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SRAP工藝加固設計原理

發布時間：2014-08-05

　　韓國M&S工業株式會社的專利技術SRAP工藝是采用鍍鋅軟鋼絲束（簡稱SR加固材料）對混凝土梁體施加預應力，采用多功能氧化鋁聚糖樹脂砂漿（簡稱AP樹脂砂漿）對混凝土結構進行修補的綜合加固技術。鍍鋅軟鋼絲束靠錨固于混凝土梁體上的角鋼固定，采用螺旋扣環拉緊器進行張拉。為了增強鍍鋅軟鋼絲束與修補砂漿的粘著力，在軟鋼絲束上纏繞彈簧線圈。軟鋼絲束張拉后，由于預加力的作用，使梁體反向彎曲，在混凝土中產生預壓應力。然后，噴注AP樹脂砂漿，將預應力鋼筋與梁體混凝土連為一體，兩者共同工作，使結構的承載能力提高，工作性能改善。

SRAP工藝采用的預應力鋼筋由鍍鋅軟鋼絲束和彈簧線圈構成。鍍鋅軟鋼絲束為7×19型，規格為φ3.2mm※1.2(S)、φ4.8mm※1.5(M)、φ6.3mm※1.8(L)、φ8.0mm※2.0（XL）。

一、AP樹脂砂漿的突出優點是：

（1）AP樹脂砂漿具有較高的抗壓強度和彎折強度，特別是其彎折強度約為一般砂漿2~3倍。彎折強度高，即抗拉強度高，表明AP樹脂砂漿具有較高的抗裂能力。

（2）AP樹脂砂漿密實性能好，抗化學腐蝕能力能，抗碳化（中性化）能力強。采用AP樹脂砂漿修補和表層保護的混凝土結構的耐久性大大提高。SRAP工藝中，為了進步提高被加固混凝土結構的耐久性，在AP樹脂砂漿表面還可再涂一層AP陶瓷保護漆（MS-AP1201），AP陶瓷保護漆是利用粉末狀樹脂制成的混凝土表面保護阻燃型涂料，具有極強的抗化學腐蝕能力，可以起到防水、耐化學腐蝕和抗氣候環境侵蝕等作用，可以極大地提高混凝土結構的耐久性。

（3）AP樹脂砂漿的粘結強度高，采用噴注方法施工的AP樹脂砂漿與被加固梁體混凝土具有較高粘結強度，為兩者共同工作提供了可靠的保證。SRAP工藝中，在噴注AP樹脂砂漿之前，先在補加固梁體混凝土表面噴灑一層AP底漆（MS-AP1011），底漆滲入梁體混凝土中，即可修補裂縫，又可提高AP樹脂砂漿與混凝土之間的粘著力。

二、SRAP工藝在橋梁加固工程中的應用

SRAP工藝在韓國的橋梁和建筑工程加固中已廣泛應用。韓國M&S公司將SRAP工藝引進中國后，受到中國土木工程界同行的廣泛關注。SRAP工藝采用先進的預應力加固原理，以其預應力張拉方便，錨固構造簡單和結構耐久性高的技術優勢，很快打進中國市場，在修建了試驗工程，SRAP工藝在中國的推廣有了一個良好的開端。但是，SRAP工藝在中國的進一步推廣，還應解決SRAP工藝加固工程的科學設計問題，在進一步試驗研究的基礎上，給出與中國有關設計規范設計可靠度相適應的材料強度指標和設計參數，建立與中國規范相適應的加固設計方法。

三、SRAP工藝所用材料的強度指標

新修訂的（JTG D62-2004）[以下簡稱（JTGD62）]采用可靠度設計法，用于結構的極限狀態設計又稱為概率極限狀態設計法。與其相對應的材料強度指標分為強度標準值和強度設計值兩種概念。強度標準值取其概率分布的0.05分位值確定，其保證率為95%；強度設計值由材料的標準值除以材料分項系數確定。

SRAP工藝所用的鍍鋅軟鋼絲和AP樹脂砂漿的強度指標應在對試驗資料統計分析的基礎，按中國有關規范的可靠指標確定。在當前試驗資料不足的情況，采用SRAP工藝進行橋梁加固設計時，鍍鋅軟鋼絲和AP樹脂砂漿的強度指標，建議暫按下規定采用：

鍍鋅軟鋼絲：抗拉強度標準值fpk =1470Mpa

抗拉強度設計值fpd =1000Mpa

彈性模量 Ep =1.95×105Mpa

AP樹脂砂漿：抗壓強度標準值fck.AP =26.8Mpa

抗壓強度設計值fcd.AP =18.4Mpa

抗拉強度標準值ftk.AP =8Mpa

抗拉強度設計值ftd.AP =5.5Mpa

彈性模量 Ec.AP =3.25×104Mpa

四、SRAP工藝加固鋼筋混凝土受彎構件正截面承載能力極限狀態計算