钢绞线网片-聚合物砂浆外加层加固法在旧排水方涵盖板加固中应用课题可行性研究报告1 现状调查1.1 对工程本身的调查1.1.1 对现况桥涵的调查滨河街地下桥涵工程建于1994年，建成近20年，目前仍在使用，是附近居民、商铺使用的主要排水通道，桥涵内常年有几十厘米深的流动污水，桥涵结构形式为双孔2.0×6.0米涵洞。
桥涵中墙采用钢筋混凝土材料，边墙为浆砌块石，顶部为滨河街沥青混凝土路面。
由于建成时间较长，构件长时间处在潮湿环境中导致混凝土材料恶化，引起钢筋锈蚀，影响结构承载力，存在安全隐患。
2012年8月-10月间，北京市大兴区市政市容管理委员会委托北京建业通工程检测技术有限公司对滨河街桥涵进行了检测，检测报告显示：1 混凝土强度检测结果左线盖板混凝土强度推定值介于21.2～31.3MPa；右线盖板混凝土强度推定值介于23.1～30.3MPa；中隔墙混凝土强度推定值为34.2MPa；左、右线盖板碳化深度平均值介于4.0～6.0mm。
2 钢筋保护层厚度、钢筋间距检测结果本涵洞每块盖板设有18根纵向主筋，钢筋间距5.5~9.0cm。
盖板保护层厚度介于10~15mm的主筋占主筋总数的8.73%；保护层厚度介于15~20mm的主筋占主筋总数的32.73%；保护层厚度介于20~25mm 的主筋占主筋总数的32.36%；保护层厚度介于25~30mm的主筋占主筋总数的18.18%；保护层厚度介于30~35mm的主筋占主筋总数的6.91%；保护层厚度介于35~40mm的主筋占主筋总数的0.73%；保护层厚度介于40~45mm的主筋占主筋总数的0.36%。
保护层厚度小于30mm的占所检主筋数的92%，盖板保护层厚度偏小，不满足规范要求。
3 钢筋锈蚀检测结果检测发现所检盖板内部钢筋均已发生锈蚀。
现况桥涵图1.1.2 对周边环境的调查滨河街桥涵全长1700米，全线无通风设施，且施工现场道路两侧沿线为滨河西里小区、滨河东里小区、滨河坊、康庄公园及康庄公园早市，地段车流及人流密集。
施工必须考虑方法、工期、可操作性及对周边环境的影响。
桥涵地理位置图1.2 对加固方法的调查1.2.1 增大截面法：增大截面法是用同种材料增大构件截面面积截面刚度的一种传统加固方法。
它不仅可提高被加固构件的承载能力。
而且还可以加大改变其自振频率。
使正常使用要求的性能在某种程度上得到改善。
增大截面法的加固效果与原结构在加固时的应力水平、材料特性、施工工艺、结合面构造处理、是否卸载加固等因素直接相关。
此方法的优点是工艺简单，适用面广。
缺点：涉及到的施工工艺相对其他加固方法较多，现场湿作业大，周期长，造价相对较大，对现场生产和生活有一定影响；混凝土养生期间需限制路面荷载。
增大截面法加固框架结构立柱1.2.2 粘贴纤维复合材加固法梁粘贴纤维复合材加固技术是利用碳素纤维布和专用结构胶对原梁进行加固处理。
这个方法在结构加固中应用的不是很广泛，它的优点是：（1）纤维复合材的抗拉强度高，是同等截面钢材的7-10倍；（2）重量轻，密度只有普通钢材的1/4；（3）碳纤维复合材加固的耐久性好，可阻抗化学腐蚀和恶劣环境、气候变化的破坏；（4）碳纤维加固的施工方便快捷、省力节时、施工质量易于保证。
（5）加固后对原结构外观和原有净空无显著影响，维护费用低。
缺点：完成质量与选用加固材料质量关系密切，材料是决定此加固方法效果的关键。
还有就是本身方法的缺陷，两种不同材料的共同工作问题，理论跟现实有较大出入的。
且加固规范要求此法在加固时不能超过原构件承载力的40%，这也是这一加固方法的一个缺点。
粘贴纤维复合材加固技术加固楼板1.2.3 粘贴钢板加固法粘贴钢板加固法是用特制的结构胶粘剂，将钢板粘贴在钢筋混凝土梁的表面，能达到加固和增强原梁强度和刚度的目的。
优点是：（1）坚固耐用，加固工程的质量可以保证，梁的强度和刚度都能满足设计的要求。
（2）施工快速，在保证粘钢加固梁质量的前提下，快速完成施工任务，并能根据业务要求，在不停产不影响使用的情况下完成施工；（3）简洁轻巧，与其它加固方法比较，梁粘钢加固的施工，干净利落，比较简便，现场无湿作业。
完成加固后的结构外观不改变，比较轻巧，钢板薄，梁自重增加极微，不会导致建筑物内其他构件的连锁加固；（4）灵活多样，适应性很强，能够解决生产上和生活上各种有关问题。
梁粘贴钢板的方案多种多样，灵活巧妙；（5）经济合理，由于施工快，避免或减少工厂停产时间，节约加固材料，与其它加固方法比较，梁粘钢加固的费用大为节省，经济效益很高。
缺点：（1）适用范围的局限，它不适用于素混凝土构件（包括纵向受力钢筋配筋率低于现行设计规范GB50010规定的最小配筋率的构件）的梁加固，其长期使用的环境温度不应高于60℃；（2）被加固的混凝土梁，其现场实测混凝土强度等级不得低于C15，且混凝土表面的粘接正拉强度不得低于1.5N/mm2；（3）加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平，这就对施工队伍素质要求比较高。
粘贴钢板加固法1.2.4 钢绞线-聚合物砂浆加固技术钢铰线-聚合物砂浆加固技术是建委2010年公布的十项新技术中推广的新技术之一，引用文件内容如下：（1）主要技术内容钢铰线-聚合物砂浆加固技术是一项新型加固技术，它是在被加固构件进行界面处理后，将钢铰线网片敷设于被加固构件的受拉部位，再在其上涂抹聚合物砂浆。
其中钢铰线是受力的主体，在加固后的结构中发挥其高于普通钢筋的抗拉强度；聚合物砂浆有良好的渗透性、对氯化物和一般化工品的阻抗性好，粘结强度和密实程度高，它一方面起保护钢铰线网片的作用，另一方面将其粘结在原结构上形成整体，使钢铰线网片与原结构构件变形协调、共同工作，以有效提高其承载能力和刚度。
钢铰线网片-聚合物砂浆加固技术除加固效果优异外，与传统加固技术相比，具有良好的环保、耐久、耐高温、、防腐、防火性能，施工快捷方便，现场环境污染小，且由于加固层厚度薄，加固后不显著增加结构自重，对建筑物的外观风貌和使用空间及功能没有影响。
（2）技术指标钢绞线网片-聚合物砂浆加固的材料和设计计算应符合《混凝土结构加固设计规范》GB50367和《建筑抗震加固技术规程》JGJ116的要求。
其中配制聚合物砂浆用的聚合物乳液环保检验参照《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB50325进行，总挥发性有机化合物应＜200g/L；游离甲醛应＜0.5g/kg。
钢绞线网片-聚合物砂浆加固施工可参考北京市地方标准《钢绞线网片-聚合物砂浆加固混凝土结构施工及验收规程》DB11/T645进行。
（3）适用范围钢绞线网片-聚合物砂浆加固技术适用于砌体结构砖墙、钢筋混凝土结构梁、板、柱和节点的加固。
（4）已应用的典型工程该技术应用的主要项目有北京工人体育馆改扩建工程、中国国家博物馆改扩建工程、厦门郑成功纪念馆加固工程、厦门特区纪念馆加固工程等。
通过在厦门市的加固工程实例，于2013年5月申报并通过了《建筑结构加固补强材料和新工艺研发》的科技成果。
钢绞线网片-聚合物砂浆加固技术1.2.5 钢绞线网片-聚合物砂浆外加层加固法钢绞线网片-聚合物砂浆外加层加固技术，是在钢铰线-聚合物砂浆加固技术基础上，经过变换材料以满足不同功能构件加固，发挥最大优势，并且突破性的采用对钢丝绳施加预应力，达到“主动加固”的目的，改善了加固技术普遍存在应力滞后的问题，是一种新型的加固技术。
钢丝绳具有直径小，强度高，防锈、柔软性好、运输及施工方便等优点。
加工、安装简单方便，其标准强度约为普通钢材的5倍，因此加固后对结构自重影响很小。
抗弯加固不仅可以显著提高承载力，而且可以显著提高刚度，在结构加固的过程中不影响建筑的使用，对被加固的母体表面没有平整要求，节点处理方便，可以加固有缺陷或强度低的混凝土结构。
该方法能降低被加固构件的应力水平，不仅使加固的效果好，而且还能较大幅度地提高结构整体的承载力，本技术区别于以往粘钢、碳布等被动加固工法的最大特色就是具有可控的张拉力，是一种最有效地主动加固工法。
已应用的实例：石太高速十三座涵洞桥、中央电视台新台址建设工程B标段复建加固改造工程、八达岭高速桥梁加固、北京市纪检委办公楼加固、三亚凯莱酒店加固等。
针对钢绞线网片的张拉及安装，北京荣大兴业建筑材料有限公司于2010年8月申报并获得名为：一种张拉钢绞线网片装置及方法的专利（专利号：ZL 2010 1 0255884.2）钢绞线网片-聚合物砂浆外加层加固技术1.3 分析、对比滨河街桥涵全长1700米，全线无通风设施，且施工现场道路两侧沿线为滨河西里小区、滨河东里小区、滨河坊、康庄公园及康庄公园早市，地段车流及人流密集。
施工必须考虑方法、工期、可操作性及对周边环境的影响。
根据现况调查和工程实例，滨河街桥涵盖板加固考虑四种方法：增大截面法、粘贴纤维复合材加固法、粘贴钢板加固法、钢绞线网片-聚合物砂浆外加层加固法。
1.3.1 方法一：增大截面法工艺流程：施工放线——清理、修整原结构——原结构表面凿毛——加固板周围开洞——植筋成孔——钢筋绑扎——验收——模板安装——灌浆料浇筑由于本工程道路两侧为居民生活小区，商铺、公园及早市，现场无可利用空间，不能为加固施工提供加工场及操作场地，所有加固作业均需在桥涵内进行。
而采取本方法施工工艺较多，现场施工时必将发生材料的二次搬运，施工成本较高，不利于控制成本及经济利益的提高。
增大截面加固法多用于钢筋混凝土梁、柱的加固，经济、实惠，有较好的效果，本工程需加固的构件为钢筋混凝土预制板，而且处于潮湿、腐蚀的环境中，需带载加固，如果采用增大截面法，新、旧混凝土能否很好的结合直接影响加固效果，施工时必须采取措施保证新旧混凝土紧密结合。
根据调查，国内有采用此方法对涵洞整体加固的案例，即涵洞内部闭合增大截面加固，为保证顶板加固混凝土与原混凝土面紧密结合，采取后注浆的措施，本工程仅要求对钢筋混凝土预制板进行加固，在有限空间内支搭模架、安装加固钢筋、浇筑混凝土、注浆等工序复杂，还需要断交通以避免扰动新浇筑混凝土的养生，故不考虑增大截面法加固。
1.3.2 方法二、方法三：混凝土结构粘贴碳纤维、粘钢和外包钢加固技术（1）这两种加固方法是建委2010年发布的十项新技术推广的加固技术之一，引用原文件技术内容：1 主要技术内容混凝土结构粘贴碳纤维和粘钢加固技术是采用专门配置的改性环氧胶粘剂将碳纤维片材或钢板粘贴在结构构件表面（多为构件受拉区），形成复合受力体系，使两者协同工作，以提高结构构件的抗弯、抗剪、抗拉承载能力，达到对构件进行加固补强的目的。
外包钢加固法是在钢筋混凝土梁、柱四周包型钢的一种加固方法，可分为干式和湿式两种。
湿式外包钢加固法，是在外包型钢与构件之间采用改性环氧树脂化学灌浆等方法进行粘结，以使型钢与原构件能整体共同工作。