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预应力砼连续梁加固设计预应力混凝土连续梁是一种广泛应用于桥梁和建筑结构中的重要构件，其加固设计旨在提高结构承载能力、改善受力性能或延长使用寿命。随着服役时间的增长或外部荷载的增加，部分连续梁可能出现裂缝、挠度过大或承载力不足等问题，因此需要进行科学合理的加固设计。
加固设计的核心目标是通过合理施加预应力或其他加固措施，改善结构的受力状态，增强抗弯、抗剪能力以及刚度。常见的加固方法包括：（1）体外预应力加固，通过在梁体外部布置预应力筋并张拉，形成新的预压应力场，抵消部分外荷载引起的拉应力；（2）粘贴碳纤维布或钢板，用于增强局部抗弯和抗剪能力；（3）增大截面法，在梁底或侧面浇筑新增混凝土以提高截面惯性矩；（4）增设支点或调整结构体系，减少跨中弯矩。
外部粘贴钢板加固法是国外60年代末发展起 来的一种加固方法，它的优点是加固处理简单快捷 对交通影响小缺点是钢板较易腐蚀而导致维修费 用的增加。 （1选择技术成熟、施工方便、造价低廉、干扰运 营少的粘贴钢板加固法； （2）不考虑预应力的作用按普通钢筋混凝土结 构设计恒载力矩由原有的普通钢筋和预应力钢筋 承担活载力矩则由原有钢筋和新增设的钢板共同 承担； （3）设计时按桥面铺装允许磨耗20mm防撞墙 不参予工作计算； （4）原有钢筋及钢铰线活载下应力增量<80 MPa最大应力<180MPa新增钢板活载下应力<80
该桥中跨中截面如图1所示。
图1 该桥中跨中截面示意（单位m）
Jxy =7.394 02×107 cm， =－88.9876°（实测裂后主轴倾角－89.19°）； 塑性系数=2Soyc/J; 面积矩So=14.174×10cm²。 故 =1.562
（1）恒载 A梁=5.935㎡²;A外防撞墙=0.3015㎡²;A内防撞墙 =0.168㎡²;A铺装=0.92㎡²混凝土梁总截面积A= 7.324 m²。 Y恒 = 7.324 × 2.5 kN/m = 183.13 kN/m （2）活载 冲击系数1+μ=1.1125。 3车道汽超20加载控制按最不利布载计算的 跨中截面力矩如下（计入冲击及车道折减系数 0.8):
0.5l截面M，=5043.2kNm（对挂120而言 M = 4 862.1 kN m ); 0.4l载面M,=4919.7kNm; 0.31截面 M, =4 113.4 kN m ; 0.21截面 Mp=262.87 kN m 。
3.3加固钢板面积的确定
（1）设计假定预应力为0，并假定铺装层磨耗 20mmo 计算梁高h=153.4cmo 自梁顶起算至各点距离与梁宽关系如表1所 示
表1 自梁顶起算至各点距离与梁宽关系
普通钢筋面积Ag=132.41cm²。 预应力钢筋面积A=156.8cm²。 钢筋总面积Ag+Ay=289.21cm²重心至上缘 距ho=139.9cmo 按容许应力法设n=10得受压区高度 x=24.85cm 在恒载力矩4313.8kNm作用下，上缘混凝土 应力oh=2.413MPa；钢筋应力og=111.75MPao 在活载力矩5043.2kNm作用下，上缘混凝土 应力oh=2.821MPa；钢筋应力增量△g=130.604 MPa>80.0MPao 活载与恒载之和≥o。=242.32MPa>80.0MPad 总应力及疲劳应力幅均超过允许值故需加固 （2）用4mm厚钢板，总宽度500cm，面积A= 0.4×500=200cm²。 钢板重心至梁顶h=153.55cm，可求出梁受压 区高度为30.88cmo 恒载力矩则由原结构钢筋承受，0h=2.413 MPa 0g = 111.75 MPao 活载由原钢筋及钢板承受，△oh=2.033MPa og= 71.757<80.0 MPao 钢板应力增量△o=80.741MPao 原结构钢筋总应力og+△g=183.47MPao 表明结构加固后原钢筋及钢绞线疲劳应力幅及 总应力均降低至安全范围新增设的钢板应力亦在
铁道建筑技术 RAILWAYCONSTRUCTIONTECHNOLOGY200X6）
容许范围内，可以保证长期使用安全。 （3加固范围的确定及锚固长度的确定。 加固范围系根据不需加固截面的设计力矩等于 梁整体截面的抗裂力矩的原则确定。 整体截面抗裂力矩M=yRWFo 根据前面计算， = 1.562 WF=J/yc=1.616 99×10*/89.101 cm²= 18.148×10cm² R.=2.6MPa M = 1.562 × 18.148 × 26× 10^ kg cm = 737 × 105 kg cm=7370 kN m 中跨0.36K10.8m处设计力矩为7381kNm， 故钢板理论长度 1325881
式中：t一钢板厚度0.4cm； 0g一钢板应力按240MPa计； [t]钢板与混凝土间的允许粘接应力，取 3.0MPao 得Lm=2×0.4×2400/30cm=64cm取Lm=60cmo 粘贴钢板总长L=L理+2Lm=8.4m+2×0.6 m=9.6mo 为便于粘贴每块钢板用切板机切成宽20cm板 条，每幅梁共25个板条。板条长度按力矩包络图确 定其长度。
加固结构构造及工艺要求
每幅梁梁底共粘贴25块宽20mm，厚4mm钢 板，中部11块钢板长度为6.2m两侧各7块钢板长 度为9.6m，为便于切割及运输每块钢板可以由几 块钢板对焊组成但中间4m区段不得拼接且一个 断面钢板拼接数不得超过50%，在500mm范围内 的对焊接头应视为一断面的拼接数量。
（1）梁底平整度用2m靠尺测量平整度偏差 不大于1mm。用手持砂轮机将凸出部分磨平梁底 凿毛，用环氧水泥砂浆找平达到平整度要求。 （2进行钢板编号预铺于梁底用电钻钻孔打
杜甫故里景区建设工程施工组织设计铁道建筑技术RAILWAYCONSTRUCTIONTECHNOLOGY200O6
入膨胀螺栓定位后取下钢板。粘贴前钢板表面 钢刷刷净用丙酮清洗表面。 （3粘贴钢板用结构锚固胶在梁底及钢板上 涂抹结构锚固胶按预铺位置安装钢板并用膨胀螺 栓压紧钢板胶层厚度不得大于1mm。固化时间2 d在固化期间梁体不得承受活载。 （4）结构锚固胶性能抗压强度>60MPa钢与 钢粘接强度>16MPa；钢与混凝土粘接强度>3.0 MPao （5）防锈钢板表面涂红丹和灰漆，干后用灰色 防水卷材及402胶粘贴，在有螺栓处可用刀将卷材 切口粘贴平整凸出的螺栓用剪成圆形的卷材粘贴。
在对该桥中跨中截面进行加固后，进行了加固 效果检验试验测点布置与原来完全相同试验结果 如下： （1通过试验证明桥梁在偏载加载作用下产生 一定斜弯曲作用在防撞墙和桥面铺装共同作用下 中跨跨中截面实际的压区高度约为107cm（自防撞 墙顶向下）较加固前增加了4cm； （2粘贴钢板的实测应变与距梁底5cm处的混 凝土应变接近一致，并且该处的应变值由加固前的 400pe降低至216pe，说明钢板起到了与混凝土共 同受力的作用这说明对桥梁受力状态有较大的改 变加固效果是显著的； （3加固后加载实测中跨中截面的挠度与加固 前变化不大，说明粘贴钢板对桥梁整体刚度提高的 效果不是很明显。
车宏亚.混凝土结构理论.天津：天津大学出版社1999
中国加紧筹划南水北调工程