桥梁检测评定与加固技术（第2版） 课件 第8章 8.6 钢绞线网-聚合物砂浆加固技术

第八章桥梁上部结构的改造与加固技术——钢绞线网-聚合物砂浆加固技术南京林业大学江苏·南京技术原理与特点此技术是用高强钢绞线（不锈钢或镀锌）代替钢筋，将钢绞线网通过固定销装置固定于待加固结构底面或侧面，分层压抹聚合砂浆，实现对结构受拉区或截面侧面的加固钢绞线网-聚合物砂浆加固技术高强钢绞线网—聚合物砂浆加固技术原理良好的耐久性能：不存在钢材腐蚀，老化等问题粘结性能好：渗透性聚合物砂浆为无机材料，具有良好的粘结性能耐火耐高温：无树脂胶材料，有良好的耐火及耐高温性能适合大面积结构加固：施工便捷，节点处理方便，可以加固有缺陷或强度低的混凝土结构性价比高加固性能可靠：保证了加固材料的强度利用特点材料性能钢绞线钢绞线网典型规格如下图所示，其钢绞线网典型规格为纵向钢绞线间距30mm，横向钢绞线间距150mm，网片采用小直径不松散的高强度钢绞线制作钢绞线网典型规格（尺寸单位：mm）常用钢绞线的直径有2.4~4.8mm等不同规格，其性能指标如下表所示种类高强不锈钢丝绳高强镀锌钢丝绳钢丝绳公称直径(mm)抗拉强度标准值抗拉强度设计值钢丝绳公称直径(mm)抗拉强度标准值抗拉强度设计值6×7+IWS2.4～4.0160012002.5～4.5165011001×192.5147011002.515801050高强钢绞线抗拉强度设计值（MPa）类

别弹性模量设计值

拉应变设计值

不锈钢丝绳6×7+IWS1.2×1050.011×191.1×1050.01镀锌钢丝绳6×7+IWS1.4×1050.0081×191.3×1050.008高强钢绞线弹性模量及拉应变设计值钢绞线的结构型式有6×7+IWS金属股芯右交互捻钢丝绳和1×19单股左捻钢丝绳，钢绞线网固定销主要起固定钢绞线网的作用钢绞线的结构形式图钢绞线固定销示意图聚合物砂浆

聚合物砂浆力学性能良好，如粘结强度、热膨胀系数抗压强度、抗弯强度等1）强度高，并且早期强度增长快2）具有较强的渗透性，与原混凝土结构的粘结性能好，如使用界面剂，粘结强度还会提高3）收缩性小，因此基本不会产生收缩裂缝4）材料无毒界面剂

乳状灰浆界面剂可以增强原混凝土和聚合物砂浆的粘结力。其作为无机材料，是与混凝土结构物的物性相同的优秀修补习材料

聚合物砂浆特点主要途径与施工工艺钢绞线网—聚合物砂浆可以设置在受弯构件的受拉侧对其抗弯、加固，也可设置于受弯构件的侧面对其抗剪加固抗弯加固时，当梁底布置空间不足时，可布置于梁侧面靠近梁底的一定高度范围内，根据侧面网片的高度范围不同，通过承载力提高系数考虑其贡献抗剪加固时，采用三面或四面围套的面层构造或双面的外夹层构造；当采用单面的面层构造时，应加强面层与原构件的锚固与拉结

主要工艺的现场图片如下：钢绞线网—聚合物砂浆外加层加固技术关键工艺（a）基面处理（b）钢绞线网下料（c）钢绞线网固定、张紧与销固（d）涂刷界面剂（e）聚合物砂浆施工—喷涂（f）聚合物砂浆施工—压抹设计构造（1）混凝土强度等级≥C15级，且混凝土表面的正拉粘结强度≥1.5MPa（2）网片应在工厂使用专门的机械和工艺制作（3）网的主筋与横向筋的交点处，应采用同品种钢材制作的绳扣束紧（4）网中受拉主筋的间距应经计算确定（5）钢绞线网与基材混凝土的固定，应在网片就位并张拉绷紧的情况下进行（6）锚固销的节点锚固点应在不锈钢丝网竖线之间的结合部（7）界面剂喷涂均匀，防止龟裂发生（8）聚合物砂浆面层的厚度不小于25mm，不大于35mm（9）聚合物砂浆面层的表面应喷涂一层与该品种砂浆相适配的防护材料计算原理采用钢绞线网-聚合砂浆进行加固时，尚应符合下列规定：构件达到受弯承载能力极限状态时，钢绞线网的拉应变εrw可按截面应变保持平面的假设确定钢绞线网应力σrw可近似取等于拉应变εrw与弹性模量Erw的乘积当考虑二次受力影响时，应按构件加固前的初始受力情况，确定钢绞线网片的滞后应变在达到受弯承载能力极限状态前，钢绞线网与混凝土之间不出现粘结剥离破坏验算梁的正截面承载力时，应引入修正系数ηr1考虑梁侧面围套内钢丝绳网对承载力提高的作用正截面承载力应按下列公式确定：钢绞线网—聚合物砂浆加固正截面受弯承载力计算hr1/b

h/b1.01.52.02.53.03.54.04.50.051.091.141.181.231.281.321.371.410.101.171.251.341.421.501.591.671.760.151.231.341.461.571.691.801.922.030.201.281.421.561.701.831.972.112.250.251.321.471.631.791.952.102.262.42梁侧面hr1高度范围配置网片的承载力提高系数受弯构件加固后的相对界限受压区高度ξb,rw应按下式计算即加固前控制值的0.85倍采用：ξb——构件加固前的相对界限受压区高度，按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB-50010的规定计算。当考虑二次受力影响时，钢丝绳网片的滞后应变εrw,0应按下式计算式中:Mok—加固前受弯构件验算截面上原作用的弯矩标准值

ESO—原钢筋的弹性模量

αrw—综合考虑受弯构件裂缝截面内力臂变化、钢筋拉应变不均匀以及钢筋排列影响的计算系数，按下表的规定采用ρte≤0.0070.0100.0200.0300.040≥0.060单排钢筋0.700.901.151.201.251.30双排钢筋0.751.001.251.301.351.40计算系数αrw值

1.Ρte为混凝土有效受拉截面的纵向受拉钢筋配筋率，即ρte=ASO/Ate，其中Ate为有效受拉混凝土截面面积，按现行国家标准《混凝土结构设计规范》（GB50010—2010）的规定进行计算2.当原构件钢筋应力σso≤150MP，且ρte≤0.05时，表中αrw值可乘以调整系数0.9应用实例某简支T梁桥建设于上世纪80年代，该桥孔跨为7x20m，桥面净宽9+2×1.2m，上部为装配式混凝土T形梁式结构根据需要，该桥需要提档升级，将原二级公路改建为一级公路。采用高强不锈钢绞线网-聚合物砂浆加固技术对其进行加固以提高其承载力某简支T梁桥结构现场照片(a)加固桥梁断面(b）加固处局部放大图某简支T梁桥钢绞线网—聚合物砂浆加固方案示意图（尺寸单位：cm）

加固方案如下图所示，加固T梁底部6根、侧面各5根高强不锈钢绞线网加固施工。桥梁加固前后的车辆静载试验表明，加固后桥梁达到了加固设计要