一、增大截面加固法又稱為“ 外包混凝土”加固法，通過增大混凝土構(gòu)件的截面和增加配筋，提高構(gòu)件的承載力和剛度。該方法可加固梁式橋，也可加固拱式橋梁。該法可分為構(gòu)件截面的單側(cè)、雙側(cè)、三側(cè)或四周外包加固。根據(jù)加固目的和要求的不同，可以是以增大斷面為主的加固， 也可以是增配鋼筋為主的加固。

以增大斷面為主時，為了保證補(bǔ)加混凝土正常工作，亦需適當(dāng)配置構(gòu)造鋼筋。以增配鋼筋為主時，為了保證配筋的正常工作，亦需按鋼筋的間距和保護(hù)層等構(gòu)造要求決定適當(dāng)增大截面尺寸。加固中應(yīng)將新舊鋼筋以焊接，或用錨桿聯(lián)結(jié)補(bǔ)強(qiáng)鋼筋和原構(gòu)件，同時將舊混凝土表面鑿毛清洗干凈， 確保新舊混凝土結(jié)合良好。

該法可使用普通混凝土，強(qiáng)度等級建議不低于C30，當(dāng)加固層較薄，鋼筋較密時，可用小石子混凝土， 在條件許可時可采用鋼纖維混凝土加固。

二、梁橋加固增大截面加固法設(shè)計(jì)計(jì)算要點(diǎn)

外包混凝土加固橋梁時， 由于受到原構(gòu)件應(yīng)力應(yīng)變的影響， 加固計(jì)算不能簡單地應(yīng)用整體截面的有關(guān)公式。首先應(yīng)確定加固前構(gòu)件的實(shí)際應(yīng)力應(yīng)變水平， 并考慮新混凝土與舊結(jié)構(gòu)協(xié)同工作的程度， 然后進(jìn)行合理的計(jì)算。

1． 受彎構(gòu)件加固計(jì)算要點(diǎn)

受彎構(gòu)件的外包混凝土加固設(shè)計(jì)， 應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況， 對受壓區(qū)和受拉區(qū)采取不同的加固形式。

受壓區(qū)外包混凝土加固一般用于剛架拱、桁架拱等拱橋的斜腿、斜撐或弦桿的加固。

對受壓區(qū)進(jìn)行加固的受彎構(gòu)件， 其承載力、抗裂度、鋼筋應(yīng)力、裂縫寬度及變形計(jì)算和驗(yàn)算可參照現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB 50010-2002） 中的方法進(jìn)行。

試驗(yàn)研究表明， 在相同彎矩作用下， 二次受力疊合梁的受拉筋應(yīng)力、撓度和曲率都比相同截面與配筋的一次受力整澆梁的相應(yīng)值大得多。其次， 二次受力疊合梁在第一次受力時是由疊合前的原混凝土承受壓力， 而在二次受力時， 主要由后澆混凝土承受壓力。這使后澆混凝土受壓應(yīng)變比相應(yīng)整澆梁小。因此， 加固計(jì)算必須考慮疊合梁二次受力的特點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算。

受拉區(qū)外包混凝土加固方法， 一般用于梁式橋跨中部位、拱式橋的拱頂?shù)酌婧凸澳_頂面等受拉區(qū)。

對受拉區(qū)采用外包混凝土、增加鋼筋加固的受彎構(gòu)件， 截面受力可按公路橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范中一般受彎構(gòu)件的規(guī)定計(jì)算， 但應(yīng)考慮以下不同點(diǎn)：

（ 1）新加部分承載力應(yīng)乘以共同工作系數(shù)ψ 進(jìn)行折減。對于正彎矩截面的受彎構(gòu)件中ψ =0.9； 對于斜截面受剪構(gòu)件ψ =0.7～ 0.9。

（ 2） 加固結(jié)構(gòu)截面受壓區(qū)高度與一般受彎構(gòu)件的受壓區(qū)高度是不同的；

（ 3）當(dāng)新加鋼筋與原鋼筋相距較遠(yuǎn)時，受拉區(qū)混凝土可能會出現(xiàn)較大裂縫，應(yīng)采取適當(dāng)措施， 滿足使用要求。

2． 偏心受壓構(gòu)件加固計(jì)算要點(diǎn)

當(dāng)用外包混凝土加固鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件時， 應(yīng)按整體截面以現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)公式進(jìn)行正截面承載力計(jì)算。其中， 新增混凝土和縱向鋼筋的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)按下列規(guī)定予以折減：

（ 1） 受壓區(qū)新增混凝土和縱向鋼筋的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘以0.9 的系數(shù)；

（ 2） 受拉區(qū)新增縱向鋼筋考慮到鋼筋的錨固性能， 抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘以0.9 的系數(shù)。

3． 構(gòu)造要求

（ 1) 采用外包混凝土加固時，新澆混凝土的最小厚度不應(yīng)小于40mm，用噴射混凝土施工時不應(yīng)小于50mm。

（ 2) 配制混凝土用的石子宜用堅(jiān)硬耐久的卵石或碎石， 最大粒徑不宜大于20mm。

（ 3) 當(dāng)采用鋼筋補(bǔ)強(qiáng)時，縱向受力鋼筋的直徑不宜小于12mm；封閉式箍筋直徑不宜小于8mm。

（ 4) 當(dāng)采用型鋼和鋼板補(bǔ)強(qiáng)時，應(yīng)和原結(jié)構(gòu)的鋼筋進(jìn)行聯(lián)結(jié)，如采用一定數(shù)量的采用錨栓與原結(jié)構(gòu)聯(lián)系， 切實(shí)保證力的有效傳遞和新增部分能夠參與原結(jié)構(gòu)共同受力。

（ 5) 加固的受力鋼筋與原構(gòu)件的受力鋼筋間的凈距不應(yīng)大于20mm，并應(yīng)采用短筋焊接連接；箍筋應(yīng)采用封閉的或U 形的箍筋，U 型箍筋直徑與原有箍筋直徑相同，并按以下構(gòu)150造要求進(jìn)行設(shè)置：

① 加固的受力鋼筋與構(gòu)件的受力鋼筋采用短筋焊接時， 短筋的直徑不應(yīng)小于20mm，長度不小于5d(d 為新增縱筋和原有縱筋直徑的最小值)， 各短筋的中距不大于500mm；

② 當(dāng)用混凝土圍套進(jìn)行加固時， 應(yīng)設(shè)置封閉箍筋；

③ 當(dāng)用單側(cè)或雙側(cè)加固時， 應(yīng)設(shè)置U 型箍筋。U 型箍筋應(yīng)焊在原有箍筋上， 單面焊縫長度為10d，雙面焊縫為5d(d 為U 型箍筋直徑)。U 型箍筋還可焊在增設(shè)的錨筋上，或直接伸入錨孔內(nèi)錨固,錨筋直徑d 不應(yīng)小于10mm，錨筋距構(gòu)件邊沿不小于3d，且不小于40mm，

錨筋錨固深度不小于10d，并采用環(huán)氧砂漿將錨筋錨于原構(gòu)件內(nèi)，鉆孔直徑應(yīng)大于錨釘直徑4mm。

三、施工要點(diǎn)

外包混凝土加固的施工過程，應(yīng)遵循下列工序和原則。為了加強(qiáng)新、舊混凝土的結(jié)合，應(yīng)對原構(gòu)件混凝土存在的缺陷清理至密實(shí)部位，并將構(gòu)件表面鑿毛，要求打成麻坑或溝槽，溝槽深度不宜小于6mm，間距不宜大于箍筋的間距或200mm。當(dāng)采用三面或四面外包方法加固橋梁構(gòu)件時， 應(yīng)將構(gòu)件的棱角敲掉， 同時應(yīng)除去浮碴、塵土。原有混凝土表面應(yīng)沖洗干凈， 澆筑混凝土前， 原混凝土表面應(yīng)以水泥漿等界面劑進(jìn)行處理， 以加強(qiáng)新、舊混凝土的結(jié)合。同時還應(yīng)對原有和新設(shè)受力鋼筋應(yīng)進(jìn)行除銹處理。有條件時， 在受力鋼筋施焊前采取卸荷或支頂措施， 并逐根分區(qū)分段分層進(jìn)行焊接， 以減少原受力鋼筋的熱變形， 使原結(jié)構(gòu)的承載力不致遭受較大影響。

外包混凝土加固法施工不如整澆混凝土構(gòu)件方便， 必須采取措施， 保證模板搭設(shè)、鋼筋安置以及新混凝土的澆筑和振搗的質(zhì)量， 以達(dá)到混凝土密實(shí)要求。同時， 應(yīng)加強(qiáng)新澆混凝土的養(yǎng)護(hù)， 養(yǎng)護(hù)期最好達(dá)14d 以上。對于板梁， 主要考慮增設(shè)板梁底面的加強(qiáng)主筋和截面； 對于T 形梁除考慮增設(shè)梁底主筋和截面外， 還須考慮設(shè)置套箍， 二者施工步驟有一定區(qū)別。

采用板梁增大截面和配筋加固法時主要應(yīng)考慮梁的抗彎截面強(qiáng)度不足， 需在其受拉區(qū)增設(shè)補(bǔ)強(qiáng)主筋， 并使之與原主筋能夠連結(jié)牢固， 共同工作。施工步驟如下：

（ 1) 鑿槽、配設(shè)補(bǔ)強(qiáng)鋼筋。先沿著原構(gòu)件底部主筋部位下面鑿槽。槽不宜過寬過深，以不影響補(bǔ)強(qiáng)鋼筋的放置及焊接為度，并盡量減少原主筋周圍混凝土的握裹力損失。鑿好槽后， 剪斷原有鋼筋后設(shè)置補(bǔ)強(qiáng)鋼筋。

（ 2) 將補(bǔ)強(qiáng)鋼筋與原主筋焊接。焊接時一般可采用焊一段空一段的間斷焊接方式(焊縫長約60～ 80mm)，以免溫度過高影響混凝土質(zhì)量。剪斷的箍筋可焊在補(bǔ)強(qiáng)鋼筋上，使其形成較為牢固的鋼筋骨架。

（ 3) 將板梁底部混凝土表面鑿毛、洗凈。為保證新舊混凝土的結(jié)合， 減少因變形而產(chǎn)生的結(jié)合裂縫，在噴涂砂槳或澆筑混凝土前，應(yīng)用高壓水沖除結(jié)合部位的余灰，并使其濕潤。

（ 4) 噴涂或澆筑砂漿或混凝土覆蓋層， 以形成新舊鋼筋混凝土結(jié)合良好的斷面?；炷粱蛏皾{覆蓋層不宜太薄， 厚度應(yīng)符合鋼筋混凝土截面保護(hù)層的要求。

（ 5) 加強(qiáng)新澆水泥砂漿層或混凝土層的養(yǎng)生工作， 避免因過早行車而影響工程質(zhì)量。

（ 6) 為避免影響橋下通航通車， 可采用懸掛式腳手架的形式進(jìn)行施工。

圖7-1-1 某鋼筋混凝土板梁加固斷面示意圖

圖7-1-1 給出了一個板梁橋加固示例， 使用時可參照。
T 型梁增大截面和配筋加固一般是在梁底及腹板加設(shè)鋼筋（ 梁的豎向設(shè)鋼筋箍以加強(qiáng)抗剪能力）， 然后噴涂或澆筑一層砂漿或混凝土以增大梁截面， 施工步驟如下：
（ 1) 將梁底面的混凝土保護(hù)層鑿除，將兩側(cè)腹板表面鑿毛，要求將表面砂漿鑿出粗紋，露出石子顆粒。鑿毛后隨即進(jìn)行焊接鋼筋及澆筑混凝土的工作，以免鑿毛部位污染，影響新舊混凝土的結(jié)合。
（2) 在暴露的原有主鋼筋上焊接需要的補(bǔ)強(qiáng)鋼筋，通過計(jì)算確定補(bǔ)強(qiáng)筋的尺寸與數(shù)量。
（ 3) 在側(cè)面腹板上設(shè)置需要補(bǔ)強(qiáng)的鋼筋箍， 通過計(jì)算確定鋼筋箍的距離。
（ 4) 用埋入梁中的銷釘將鋼筋箍固定， 并用鐵絲與縱向加固鋼筋扎結(jié)起來(或焊接)。
鋼筋箍的上端應(yīng)埋入主梁中。
（ 5) 立模澆筑小石子混凝士， 并恢復(fù)保護(hù)層。
這一加固方法不僅適用于梁橋，對有些拱橋也是適用的，如雙曲拱橋在拱肋剛度不足或拱肋嚴(yán)重破損的情況下， 對拱肋采用增大截面和配筋加固的方法見圖7-1-2 和圖7-1-3。其加固設(shè)計(jì)簡述如下。
（ 1） 采用部分拱肋外包混凝土， 加大拱肋截面的方法進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固， 并增設(shè)橫系梁，每孔五道。
（ 2） 由于原橋拱肋存在不同程度的變形， 施工中拱肋外包混凝土下緣按原拱腹線下最小25cm 控制， 要求下緣線形平順光滑， 這一點(diǎn)在底模支立時非常重要。
（ 3） 在橋梁調(diào)查時并未對每根拱肋都進(jìn)行量側(cè)， 由于各拱肋間存在變形差異， 施工前應(yīng)對外包混凝土的拱肋進(jìn)行復(fù)測， 以便放樣和下料時作出相應(yīng)的調(diào)整。
（ 4） 拱肋外包混凝土每肋在滿堂支架上進(jìn)行澆注， 增設(shè)拱肋對應(yīng)位置處應(yīng)由拱腳向拱頂同時澆注。