公路桥梁加固设计规范讲解

《公路桥梁加固设计规范》讲解华南理工大学土木与交通学院桥梁室单成林

1总则

为了提高公路桥梁的加固设计水平，指导桥梁加固设计，满足安全适用、技术可靠、经久耐用、经济合理、环境保护的要求，制定本规范。

本规范适用于各类公路桥梁以恢复使用功能、提高承载能力、增强安全性和耐久性为目的的加固设计。一般养护工程可参照使用。

1总则

桥梁加固前，应按照有关要求及相关规范对其技术状况、承载能力进行检测、评定，并对建设方案进行社会、经济、技术比较。

有特殊使用要求的桥梁，其荷载标准、加固设计基准期、功能要求通过专门研究确定。1.0.5公路桥梁的加固设计除应满足本规范有关规定外，尚应符合国家、行业相关标准、规范的规定。

3基本规定

3.2

加固设计计算基本假定：3.2.1桥梁加固时，应考虑分阶段受力，在新加材料与原结构(构件)未有效结合前，其恒载(含新加材料重量)应由原结构截面承担;有效结合后施加的荷载(恒载、活载、附加载)由加固后的组合截面承担。3.2.2在不同受力阶段，截面变形符合平截面假定。3.2.3在极限状态下，原结构受压区边缘混凝土的应变达到极限值，截面受压区应力可以简化为矩形计算，混凝土取抗压强度设计值。3.2.4在极限状态下，原结构受拉区钢筋仍为理想弹塑性材料，钢筋取抗拉强度设计值。3.2.5混凝土结构加固后的极限承载力，应以原结构截面中混凝土或钢筋强度设计值控制。

3基本规定

3.3加固基本原则与设计程序：

加固设计应依据原桥梁竣工图和设计图及检测评估报告进行，并经现场核对。3.3.2加固设计计算，应考虑结构病害影响、材料劣化、新旧材料的结合性能及材性差异。材料、几何等参数的取值，应采用桥梁现状的检测结果。3.3.3加固设计应进行各施工阶段构件的强度、稳定性及结构变形验算。3.3.4加固后的结构验算应考虑附加荷载(温度变化、混凝土收缩及徐变、预加应力、墩台位移、安装应力等)的影响。3.3.5改变结构体系加固时，结构构件任一截面上的应力不宜超过材料强度的设计值。3.3.6加固验算时，应根据桥梁建设年代的设计荷载、材料性能进行相应计算。3.3.7桥梁加固设计可按下列程序进行:加固工程可行性研究(含估算→加固方案初步设计(含概算)→加固施工图设计(含预算)。

4加固用材料

桥梁结构加固用混凝土的强度等级应比原结构构件提高一级，且不得低于C30;当采用预应力混凝土进行加固时，其强度等级不得低于C40。

在材料性能检验和桥梁加固设计中，纤维复合材料截面面积的计算应符合以下规定:1对纤维布材，应按纤维的净截面积计算，即取纤维布材的计算厚度乘以宽度，纤维布材的计算厚度应按其单位面积质量除以纤维密度确定。

2

对单向纤维板材，应按不扣除树脂体积的板截面面积计算，即应按实测的板厚乘以宽度计算。

4加固用材料4.5.4纤维复合材料的单位面积纤维质量和纤维体积应符合下列规定:1单层碳纤维布材的单位面积纤维质量，不应低于200g/㎡岁耐，不宜高于300g/㎡。单向碳纤维板材的厚度不应小于1.0mm，不宜大于2.0mm;板的宽度不宜大于150mm;碳纤维体积含量不应低于60%。2单层芳纶纤维布材的单位面积纤维质量，不应低于280g/㎡，不宜高于830g/㎡。3玻璃纤维布材的单位面积纤维质量，不应低于300g/㎡，不宜高于600g/㎡。

4.6

胶粘剂

桥梁加固用胶粘剂，根据所加固结构的重要程度分为A级胶与B级胶;其中A级胶用于重要结构或构件的加固，B级胶用于一般结构或构件的加固。

桥梁加固用胶粘剂应进行毒性检验，对完全固化的胶粘剂，其检验结果应符合实际无毒卫生等级的规定。

在桥梁加固用的胶粘剂中，不得使用乙二胺作为改性环氧树脂的固化剂;不得在其中掺人挥发性有害溶剂和非反应性稀释剂。

5

增大截面加固法5.1一般规定5.1.1本方法适用于钢筋混凝土和预应力混凝土受弯构件、钢筋混凝土受压构件的加固，以提高受弯构件的抗弯承载力、抗剪承载力和刚度;提高受压构件的正截面承载力和刚度。5.1.2按现场检测结果确定的原结构构件混凝土强度应满足下列要求:1钢筋混凝土受弯构件不应低于C20，受压构件不应低于C15。

2预应力混凝土构件不应低于C30。5增大朽截面就加固谱法5.屠1.聪4威增大掏截面粘加固顽桥梁腰构件背的作违用(孔或荷员载)厦效应族，按拾下列涝两个已阶段塌进行哀计算伴:1源第一辨阶段判:新镇浇混有凝土贷层达翻到强观度标抽准值搬之前军，构志件按愈原构肥件截白面计宅算，返荷载毙应考虾虑加瓦固时津包括弊原构希件自啊重在算内的震恒载策、现股浇混求凝土晨层自进重及贩施工酸荷载耐。2章第二爸阶段志:新闷浇混窑凝土助层达劝到强豆度标暮准值辣后，泻构件笑按加改固后必整体拢截面蕉计算丢，作套用(伍或荷切载)逗应考置虑包剂括加炎固后吨构件橡自重歇在内辩的恒忙载、不二期花作用县的恒纹载及伯使用篮阶段灵的可毯变作新用。管作用购效应辟组合舍系数毫取值愈:恒腿载的鹅荷载锄效应伪分项照系数直取1加.2造;使加用阶食段的压可变搞作用藏效应焦分项毛系数蜓按现垂行(电(公月路桥微涵设累计通杀用规妖范》仇(J西TG叉-D此60体)取诸用。5增大陪截面况加固融法5.茧2甚受弯盗构件珍加固歼计算5.晋2.那1使采用扣增大牺正截槽面的宵加固耍可分膜为在回截面刷受压库区或耽受拉纵区增雨设现轧浇混浆凝土驳加厚薯层两榜种方细法。5.缘瑞2.瓦2隐仅在脖受压童区增赴设现尺浇混峡凝土袭加厚凉层的段钢筋送混凝尽土和圆预应猴力混电凝土狂受弯渔构件背，在蹲加固劲施工关中以钥原构刺件为蛛支撑隆，在往其上甲浇筑焦混凝碌土加已厚层男并与领原构巨件组菊合，艳构件持的计荷算应廊按《绍公路专钢筋裙混凝妹土及遍预应由力混穴凝土景桥涵堤设计泳规范盗》(揭JT屋G荒D6均2-育20调04袄)第询8.稳1节丙的规末定进邀行：1辫受弯乡丰构件算截面往增大伴后的菠相对加界限动受压勤区高屈度ξb，可愉根据椅原构匙件混棉凝土顾强度铲等级杨和截占面受历拉区割钢筋欺种类场，按琴照《透公路紫钢筋惜混凝守土及培预应迟力混侍凝土凶桥涵货设计芬规范植》(值JT庭GD膨62庸-2航00蜜4)仁表5帜.2羞.1扩取用桐。5增大填截面滨加固柳法2辱计算茂现浇范混凝近土加灯厚层份与原馋构件饮之间猫混凝侵土收熄缩差抚效应截时，短应考串虑混茧凝土祸徐变商的影坊响。催无可罚靠技狮术资税料作洲依据深时，休对整靠体浇件筑的境混凝棉土加秧厚层藏，可峡按相币应于息温度稻降低胡15案℃一杆20舟℃考太虑;翁对分领段浇状筑的凯混凝摆土加哈厚层匪，可扮按相按应于烂温度络降低松10允℃～烈15申℃考度虑。3部若计裕算结卧果表骡明增努设现们浇混律凝土栗加厚土层即帆可满绪足要骑求，击也应么按构义造要刃求配集置加魔厚层刮内的芬钢筋崖。5增大桌截面涉加固裹法（受弯骄构件）5.膏2.肤3在受语拉区索加固弹受弯突构件回时的挑承载惜力计在算，颈除应粮符合捉现行《公路列钢筋剃混凝预土及芝预应衫力混抄凝土招桥涵煌设计暴规范》(沉JT爹G慨D6湖2)对受广弯构屠件正允截面篇承载占力计瓦算的坐基本参假定趣外，班尚应材满足湿下列性要求:1在受霸弯承议载能下力极纵限状歉态下丹，截租面受牲压边时缘混阀凝土息应变何达到咳极限档压应免变εcu。截构面受讲压区戒混凝诸上应除力按狸等效弯矩形娘应力劣图形苹，混劫凝土盒抗压筐强度幕取原彼构件幕混凝波土轴锁心抗躺压强社度设换计值.fcd鼓1。2构件押达到桂受弯纤承载叛能力路极限乏状态晒时，辜新增滴普通血钢筋末的拉近应变εs2按平踪蝶截面科假定棒确定拖。新嚼增普刘通钢翼筋的顷拉应合力σs2应为煎钢筋马的弹横性模棚量Es2与其王拉应姜变εs2的乘颠积。5增大税截面繁加固挣法（受弯脆构件）5.娘2.岔4在矩蓄形截挑面或狭翼缘悄位于料受拉袋边的T形截深面钢紫筋混租凝土抛受弯呢构件赚的受电拉区隶进行废抗弯枯加固肃时，棚其正蛛截面头受弯费承载约力应宋按下六列公赶式计耻算：5增大欲截面邀加固泪法（受弯林构件）5增大阻截面些加固做法（受压胃构件）5增大锹截面螺加固蒸法（受压钉构件）5增大畏截面殿加固桃法5.娱5.袄1新浇筒混凝锡土应号符合喉下列姨规定恳：1新浇躲混凝过土强际度级新别宜敬比原沃构件束混凝谋土强糕度提悼高一请级，尚且不欧低于C2巨5。2新浇税混凝刊土层伞的最供小厚碎度，晌对板牧不宜诱小于10内0恼mm，对捡梁和辰受压趟构件么不宜窜小于15贴0m秩m。3当新暗浇混缺凝土育层厚柳度小初于10开0m窜m时，旺可采韵用小乞石子珍混凝携土或剂喷射搅高性莲能抗沉拉复虚合砂括浆。致在结逆构尺圈寸复哪杂和文新浇码混凝仿土施茂工条蚕件差夜的情递况下测，可喂采用熔微膨铅胀或的自密命实混闻凝土肥。5增大遗截面蜓加固巾法5.绘5.会2加固讨用受盟力钢舰筋直馅径不蚀小于12堵mm，不投宜大萄于25阻mm谁;构造片钢筋植直径颂不小揪于10帽mm艺;箍筋担直径苹不宜欠小于8m荣m。5.州5.章3新增衔钢筋搞应按赶现行《公路弊钢筋烤混凝策土及棍预应旺力混疼凝土经桥涵得设计洗规范》(绒J绵TG排D怖62蓄)要求凳进行叼设置弦，并疏应符膀合下喘列规干定:1当新呢增纵前向钢唐筋与余原构熄件受栽力钢末筋采绑用短嚷筋焊齐接时够，短河筋的毙直径能不宜欺小于12赛mm，各扎短筋种的中修距不杀应大散于50植0m宝m。2当用救单侧谢或双枝侧加循固时井，应哄设置U形箍曲筋或贸封闭使式箍鉴筋并厘与原超构件犬牢固舒连接打。5增大败截面陆加固虎法5.霸5.知4在受顿拉区闲增设辫混凝墨土加映固的严受弯粮构件号，新让增纵证向钢尝筋需柿截断掌时，僚应从贷计算孩截断扒点外驱至少尖增加文一个担锚固丘长度拉。受饿压构娘件新盛增纵栋向受抄力钢对筋应迷伸人驳原结琴构中铲并满岁足锚臭固要易求。5.刃5.冒5新老育混凝翠土结调合面宝处，没原构恩件的促表面头应凿室成凹疑凸差箩不小绕于6m会m的粗指糙面睁。5.喉5.垫6为满成足式(5呼.4次.1演)和式(5枪.4管.2调-2偏)要求堤，需论要在剥原构辞件混洒凝土笨中植敢抗剪撕钢筋亡时，贴数量赛应根欺据受果力及景构造结要求拒确定厕，植宏筋设充计见赏本规扇范附巴录A。6粘贴痒钢板晴加固丽法6.届1一般朱规定本方摸法适膨用于延钢筋显混凝姜土受胜弯、掘受拉弃和受夜压构按件的炮加固坏。粘贴婶钢板感加固吗桥梁例构件增的作何用效悲应宜闷分别莲按下雨列两芬个阶息段进所行计榨算:1第一亲阶段:粘贴巩钢板危加固兆施工元前，材作用(或荷贷载)应考柳虑加拣固时逗包括幼原构邻件自性重在恰内的筝实际绣恒载丙及施固工时寻的其循他荷辩载。2第二桑阶段:粘贴贸钢板眠加固雄后，黄作用(或荷渠载)应考没虑包边括构疫件自滨重在贩内的的恒载曾、二抗期恒莫载作嫁用及锁使用孩阶段树的可猜变作献用。将作用绍效应拳组合贼系数典取值:恒载蜜的荷诸载效间应分金项系绘数1.旧2;使用森阶段扎的可莲变作跑用效纤应分脱项系粮数按禁现行《公路皮桥涵匀设计企通用滥规范》(惩JT眠G使D6莲0)取用音。6粘贴防钢板饲加固宫法6粘贴侨钢板荷加固丛法6粘贴场钢板愚加固星法6.拦5匀构造信要求6.换5.员1住采用格直接萄涂胶胸粘贴稼的钢饼板厚鸣度不赴应大翠于5东mm今;钢潮板厚眨度大驳于5副mm殿时，偏应采闭用压嫩力注佳胶粘露结。6.弄5.听2役对钢惠筋混判凝土顺受弯架构件渣进行税正截祸面加浴固时陷，钢席板宜配采用杂条带幻玉粘贴扮，钢知板的冬宽厚集比不沿应大杆于5奴0。6.镜5.夹3秆当粘画贴的冠钢板夹延伸渐至支宁座边物缘仍厘不满斤足本合规范受第6怪.2动.5叶条闻延伸记长度慰的要么求时悬，应溪采取磨下列带锚固插措施眯:6粘贴聪钢板讯加固寨法6.耳5.随7梢直接逼涂胶歇粘贴巨钢板辆宜使板用锚竹固螺胃栓，饲锚固搅深度握不应娇小于讨6.垄5倍收螺栓阁直径脂。螺发栓布遮置的而间距嫂应满睡足下劲列要棍求:1详螺栓穴中心语最大逢间距帽为2沿4倍帖钢板耍厚度宵;最挽小间牌距为丈3倍绣螺栓酬孔径华。2申螺栓榴中心服距钢纽奉板边出缘最关大距腊离为矛8倍昏钢板秆厚度益或1触20唤mm宾中的株较小搁者。出最小绕距离竭为2借倍螺个栓孔诉径。如果桐螺栓寒只用椒于钢挎板定夫位或池粘贴咱加压佛时，吩不受誓上述虎限制暗。7粘贴福纤维泰复合司材料青加固缎法7.屯1适一般惕规定7.勺1.酿1庆本方委法适置用于估钢筋笛混凝郑土受躁压柱东，以也提高淋延性陪、耐宇久性尼的加随固;真亦可承用于旺梁、矿板的吸加固伟。7.鹊1.齐2塌采用妈纤维搁复合扎材料暗加固产受压宗柱时栗，原垦构件育混凝古土强减度等养级不仔宜低其于C率15使。采用选碳纤兼维复毁合材榆料加娱固梁底、板饮时，义混凝普土强执度等南级不别宜低予于C滥25仍;采叮用芳努纶纤论维复碑合材森料、英玻璃获纤维陡复合絮材料液时，复混凝州土强天度等护级不再宜低姥于C导20耻。7.钱1.作3爽纤维予复合房诚材料纵、茹煤结材迟料和拌表面洲防护助材料携的性燥能及喘使用售环境仙等均名应符朴合本窃规范灭第4付.5馒节和候第4灶.6炮节的涌要求抢。7粘贴耍纤维枯复合踩材料共加固器法7.驶1.疯4采用占纤维俗复合胜材料帐加固淡时，坟必须技将纤灯维复柳合材泪料与椅构件化牢固怪地粘松贴在躺一起浅，变蚁形协隙调，火共同辽受力尺。7.柳1.棍5加固恩时宜暮卸除愈作用驾在结索构上益的部冈分荷陕载。7.帖1.贤6结构懂设计锣计算漆，必犯须进胡行分狠阶段雀受力套和整雹桥结业构验垫算。7.旷1.俗7加固柄后构售件的统承载么能力斥由原滴构件呜中受氏拉钢巷筋(预应敞力钢访束)或受蚀压混贱凝土并达到巾其强睛度设股计值这控制唯。7粘贴其纤维窑复合埋材料央加固筝法7.排1.迹8采用担纤维嘱复合统材料从加固猴受弯杂构件政时，坐其破执坏形秋式应约为正雨截面好破坏辣先于炕斜截蕉面破杆坏。7.伯1.衣9墩柱递延性疮不足叙时，他应采职用全倾长无纲间隔精环向贼连续绳粘贴荐纤维购复合胞材料误加固喂，即恰环向颤围束逆法加劣固。7.逢1.暖10必要贩时应五采取诵可靠绣的锚魂固措呜施。7粘贴浸纤维在复合忌材料脉加固丧法7.世6.怒2对矩芳形截生面或薪翼板便位于蔽受拉历边的芒钢筋吼混凝裙土T形截弟面受磨弯构们件，倡在受赵拉面坝粘贴知加固吊时，余正截缩慧面承走载力扑按下摩列公玩式计紧算(图7.赠6.耳2)核:1当混熄凝土颤受压豆区高顷度x大于ξfbh，且射小于ξbh0时7粘贴倘纤维拒复合辆材料庆加固荣法ε1—考虑岛二次优受力治影响翁时，飘加固滚前构漆件在界初始君弯矩甜作用士下，愤截面捉受拉喂边缘递混凝器土的挠初始证应变杀，按著式(7确.6介.2贝-s肆)计算;当不司考虑膛二次挡受力她时，刚取0;[εf]—纤维献复合押材料拉的允洁许拉努应变隙，取[εf]=旺Kmεfu，且下不应单大于亩纤维最复合亮材料泰极限体拉应炕变的2/录3和0.值00掠7两者桑中的意较小锣值，εfu为纤凭维复中合材糠料的拔极限冬拉应绍变;8体外慌预应莫力加鬼固法8.碧1一般立规定8.中1.歼5当被尝加固察构件步的混耕凝土斥强度掏等级殃低于C2苗5时，违不宜谜采用糟预应滚力加瓦固方衬法。8.悠1.苏6转向虹装置唱的尺艰寸设捡计应垂综合刊考虑绸体外谱预应著力产夫生的灰径向屑力大热小、房诚体外贼预应多力束璃的根奸数及予其曲接线形扑状、倍孔道枕直径终、普且通钢环筋间兴距及吐混凝疤土保孝护层着等因封素。8.施2加固杂计算8.脊2.清3持久吗状况鹿承载蝴能力裤极限握状态伙计算1正截坛面抗灵弯承腔载力弟计算8体外赏预应甚力加叹固法1)梢体折外索崖加固靠梁的魄正截枪面抗疫弯承税载力钳计算遵图式垒，参蹈见图虏8.惑2.阵3-监1:8体外艘预应依力加链固法式中抛:咳σpu纺,e—当构犹件达宏到极侍限抗蚂弯承偷载能四力时造，体雕外预好应力猫筋(亩束)斥的极开限应雪力计亮算值韵按式进(8扶.2奔.3评-5鞠)计裁算;ho—体(窑内)拦外预陶应力偿筋和慈原梁露普通求钢筋捐的合漫力点乏到梁核顶面耐的距敏离，慨ho=h井一a延;8体外液预应项力加刮固法8.难2.胸4受持久锻状况变正常宝使用费极限境状态员计算1连体外鞋预应怠力加押固受定弯构键件按炮下列访三种伏情况色设计垃:1)梅全从预应拆力混驴凝土躺加固萌结构锐，在雹作用怨(或歇荷载哀)短业期效始应组赶合下乘控制坝截面陪边缘怜木容掏许出象现拉疏应力喊，在株结构别自重黎和体邻外预伤应力和作用纪下简窝支梁档控制拥截面赶的上唤缘不颂得消芹压。2)茎A屯类体远外预畏应力匀混凝成土加崖固结嗓构，猎在作替用(轧或荷派载)概短期煤效应未组合始下控吧制截柴面边存缘可梢出现练不超愁过限醉值的稳拉应壶力。3)委B戒类体归外预缠应力患混凝霸土加僚固结谱构，米在作盛用(浩或荷懂载)计短期果效应东组合源下控贴制截陷面边枝缘可膀出现拆超过萍限值捏的拉哄应力畜，但饰裂缝课宽度果应小前于限处值。8体外贡预应皮力加堤固法2体外惑预应停力混凉凝土衡结构信弹性泡内力熔分析斗时，付应采慰用原猜梁全僻截面长换算弟截面勺几何本性质域，亦糠可近孤似采佳用毛奴截面负几何麦性质揉。计算酬体外秃预应俩力混梁凝土晴结构陵的弹族性应原力时爷，全躬预应舅力构盟件、A类构贼件应浓采用忙全截存面换婶算截创面积腰几何吊性质;B类构驰件应昆采用释开裂址的换放算截那面积甲几何恰性质覆。8体外话预应鸽力加差固法4体外夺预应纠力筋(束)的预蛋应力讨损失勺计算谈中应循考虑:体外灭预应卡力筋(束)转向耍和锚万固构品造管嘱道中嚷的摩辆擦损席失σl1，锚联具变悄形、喜预应达力筋(束)回缩厨和接换缝压什密损氏失σl2，分链批张颈拉损最失σl4、，搁预应踢力筋(束)的松罗弛损展失σl5。5抗裂钩性验似算1)正截鸦面抗追裂性踢验算2)斜截广面抗灯裂性周验算6正常许使用搂极限彼状态证下的火挠度宜，根耍据给恨定的灯截面崖刚度炎计算间。8体外希预应叫力加慌固法8.佳2.革5应力粉计算1持久密状况熊设计碍的体旺外预致应力驴混凝掉土受少弯构副件，颜应计紧算其无使用锤阶段茎正截声面混脚凝土束的法傲向压杏应力教、斜钱截面盯混凝蝇土的井主压疑应力触，原拆梁受恭拉区帽预应植力钢卵筋的碍拉应遮力，蒸以及废体外辆预应咽力筋(束)中的挺拉应撕力。蒜计算负上述该应力粱时，暂作用(或荷侵载)取其宴标准辩值。饱应力哈计算位时汽研车荷番载必销须考拳虑其惜冲击冒系数史。9改变蔽结构疑体系驳加固庄法9.寻1桨一般率规定9.追1.枝1厉改变守结构右体系资加固渠法是危采用墓一定竖技术谢措施绢改变左原结鹊构受芝力体娃系，子降低忽控制崖截面吹内力护，提帖高桥毯梁结盆构整掀体承忽载能勒力的骄一种圾加固粉方法数。9.突1.抵2检桥梁蛛常用随改变响结构厦体系蜜加固孕法包窃括:刊将多亡孔简想支梁烈改为们连续夜梁，私将单界孔简严支梁翅改为坡支撑额梁，服将中击、下佛承式学拱改袖变为荐拱一拥斜拉灵组合吨体系夹，将洽连续虑梁、狱连续贱刚构狠改变非为矮更塔斜悔拉桥康，将臭带挂兔梁T划形刚傻构改负变为江连续俯刚构咳以及疏其他卫增设芒结构身(杆孟件)松而使埋原结遮构受逢力体恒系发奇生改答变的画方法倍。9.驳1.胆3对拟趟采用酬改变刷结构购体系握法加龙固的云桥梁搏，需仁进行容深人誓、细坡致的摔方案府论证腊。9改变短结构商体系抢加固桑法9.洁1.趟4采用涨改变郑结构陪体系束加固紧时，法应对衬新、缺旧整裤体结桶构的逢各受宏力阶五段进秃行验捐算，携并且嘉与增爱大截杂面法跨、粘敢贴钢慈板法惕等综臭合使翠用。9.恰1.壮5施工碌中应胃严格翼执行趟设计翅规定阴的施夕工方宗法和姐程序揪。15幻玉桥梁直抗震路加固15历.1产适条用范们围本规重范抗粪震加鞋固部诊分主盐要适瘦用于鸭单跨哀跨径伙不