拱片大、小节点负弯矩区的受拉钢筋都布置于现浇铺装层中。如果该位置所承受的拉应力过大，将会导致桥面横向贯通开裂，若桥梁整体性较差，还会引起桥面的拱片位置处纵向贯通开裂，这两类裂缝均属结构受力性裂缝，必须尽快进行加固。其他坑槽、网裂之类均属铺装层本身局部病害。

可选的加固方法有：

① 凿除桥面铺装，重新浇筑铺装层混凝土，按新规范要求提高混凝土标号，加强桥面钢筋网的配筋。并特别注意钢筋网必须架起来。新浇铺装层的厚度，根据需要决定是否加厚。

② 进一步加强负弯矩区的纵向钢筋配置。

十、混凝土桁架拱或桁式组合拱桥

中等跨径以下的桁架拱一般采用钢筋混凝土，中等跨径以上的桁架拱或桁式组合拱桥一般采用预应力混凝土，它们均为组合体系拱，常采用预制拼装施工。上弦杆及跨中实腹段除承受轴力外，还承受较大弯矩，下弦杆为偏心受压构件，腹杆有斜杆和竖杆，一般采用斜拉杆式腹杆，即斜杆为偏心受拉，竖杆为偏心受压构件。因此跨径大时，需在上弦杆、斜杆及实腹段中施加预应力。

常见问题有：

（1） 上弦杆及实腹段跨中附近底面及侧面横向开裂，或下挠过大，表明杆件的有效预加应力不足，或截面高度偏小，普通钢筋配置不足；

（2）斜杆开裂，说明拉力过大，预加应力不足。

（3）下弦杆及竖杆沿杆长方向出现多条裂缝或局部压碎，主要是杆件截面尺寸偏小。如果出现垂直于杆长方向的裂缝，说明杆件的长细比过大或桁架片变形较大引起较大偏心弯矩所致；

（4）各杆件节点附近开裂，由于各杆件轴线一般不会相交于一点，且受其他附加应力影响使节点局部应力过大引起开裂，如图：

（5）横向联系（如横隔板、横系梁、剪刀撑等）中部出现竖向裂缝或其它裂缝，主要是桁片横向整体性差，横向联系刚度不足、尺寸偏小；

（6） 由于桁架拱采用预制拼装施工，接头较多，干接头可能因焊接质量或疲劳问题松脱，湿接头也可能因接头强度不足引起开裂；

（7）桁架拱桥的桥面板一般用钢筋混凝土微弯板，钢筋混凝土或预应力混凝土矩形空心板或实心板。桁式组合拱桥的桥面板常用钢筋混凝土单向板或双向板。其病害与上节刚架拱桥类似。

可选的加固方法有：

（1）对上弦杆、斜杆及实腹段裂缝，如果不太严重可采用粘贴钢板或纤维复合材料方法加固，否则可采用体外预应力加固，或结合增大截面，张拉体外预应力索后用钢筋混凝土包裹；

（2）对下弦杆及竖杆的裂缝，最好采用增大截面法加固，如果裂缝不太严重，可采用加钢板箍或包裹纤维复合材料加固；

（3）对节点裂缝，可采用粘贴块状钢板或纤维复合材料加固；

（4）对横向联系裂缝，最好采用加大横向联系截面尺寸，或增设横向联系，或施加横向预应力加固。如果开裂程度较轻，可采用局部粘贴钢板或纤维复合材料加固；

（5）对各种施工接头的裂缝，可采用补焊、灌缝、植入锚筋、粘贴钢板等方法加强。

十一、圬工拱桥

圬工拱桥主要指用石材、混凝土预制块砌筑的实腹式或空腹式拱桥。

常见问题有：

（1）拱圈出现大面积的严重风化剥落、灰缝脱空。原因是砌体和砂浆的材质差，或者受到腐蚀性强的水和气体的浸蚀；

（2） 主拱圈拱顶下缘出现1～2条横向贯通的裂缝，如果裂缝两侧有明显高差，说明墩台有不均匀下沉，若无明显高差，但拱顶有少量下沉，则可能墩台向桥孔外滑动或转动，或由于拱圈承载力已不足引起，若拱顶上拱且下缘出现横向压碎裂纹，则可能墩台向桥孔内滑动或转动；

（3）拱圈的个别拱石出现裂缝，灰缝脱落，压碎或外凸；

（4）拱圈分层砌筑时，沿砌缝出现环向裂缝，这主要与施工时的砌筑工序，支架变形、砌缝处理及砂浆强度有关；

（5）砌体表层沿砌缝无规则的开裂，主要是砂浆标号低或砂浆不饱满；

（6） 拱上侧墙外倾或伴有斜向沿竖向砌缝成锯齿状的裂缝，特别是实腹式拱桥的侧墙，主要是拱上填料在车辆作用下产生较大土侧压力所致；

（7）拱上侧墙沿拱圈的拱背开裂或脱离，主要是墩台下沉，温度变化或车辆作用时主拱圈与拱上建筑变形不协调，或砌缝未处理好引起。

其它一些病害与钢筋混凝土上承式拱桥类似。

可选的加固方法有：

（1）对砌体表层风化剥落、灰缝脱空，可先凿除松动的剥蚀层，露出新鲜面，用高标号水泥砂浆填塞灰缝，视厚度分层涂抹或喷涂水泥砂浆修补，砂浆中可添加一些化学纤维以增强抗裂性；

（2）对由于墩台不均匀下沉引起的拱顶横向裂缝，如果下沉还未稳定，应先加固墩台基础，再对裂缝注水泥浆后，在拱腹下植筋，挂钢筋网浇筑或喷射混凝土内衬，增大拱圈截面加固。如果沉降基本终止，就只需加固拱圈，开裂不严重时，也可只灌浆封闭。对由于墩台滑动或转动引起的拱顶裂缝，如果墩台位移尚未停止，应先加固墩台，再对裂缝注浆封闭后，可从拱腹或拱背浇筑钢筋混凝土，增大截面加固。对由于承载能力不足引起的拱顶横向裂缝及下沉，除可采用拱背或拱腹增大截面外，还可同时采用减轻拱上建筑自重来减少恒载，如实腹拱改空腹拱，如下图1

将原填料更换为轻质填料，改拱式腹孔为梁板式腹孔或全空腹式拱上建筑。对小跨径拱桥还可在拱顶上浇筑一钢筋混凝土简支板或垫板，如下图2，将原桥改为拱梁组合体系，以减轻主拱圈活载，提高承载力。以上加固中若墩台负担增加较多，应考虑墩台及基础的承载力及稳定是否满足加固需要。

（3）拱圈个别拱石出现的病害，可凿除压碎部分，视裂缝宽度大小，用环氧胶、高标号水泥砂浆或环氧砂浆，灌缝或填缝，再用水泥砂浆或小石子混凝土修补。拱石严重碎裂的，要全部凿除用混凝土填补；

（4）主拱圈沿砌缝环向开裂时，采用钢板或铸件做成的楔形剪力键或抓钉竖向嵌入拱圈两侧，开裂范围大且严重时在拱圈上径向钻孔穿入长锚栓，适当加压后锚固，其间距布置视环向开裂程度而定，原裂缝用水泥浆灌缝封闭，图3；

（5）砌体表层砌缝开裂，可采用水泥砂浆灌缝封闭或勾缝；

（6）拱上侧墙外倾，视外倾程度，采用挖出墙内填料更换成砂砾石、浆砌片石等较少侧压力的材料，对空腹式拱桥的腹拱侧墙及实腹段侧墙外倾，由于填料较少，可更换成低标号混凝土。对实腹式拱桥也可采用加厚侧墙尺寸，或者在两侧墙钻孔设多根钢拉杆对锚，如下图4。还可改变拱上建筑形式不要侧墙，如实腹式改空腹式等，如上图1；

（7）拱上侧墙沿拱背开裂或脱离，如果是基础下沉引起并未终止的，应先加固基础，再用高标号水泥浆或砂浆灌缝封闭。并检查两拱脚上方侧墙上至桥面的伸缩缝是否完好，否则可能引起拱上建筑与主拱圈变形不协调。其它病害的加固方法与钢筋混凝土上承式拱桥类似。

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楼板承重加固的基本流程及施工方法

​楼板承重加固的基本流程

现场勘查-收集原设计施工资料（或房屋安全鉴定）-编制初步楼板承重加固方案及预算报价-深化方案设计及造价-商务洽谈签订合同-楼板承重加固施工-竣工验收投入使用。

楼板承重加固的主要施工方法

加固楼板的方法主要有两种：楼板钢加固和碳纤维加固。

1、钢加固：把钢框架与楼板铆成一个整体，钢框架跨接在横梁上，将作用于楼板上的重量通过钢框架，直接传递到大梁上，以此提高楼板承重的办法。

2、碳纤维加固：把碳纤维布均匀地涂覆在楼板下面与楼板和大梁粘接为一个整体，将作用于楼板上的重量通过碳纤维的拉伸，传递到大梁上，以此提高楼板承重的方法。

两种加固方法的优点十分明显：加固造价便宜、容易施工、不用另外开辟施工面，提高承重能力效果好，造价低，施工简易。

楼板承重加固中粘钢加固工艺流程选择和优化

1、施工准备的优化

考虑施工便捷性和对工期的要求，所有钢材应按照施工图纸尺寸和打孔位置、大小等绘制钢板加工图（并标明加工编号（楼栋号-楼层号-梁编号-部位号，如F-1-B10-D或F1B10D，表明第F栋，1层梁10梁底板），便于钢板与结构加固部位一一对应，避免施工时混用），厂家预加工后送到施工现场。

现场作业队伍只需按照批复的方案对结构进行处理。待钢板运至现场后便可以开始后续施工。这样结构的准备和钢材的准备可以同步进行，节约一定工期。

所采购的钢板应先进行必要的力学实验（实验内容可以和结构师进行预先沟通，且明确是否需要在结构师见证取样的情况下做实验）以报结构师批准后方能进行采购加工的下单。

2、钢板设计的优化

楼板承重加固设计选用的钢板为3、4、6和8毫米等几个类型。因为钢板越厚，锚固长度越长，硬度越大，在混凝土结构设计强度不变的情况下，反而越不容易和原结构协同受力，且施工难度加大不少。本工程混凝土结构梁的设计强度都为C25，8毫米的钢板很难起到有效的加固和协同受力作用。

根据钢板力学实验结果，所选用的钢板强度高出设计要求，经结构设计同意，可以将8毫米的钢板改为6毫米。

因此本工程梁加固所用钢板为3、4和6mm三个类型。

3、U型钢板粘结的优化

部分结构梁两端设计有U型钢板粘结加固。因结构梁高度较大、宽度较小（410X200mm），整体安装U型钢板，不便于均匀敷胶。且表面打磨，打孔，粘结加固都有一定困难。

经和结构设计沟通同意，U型钢板优化为100mm宽在图纸加固范围内间距为150mm的钢带，用胶粘结后锚栓加固（只需锚固梁两侧）的方案。

4、膨胀螺栓的优化

楼板承重加固结构设计图纸中，设计采用M10（H、S、F、GBlots）摩擦结合式高强膨胀螺栓，因为膨胀螺栓只起到连接钢板和混凝土结构的作用，本身不参与结构受力，为便于粘结和结构打孔，且保证尽量不破坏原结构混凝土、钢筋的性能，首先将螺栓直径根据粘结钢板厚度的不同优化为M6（长度50mm左右，用于3-4毫米厚钢板）和M8（长度80mm左右，用于6毫米厚钢板）两种。

为增强膨胀螺栓的抗拉强度，提高其抗压强度，同时为避免因钢板和混凝土孔径比螺栓直径略大（1~2mm），在钢板或结构受力时螺栓发生轻微晃动造成与钢板微小的位移导致钢板和混凝土不能协同作用。因此可以将膨胀螺栓优化为化学螺栓。因为化学螺栓有可靠的抗拉，抗压能力，且膨胀螺栓的另一个优势就是螺栓在受剪力的作用下不会发生位移及晃动，能够最大限度保证结构与钢板协同受力。

考虑到市场及价格的不可控性，为减小对工期的影响，膨胀螺栓与专用结构胶配合（为保证施工质量和进度，应采购专门的打胶枪施工）后使用可以代替化学螺栓。

另外，考虑到粘结施工后如果发生空鼓率超标需要重新拆除钢板进行二次粘结时，螺杆与螺母一体式的普通膨胀螺栓很难拆掉重新黏贴钢板，螺杆与螺母分离式不但便于钢板拆除重新黏贴施工，且便于钢板敷胶后的紧固与支撑。

5、钢板打孔的优化

楼板承重加固设计和施工的原则是尽量保证原结构不被破坏，而现在的结构加固设计在梁的同一截面设计有4个M10膨胀螺栓。这会造成结构梁受力后在这些截面上出现较严重的应力集中，变成梁上的最易受到破坏的截面。因此应将螺栓的位置进行优化，螺栓尽量错开，同一截面的螺栓原则上不得超过2个，相邻截面的螺栓最小孔距不宜低于80mm。无法避免的情况下螺栓位置可以“之”字形交叉布置。

现在的楼板承重加固设计中，钢板上的螺栓钻孔中心距结构边缘最小为50mm，而查看配筋图和保护层厚度会发现，这样的位置钻孔必然破坏到梁的受力主筋，这显然严重破坏了原结构的受力性能，而且也极不便于钻孔、清理和打胶施工。因此钻孔位置优化为钻孔外边距结构外边缘为55mm（特别是梁底板孔眼位置）。

同样，现在的楼板承重加固设计中，200mm宽梁底加固钢板的螺栓设置在正中，不便于敷胶后钢板与结构边缘的有效粘结，特别是钢板厚度为3和4毫米的薄钢板。因此钻孔位置优化为“之”字形交叉布置，且钻孔外边距结构边缘为55mm，纵向相邻间距由图纸设计的400mm缩小为200mm。

混凝土结构上有PVC线管的打孔在现场进行（用专门的开孔器进行，严禁用氧气乙炔作业）。

6、钢板连接的优化

对于因粘结钢板长度不够，需要连接的情况，结构加固设计图纸设计为对接焊，焊缝5mm宽。考虑到粘结钢板厚度的不同，连接的方式也应各异。6mm厚的钢板比较适合对接焊（先点焊，后补焊打磨，尽量避免高温过热），安装之前要将需要对接焊的端头打磨倒角；

3~4mm厚的钢板优化为用胀栓搭接锚固约100mm长（此方法可以避免施焊，最大程度上减小了高温对结构胶的影响）。

所有焊接作业要在粘结加固期过后方可开始，，加固期内不得施焊。。各种形式的焊接连接及其他方式的连接尽量避开钢板受力区。

7、梁负弯矩的柱脚加固锚固的优化

现在的楼板承重加固设计将梁负弯矩加固锚固设计为钢板在膨胀螺栓的作用下锚固在柱脚上。根据配筋图的钢筋分布和钢筋搭接设计以及柱子截面较小的实际情况，在柱子上进行膨胀螺栓的施工必然破坏柱子受力钢筋，且打孔、清理和打胶施工极为不便。因此将梁负弯矩加固锚固有必要进行优化。

根据楼板承重加固深化设计规范，此节点可以优化为绕开结构柱（障碍物）锚固。优化节点如下图（粘结板在负弯矩端头加宽，锚固在混凝土板上）：梁负弯矩钢板粘结优化节点

8、结构卸载和支撑的优化

为保证加固后的结构和钢板能够协同受力，同时避免电锤钻孔过程中对结构不必要的扰动和破坏，加固前对混凝土结构应进行卸载。如果可能，移去梁上部范围内一切杂物，重物等（已完成墙体等可以保留）。

为了解决支撑体系和粘结钢板施工上有冲突的矛盾，应对支撑顺序进行优化，以便于施工：钢板粘结施工后→考虑千斤顶或者顶托钢管支撑等快速对梁底进行支撑→旋紧加固螺母。

碳纤维布加固施工完整流程！收藏！

施工流程及剖面图

1.粘贴纤维(FRP)施工流程图

纤维布( FRP)补强加固施工流程图

2.纤维(FRP)施工剖面图

纤维复合材(FRP)补强加固施工粘贴剖面图

施工工序及工艺

1.被加固混凝土表面处理

(1) 表面处理应达到三个目的：确保结构本体与纤维布牢固粘结，除锈、去污、净化处理混凝土表面的老化部位；利用结构胶修补裂缝、填补孔洞、调整高差、削除尖角，保证碳纤维布粘结在可靠的基底上。

(2) 钢筋露出部位须做防锈处理，如损伤程度严重，应采取措施补救。

(3) 裂缝修补。若裂缝在5mm以上，采用高强水泥砂浆灌注；裂缝宽度大于0.1mm、小于5mm，采用专用化学裂缝灌注胶灌注裂缝，以低压慢注射为主，固化后打磨修饰平坦；裂缝宽度小于0.1mm，采用封缝胶表面封闭。

(4) 表面修补：被粘混凝土面如有缺陷、孔洞或蜂窝麻面，应采用修补胶修补。

①缺陷或孔洞修补。原结构施工中或后期运行中使结构产生缺角、孔洞、蜂窝麻面，必须用修补胶修补。

②高差调整。由于模板错位产生混凝土表面高低差，亦必须在粘贴纤维前修复。大面积可用高强砂浆，局部位置则用修补胶修补。

(5) 表面污垢和碳化物处理。以盘式打磨机、喷砂、高压水冲洗等方法，将表面处理成平坦规整、无松动、无脆弱碎块及无污物的表面，油脂类污物用中性洗涤剂脱脂，用高压气枪清除灰尘，粘结纤维布前混凝土表面必须充分干燥。

(6) 修角加工。为防止内凹角处纤维布在粘结时容易剥离或扯起，可采用修补胶泥修补成圆角，圆角半径R应满足规范要求。

对于棱形柱或尖锐外凸角结构，在尖角处的纤维会有较大的应力集中，容易使碳纤维折断，因此必须进行处理。可用研磨机将棱角修饰成半径R的弧形。用修补胶做表面修饰，用弧形量具检测，保证修饰角半径R满足规范要求（特种结构按相关规范要求）。

2.底胶涂布

(1) 使用底胶的目的，在于加强混凝土与纤维布或修补胶之间的粘结性，底胶能够浸入混凝土，增加混凝土的表面强度。

(2) 环境温度、湿度和混凝土表面的干燥程度影响底胶粘结性能，施工环境温度应不低于5℃，湿度应不高于85%，混凝土表面含水量应在10%以下的干燥状况。

(3) 一次配胶量不宜过多，一般情况配制好后在45- 60min内用完；胶的搅拌采用低速机械搅拌，搅拌时可能发热，搅拌时间不宜过长，以3min为宜。

(4) 涂胶采用滚轮毛刷均匀涂敷，涂敷量由底胶的品种和混凝土表面状况而定，底胶的浓度较低，一般用量标准为0.25一0.3kg/m2；底胶应涂敷1-2道，如混凝土碳化严重，浸透量大时，需增加涂敷次数。以指触确认干燥后，再继续下道工序（通常需要一天时间养护）。

3.修补胶修补混凝土

(1) 使用修补胶的目的是保证施工面平整，混凝土面与纤维布之间没有气泡鼓胀发生，应对混凝土面凹凸、孔洞及高差修整。

(2) 底胶指干后立即修补，如时隔10日以上，使用修补胶前须用砂纸打磨做表面处理；如遇蜂窝麻面，在混凝土表面应全面涂敷修补胶；用量视表面状况而不同，一般用量为0.5～1. 5kg/m2；通常养护24h固化，确认固化后再继续下道工序；因混凝土内部气体使修补胶施工面产生气泡时，用角磨机将气泡研磨平整。

4.浸渍胶涂底

(1) 涂敷浸渍胶的目的是使混凝土与纤维布粘结。施工注意事项：必须使浸渍胶充分浸透，采用专用滚轮单向滚压纤维布，起拱部位和角落部分容易产生空气滞留，使用专用带齿除泡滚筒除去滞留空气。

(2) 固化时间，每次胶的混合量应以在施工时间内要涂布面积计算，搅拌必须充分，应特别注意混合容器的底角部分难搅拌处。

(3) 涂敷应均匀，涂敷胶量以浸透纤维布为标准，胶不宜多，多余胶用专用设备挤压出来，涂敷量视混凝土表面状况和纤维布规格不同而不同，一般一层用量为0.5-0.7kg/rm2。

5.粘贴纤维布

(1) 粘贴纤维布的目的是对工程结构进行补强加固，施工注意事项是：必须确定受力方向，纤维粘贴方向与受力方向一致，不能弄错；纤维布一定要铺设平整，不能褶皱，不能弯曲；浸渍胶必须用专用滚压轮滚压浸透，并排除气泡。

(2) 裁剪尺寸须包含纵横向重叠部分，剪裁下的碳纤维不能折叠，粘贴前必须卷滚在半径R≥80mm的圆滚上，免折损；裁剪好的纤维布，若当天用不完，应放置在无尘、干燥、无日光直射处密封保管。

(3) 纤维布必须沿定位线粘贴，多层粘贴应逐层进行，必须待第一层固化后再粘第二层，不得一次粘贴多层纤维布；在一处粘贴多块纤维布，应先粘中心的一块，然后向两边扩展；碳纤维布在外凸角粘贴时，不要让纤维布受折损伤；在内凹角粘贴时，采用半径相同的橡皮滚轮，挤压凹角，以免扯离力使凹角处纤维址起；滚压时沿受力方向滚压不要往返用力。

(4) 纤维搭接长度。在纤维方向一般规定为100mm（日本道路工程及住宅土程规定为200mm)；与纤维垂直方向两块之间无须搭接（也有要求搭接30mm以上的）；在粘贴的纤维布面积中间，若有开口设备、铁板等阻挡时，纤维布的剪裁应事先计划，并对这些削弱的部位做好补强准备。

(5) 养护。室外施工时为了不使雨水、灰尘附着在纤维布上，须用塑料布养护。纤维布粘上后，用塑料布覆盖24h以上进行养护。平均温度10℃以下，初期固化时间约2d;平均温度10～20℃，初期固化时间约1-2d；平均温度在20℃以上时，初期固化时间约1d。完全固化要求时间较长，一般固化80%以上就可以受力。平均温度在20℃以上时须固化7d;平均温度在10℃时须固化14d才能受力使用。

6.浸渍胶上涂

(1) 目的：表层保护，或为下一层纤维布的粘结作准备。

(2) 上涂后到固化前，检查纤维布有无浮起、鼓胀或剥落，若有应立刻修整。

(3) 浮起、鼓胀部分，在未固化前，用脱泡滚朝纤维方向推碾，将气泡排出去；若浮起、鼓胀已经固化，可采取开排气孔，用注射器灌胶充填。

7.表面涂饰

(1) 目的：避免树脂胶白化现象。表面浸渍胶受紫外线、臭氧影响会产生老化和白化。

(2) 有耐火要求时，需用石棉灰浆或水泥砂浆抹面（可在浸渍胶固化前，在纤维布表面粘豆砂石子糙化）。

(3) 需要缓冲车辆等冲撞碳纤维表面时，可设置砂浆防护层或挂网浇筑一层高强混凝土处理，使防护层和纤维布得到充分的附着强度。

(4) 如有彩色美化装饰要求时，可用彩色胶或彩色涂料。

8.碳纤维补强加固施工质量检查和验收

(1) 施工开始前，应确认碳纤维片材和胶粘剂、底层树脂、找平材料的产品合格证、质量检验报告，各项性能应满足验收规范要求。

(2)材料性能抽样检验

①碳纤维片材：当工程使用的碳纤维数量大于m2时，每m2用量提供一次料质检（包括抗拉强度和弹性模量）报告，检验数量不少于3组（每组试样数量为5个）。工程使用的碳纤维片材材料数量少于m2时，可引用本年度内其他项目使用同批产品时抽检的质检报告，若无此报告，也应抽检一组。其检验结果应符合验收规范的要求。

胶粘剂：当工程的胶粘剂用量在1t以下时，应作一组试样进行正拉粘结强度检验；用量在1t以上时，应每吨（不足1t，按1t计）增加1组试验；每组试样数量应不少于5个。受检的胶粘剂应由独立试验室人员在不少于两个包装单位中随机抽取，经混和后用于制作试样，其试验结果应符合验收规范的要求。

（4）粘结质量不符合要求需割除修补时，应沿空鼓最边沿将空鼓部分的碳纤维割除，以每边向外缘扩展100mm大小之同样碳纤维材料，用同样粘剂，补贴在原处，其施工步骤及做法应按要求进行。

(5) 正拉粘结强度达不到要求时，应将抽样检验所代表的部位的碳纤维复合材，全部剥去重做。

9.工具简介

(1)基底处理工具

①磨机：用于混凝土表面的打磨；②錾子：用于剔凿混凝土表面松散部位的混凝土残渣；③钢丝刷：用于清除混凝土表面的不洁污渍。

(2) 粘贴碳纤维

①调料容器：用于调合环氧树脂；②衡器：用于称量材料各组分的重量；③搅拌器：用于搅拌混合树脂材料；④刮板；用于修补不平粘贴碳纤维抚平；⑤滚筒刷：用于涂刷树脂；⑥罗拉：用于碳纤维的脱泡和压紧。

(3) 检测类工具

①靠尺：用于检查混凝土表面平整度；②塞尺：与靠尺配合使用；③温湿度计：用于测量大气温度、湿度；④小鼓锤：用于检查空鼓；⑤卷尺与钢板尺。

(4) 修补类工具

①注胶器：用于向空鼓内注入粘结树脂；②割刀：用于割开空鼓处碳纤维片以便注入粘结树脂。

(5) 劳保类用品

①工作服、工作帽；②防护眼镜；③防尘口罩；④安全帽；⑤胶手套。