钢筋混凝土梁的加固方法及分析
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固 方案 的选 择 。 关键 词 ： 钢 筋 混 凝 土梁 ； 加 固补 强 ； 锚 固 中 图分 类 号 ： ＴＵ３ ７ ５ ． １ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ３ — ５ ７ ８ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ — ０ ４ ０ １ — ０ ３
混凝土梁不论是 由于 自 身性能下降， 还是由于使 用荷载增加［ １ 。 ］ ， 容易出现裂缝 ， 承载力达不到使用要
钢 筋 混 凝 土梁 的加 固方 法 及 分 析
马兵 辉
（ 安徽省交 通规划设计研究院有 限公 司， 安徽 合肥 ２ ３ ０ ０ ８ ８ ）
摘
要： 在 实际工程 中， 因为设计缺 陷、 施工质量 、 功能改变等 因素 ， 部分钢筋混凝土结构构件满足不了实 际使 用功能上 的要 求， 该
文通过对结构构件 中的钢筋混凝土梁 的提 出了几种加 固方法 ， 分析几种加 固方式的构造做法和优 缺点 ， 来给设计 者提供最优 的加
作者简介 ： 马兵辉 （ １ ９ ７ ３ 一） ， 男， 安徽 黄山人 ， 安徽 省交通 规划设计研究 院有 限公 司高级工程师
＜ － ｒ 程与建设》 ２ ０ １ ３ 年第 ２ ７ 卷第 ３ 期
４ ０ １
土截 面尺 寸不 变 。 由于两 部 分 之 间通 过 粘 结 或机 械 连接 ， 新混 凝土 的收缩 将 受 阻 而 产 生拉 应 力 ， 如果 拉 应 力 积聚 到足 够严 重 的程度 ， 新混 凝土 就会 产生 开裂 或剥 离 。解 决 的方 法 可 以采 用 无 收 缩 混 凝 土 或特 种
１ ． ５ 粘贴 Ｆ Ｒ Ｐ加 固
粘贴 Ｆ Ｒ Ｐ加 固＿ ＿ ７ ］ 方 法是 纤 维增 强塑 料 （ Ｆ Ｒ Ｐ ） 用 树脂 将 细小但 很 结实 的纤 维粘 接在 一起 做 出来 的 ， 它 的强度 有 时会 超 过钢 。粘 接 Ｆ ＲＰ的环 氧树 脂 材料 不
求 等情况 。梁是 结 构 中最 常 遇 到 的被 加 固构 件 。在
度（ ＥＪ ） 进 行 分 配 。施 工 时 ， 应 注 意 被 加 固梁 区域 内
的 活载应 卸掉 。
选择加固方法之前 ， 应首先确定混凝土或钢筋的实际
性 能指标 ， 以用 于结 构分析 。
当加 固结 构 构 件 时 ， 通 常有 两 种 途径 ： 主动 法 和 被动 法 。主 动法是 指 提 高 构 件 的 承 载力 使 之 能 承 受 后加 及 已有 的荷 载 ； 被 动 法是 指 修 复 构 件 ， 使 之 仅 能 承担 随后 增加 的 荷 载 。只 有 当 原 有 构件 发 生 一 定 变 形时， 补强 钢 筋才 能发 挥作 用 。
图 ２ 受 拉 协 调 设 计 的 刚 性 加 固
１ 钢筋混凝土梁 的加 固方法及分析
１ ． １ 增设 新构 件
而采 用 柔性 钢锚 固， 目的是 通过 引入 向上 的荷 载 ， 使 原有 混凝 土梁 部分 卸 载（ 如图 ３ 所示） 。采 用这种 方 法时 ， 通过 千斤 顶使 新 梁 产生 一个 预定 向下 的挠度 ， 支 顶原 有混 凝土 梁 。支
土 上脆性 分 离 。
环氧树脂可以用压力注射的方法， 也可以将胶抹
在 两个 粘接 的表 面上 ， 需要 夹具 和暂 时 的脚手 架将 元 件压 在 一起 。如 有必 要 在 适 当的位 置 设 置 竖 向锚 栓 来加 强 锚 固 ， 既 可 以防止 由于钢 板受 力 时较 高 的局 部 粘 接应 力引起 的结合破 坏 ， 同时避免 钢板 端部 突变 造 成 的削 弱 。 粘 贴钢板 加 固的弱 点 是 钢 板 在混 凝 土上 的接 触 界面上的腐蚀 ， 可能导致粘结失效 。因此在室外不建 议 采用 进行 粘贴 钢板 加 固的方 法 。
严 重 超载 的钢 筋混 凝土 梁采 用增 设新 构 件 ＿ ４ ］ 的 方 法加 固 比较 经济 。根 据板 的承 载力 ， 新增 的构件 可 以设在 现 有梁 之 间（ 如 图 １所 示 ） ， 可 以缩小 板 跨 ， 同 时提 高板 和梁 的承 载力 ； 也可 以紧靠原 梁设 置新 梁并 相 互连 接 ， 能用 新梁 来分 担后 增荷 载 。
通 常 情况 下 ， 增 设 钢 梁 比增 设 混 凝 土梁 要 容 易 、
快捷 。为了使后增 的钢梁起作用 ， 它必须与被加 固的 梁变形协调（ 如图 ２ 所示） 。荷载将按构件 的相对 刚
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ４ — ２ ２ ； 修 改 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ５ — ０ ２
也能减少到最小。这种做法的明显缺点是完全依赖于
施工工 艺 ， 容易 出现 的 问题 ： 表 面处 理得 不 好 、 环 氧 树 脂材料失 效或不能 和梁变形协 调 、 操作 方法 随意 等 ， 最 终 的结果 就是加 固的板起不 到加 固的作用 。
混凝土 ， 也可以采用灌浆料。扩大截面法的另一个问
题 是 钢筋 的锈 蚀和锚 筋 的锈蚀 。
图 ５ 粘 贴 钢 板 加 固法
因此在 实施 的过 程 中应 处 理好 以下 几 个 方 面 的 因素 ： 表 面必 须处 理 良好 ， 磨 出的碎 屑 和污 染 物 要 被
除掉 ， 表面要打毛， 对混凝土和钢都进行喷砂处理 ； 环 氧树脂应具有等于或超过混凝土的粘结力 ， 能够适应 环境 条件 ； 加 固钢 板 应该 足够 的长 和 薄 ， 避 免 从 混 凝
顶使荷载作用在槽钢上， 相应减轻了原有混凝土梁的 荷载， 因而避 免结 构 出现超 载 。
有 洱潞 十粱 朝 板
结构栓接
图 ３ 帮助已有梁承担部分荷载的柔性钢梁
图 １ 板跨 中部部位增设钢梁
１ ． ２ 扩 大截 面法 加 固 扩大 截面法 啪是 一种 相对 简单 、 比较 常见 的梁 的 加 固法 （ 如 图 ４所 示 ） ［ 。但 存 在 的 问题 是 新增 混 凝 土 的收缩 。由于新 混凝 土硬 化收缩 时 ， 老 的结构 混凝
混凝土梁不论是 由于 自 身性能下降， 还是由于使 用荷载增加［ １ 。 ］ ， 容易出现裂缝 ， 承载力达不到使用要
钢 筋 混 凝 土梁 的加 固方 法 及 分 析
马兵 辉
（ 安徽省交 通规划设计研究院有 限公 司， 安徽 合肥 ２ ３ ０ ０ ８ ８ ）
摘
要： 在 实际工程 中， 因为设计缺 陷、 施工质量 、 功能改变等 因素 ， 部分钢筋混凝土结构构件满足不了实 际使 用功能上 的要 求， 该
文通过对结构构件 中的钢筋混凝土梁 的提 出了几种加 固方法 ， 分析几种加 固方式的构造做法和优 缺点 ， 来给设计 者提供最优 的加
作者简介 ： 马兵辉 （ １ ９ ７ ３ 一） ， 男， 安徽 黄山人 ， 安徽 省交通 规划设计研究 院有 限公 司高级工程师
＜ － ｒ 程与建设》 ２ ０ １ ３ 年第 ２ ７ 卷第 ３ 期
４ ０ １
土截 面尺 寸不 变 。 由于两 部 分 之 间通 过 粘 结 或机 械 连接 ， 新混 凝土 的收缩 将 受 阻 而 产 生拉 应 力 ， 如果 拉 应 力 积聚 到足 够严 重 的程度 ， 新混 凝土 就会 产生 开裂 或剥 离 。解 决 的方 法 可 以采 用 无 收 缩 混 凝 土 或特 种
１ ． ５ 粘贴 Ｆ Ｒ Ｐ加 固
粘贴 Ｆ Ｒ Ｐ加 固＿ ＿ ７ ］ 方 法是 纤 维增 强塑 料 （ Ｆ Ｒ Ｐ ） 用 树脂 将 细小但 很 结实 的纤 维粘 接在 一起 做 出来 的 ， 它 的强度 有 时会 超 过钢 。粘 接 Ｆ ＲＰ的环 氧树 脂 材料 不
求 等情况 。梁是 结 构 中最 常 遇 到 的被 加 固构 件 。在
度（ ＥＪ ） 进 行 分 配 。施 工 时 ， 应 注 意 被 加 固梁 区域 内
的 活载应 卸掉 。
选择加固方法之前 ， 应首先确定混凝土或钢筋的实际
性 能指标 ， 以用 于结 构分析 。
当加 固结 构 构 件 时 ， 通 常有 两 种 途径 ： 主动 法 和 被动 法 。主 动法是 指 提 高 构 件 的 承 载力 使 之 能 承 受 后加 及 已有 的荷 载 ； 被 动 法是 指 修 复 构 件 ， 使 之 仅 能 承担 随后 增加 的 荷 载 。只 有 当 原 有 构件 发 生 一 定 变 形时， 补强 钢 筋才 能发 挥作 用 。
图 ２ 受 拉 协 调 设 计 的 刚 性 加 固
１ 钢筋混凝土梁 的加 固方法及分析
１ ． １ 增设 新构 件
而采 用 柔性 钢锚 固， 目的是 通过 引入 向上 的荷 载 ， 使 原有 混凝 土梁 部分 卸 载（ 如图 ３ 所示） 。采 用这种 方 法时 ， 通过 千斤 顶使 新 梁 产生 一个 预定 向下 的挠度 ， 支 顶原 有混 凝土 梁 。支
土 上脆性 分 离 。
环氧树脂可以用压力注射的方法， 也可以将胶抹
在 两个 粘接 的表 面上 ， 需要 夹具 和暂 时 的脚手 架将 元 件压 在 一起 。如 有必 要 在 适 当的位 置 设 置 竖 向锚 栓 来加 强 锚 固 ， 既 可 以防止 由于钢 板受 力 时较 高 的局 部 粘 接应 力引起 的结合破 坏 ， 同时避免 钢板 端部 突变 造 成 的削 弱 。 粘 贴钢板 加 固的弱 点 是 钢 板 在混 凝 土上 的接 触 界面上的腐蚀 ， 可能导致粘结失效 。因此在室外不建 议 采用 进行 粘贴 钢板 加 固的方 法 。
严 重 超载 的钢 筋混 凝土 梁采 用增 设新 构 件 ＿ ４ ］ 的 方 法加 固 比较 经济 。根 据板 的承 载力 ， 新增 的构件 可 以设在 现 有梁 之 间（ 如 图 １所 示 ） ， 可 以缩小 板 跨 ， 同 时提 高板 和梁 的承 载力 ； 也可 以紧靠原 梁设 置新 梁并 相 互连 接 ， 能用 新梁 来分 担后 增荷 载 。
通 常 情况 下 ， 增 设 钢 梁 比增 设 混 凝 土梁 要 容 易 、
快捷 。为了使后增 的钢梁起作用 ， 它必须与被加 固的 梁变形协调（ 如图 ２ 所示） 。荷载将按构件 的相对 刚
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ４ — ２ ２ ； 修 改 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ５ — ０ ２
也能减少到最小。这种做法的明显缺点是完全依赖于
施工工 艺 ， 容易 出现 的 问题 ： 表 面处 理得 不 好 、 环 氧 树 脂材料失 效或不能 和梁变形协 调 、 操作 方法 随意 等 ， 最 终 的结果 就是加 固的板起不 到加 固的作用 。
混凝土 ， 也可以采用灌浆料。扩大截面法的另一个问
题 是 钢筋 的锈 蚀和锚 筋 的锈蚀 。
图 ５ 粘 贴 钢 板 加 固法
因此在 实施 的过 程 中应 处 理好 以下 几 个 方 面 的 因素 ： 表 面必 须处 理 良好 ， 磨 出的碎 屑 和污 染 物 要 被
除掉 ， 表面要打毛， 对混凝土和钢都进行喷砂处理 ； 环 氧树脂应具有等于或超过混凝土的粘结力 ， 能够适应 环境 条件 ； 加 固钢 板 应该 足够 的长 和 薄 ， 避 免 从 混 凝
顶使荷载作用在槽钢上， 相应减轻了原有混凝土梁的 荷载， 因而避 免结 构 出现超 载 。
有 洱潞 十粱 朝 板
结构栓接
图 ３ 帮助已有梁承担部分荷载的柔性钢梁
图 １ 板跨 中部部位增设钢梁
１ ． ２ 扩 大截 面法 加 固 扩大 截面法 啪是 一种 相对 简单 、 比较 常见 的梁 的 加 固法 （ 如 图 ４所 示 ） ［ 。但 存 在 的 问题 是 新增 混 凝 土 的收缩 。由于新 混凝 土硬 化收缩 时 ， 老 的结构 混凝
