15.建筑结构加固新技术、新工艺简介
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3 经验的钻孔直径 d<12mm时，D=d+4mm ； 12mm<d<20mm时，
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4 纤维加固的构造要求 （1）控制外贴纤维加固构件承载力提高的幅度
不大于40%； （2）加固后在荷载短期效应组合下钢筋的拉应
力不宜超过纲纪抗拉强度设计值； （3）一般适用于温度不超过60度，砼强度等级
不低于C15，承受静力作用的一般受弯构件； （4）纤维材料及配套粘结剂符合有关标准的规
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5 外贴碳纤维布加固的施工工艺 基面处理——基面清洗——涂刷底胶——
粘贴面修补——粘贴CFRP——养护—— 外表防护处理。
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施工准备
断面修复
清洗处理
混凝土面上画 墨线定位
凿平混凝土面
做底基胶层 粘结碳素纤维层
养护
裂纹注胶修补
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（1）基面处理： 1）用砂轮清除和打磨粘贴面劣化层； 2）转角部位做倒角处理，凸出部位要磨平； 3）凿掉劣质的砼，用环氧砂浆修补； 4）裂缝注入环氧树脂修补。
§15 建筑结构加固新技术、新工艺简介 15.1 碳纤维（CFRP）复合材料加固砼结构技术及施
工要点 1 纤维（FRP）加固方法的优点 （1）比强度高（强度与表观密度之比）。即材料的
抗拉强度很高，且自重小。碳纤维（CFRP）一般可 达到普通钢材抗拉强度的10倍以上。 （2）比刚度高（弹性模量与密度之比）。高弹模碳 纤维弹性模量可达钢材的2-3倍。玻璃纤维（GFRP） 弹性模量相对较低，一般是钢材的1/5左右。 （3）抗腐蚀性能和耐久性好。特别是芳纶纤维 （AFRP）——常用于防弹衣、防火衣、钢盔等，以 及光纤补强、轮胎和橡胶补强等，当砼用芳纶片材包 裹后，它可提供永久的防护，并作为碳化的屏障，特 别适用于不能经常检查的地方。
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15.2 植筋技术在砼结构加固改造中的运用研 究
1 植筋类型 （1）使用水泥和微膨胀剂等组成的粘结剂进
行固定的一般植筋； （2）使用聚氨酯、甲基丙稀酸酯或改性环氧
树脂等与水泥或石英砂等组成的粘结剂进行固 定的高性能植筋。（本文涉及的结构胶都属于 环氧树脂类结构胶；如JGN建筑结构胶，剪切 强度应达到15MPa）。
定。FP-NS——底涂材料；FE-Z，PE-B——整平 材料；FR-E3P——粘贴材料。 （5）对受弯构件受弯进行加固时，纤维材料宜 伸入受压区锚固，在端部锚固区和集中荷载作用 的两侧设置U型箍或横向压条等附加锚固措施。 （6）对受弯构件受剪进行加固时，宜在纤维板 上端或上下端粘贴纵向纤维板压条。
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（2）基面清洗： 1）用钢丝刷刷去表面的松散浮浆； 2）用压缩空气除去表面粉尘； 3）用丙酮或无水酒精擦拭表面，若用清水冲洗，
必须待其充分干燥后方可进行下一道工序。 （3）涂刷底胶： 1）按产品说明调制； 2）用滚筒或刷子均匀涂抹； 3）底胶硬化后，若表面有凸起的部位，用磨光
机或砂纸打磨平整； 4）指触干燥后，方可进行下道工序。
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（4）粘贴面修补： 凹入部位，用环氧腻子（FE-Z或FE-B）修补，指
触干燥后，进入下一道工序； （5）粘贴CFRP 1）下料长度根据施工经验和作业空间确定。若需
接长，接头长度不得低于15cm； 2）下料数量以当天的用量为准； 3）粘贴应密实； 4）为保证树脂的充分渗浸，CFRP粘贴后，应至少
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FRP加固砌体抗剪试验
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GFRP加固带壁柱砖墙抗剪试验
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下条布
上条布 中条布
图3-8 W3-1、W3-2、W3-3
下条布
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图3-7 W2-3
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2 植筋锚固体的破坏形式 （1）植筋本身钢材被拉断、剪坏或拉剪组合受力
破坏。原因：锚固深度过深，砼强度过高或植筋钢 材强度过低；
（2）基材砼破坏。原因：砼强度偏低，植筋埋深 浅或植筋周边砼过薄；
（3）拔出破坏。原因：植筋胶强度过低或失效， 埋置深度不够，施工时钻孔过大，清孔不干净，安 装方法不当等。
不需要
良好
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பைடு நூலகம்
CFRP AFRP GFRP steel
0
FRP和钢筋的应力—应变曲线
4
2 碳纤维（CFRP）加固方法的应用 （1）在被加固构件的受拉区域，外贴碳纤维布的加固方法 （2）预张拉碳纤维片材后再粘贴于砼表面的加固方法 （3）对钢结构进行防腐蚀、防老化的维护加固 （4）对隧道、涵洞等曲线截面的加固 （5）对砌体进行抗弯加固和裂缝修补 3 碳纤维（CFRP）加固设计计算 （1）受弯构件正截面抗弯承载力计算 1）界限破坏 2）砼压碎破坏 3）纤维材料拉断破坏 （2）受弯构件斜截面抗剪承载力计算 （3）柱抗剪承载力计算 （4）柱的外贴纤维法抗震加固
放置30min以上，此期间若发生浮起、错位等现象， 需进行处理； 5）再在CFRP的外表涂刷一层FR-E3P树脂； 6）粘贴2层以上CFRP时，重复以上工序。
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（6）养护 用聚乙烯板等养护24h以上。平均气温
10℃时养护2周左右，20℃时养护1周左 右。 （7）表面防护处理 表面涂抹砂浆或采取其他措施。
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项目
加大截面 法
增加体积 大
增加重量 大
施工时间 长
需要工人 数
多
施工空间 大
是否需要 大型 机械
需要
抗腐蚀性、
耐久
差
性
体外预应力 法
小 小 较长
多
大
需要
差（钢板） 良好（纤维
增强复合 材料）
外包钢加固 法
小 大 较长 多 大
需要
差
隔震，消震 法
大 小 较长 多 大
需要
差
FRP加固法 小 小 短 少 小
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（4）抗疲劳能力强。如CFRP在纤维方向 受拉伸荷载的蠕变性能优于“低松弛”钢。
（5）较高的电阻和较低的磁感应。芳纶 （KF）是电绝缘体，可用于接近高压线 或电信设施的地方，碳纤维（CFRP）有 导电性。
（6）结构外观和尺寸不会出现明显变化。 （7）施工过程简便。 （8）维修费用低，不易被腐蚀。
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4 纤维加固的构造要求 （1）控制外贴纤维加固构件承载力提高的幅度
不大于40%； （2）加固后在荷载短期效应组合下钢筋的拉应
力不宜超过纲纪抗拉强度设计值； （3）一般适用于温度不超过60度，砼强度等级
不低于C15，承受静力作用的一般受弯构件； （4）纤维材料及配套粘结剂符合有关标准的规
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5 外贴碳纤维布加固的施工工艺 基面处理——基面清洗——涂刷底胶——
粘贴面修补——粘贴CFRP——养护—— 外表防护处理。
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施工准备
断面修复
清洗处理
混凝土面上画 墨线定位
凿平混凝土面
做底基胶层 粘结碳素纤维层
养护
裂纹注胶修补
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（1）基面处理： 1）用砂轮清除和打磨粘贴面劣化层； 2）转角部位做倒角处理，凸出部位要磨平； 3）凿掉劣质的砼，用环氧砂浆修补； 4）裂缝注入环氧树脂修补。
§15 建筑结构加固新技术、新工艺简介 15.1 碳纤维（CFRP）复合材料加固砼结构技术及施
工要点 1 纤维（FRP）加固方法的优点 （1）比强度高（强度与表观密度之比）。即材料的
抗拉强度很高，且自重小。碳纤维（CFRP）一般可 达到普通钢材抗拉强度的10倍以上。 （2）比刚度高（弹性模量与密度之比）。高弹模碳 纤维弹性模量可达钢材的2-3倍。玻璃纤维（GFRP） 弹性模量相对较低，一般是钢材的1/5左右。 （3）抗腐蚀性能和耐久性好。特别是芳纶纤维 （AFRP）——常用于防弹衣、防火衣、钢盔等，以 及光纤补强、轮胎和橡胶补强等，当砼用芳纶片材包 裹后，它可提供永久的防护，并作为碳化的屏障，特 别适用于不能经常检查的地方。
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15.2 植筋技术在砼结构加固改造中的运用研 究
1 植筋类型 （1）使用水泥和微膨胀剂等组成的粘结剂进
行固定的一般植筋； （2）使用聚氨酯、甲基丙稀酸酯或改性环氧
树脂等与水泥或石英砂等组成的粘结剂进行固 定的高性能植筋。（本文涉及的结构胶都属于 环氧树脂类结构胶；如JGN建筑结构胶，剪切 强度应达到15MPa）。
定。FP-NS——底涂材料；FE-Z，PE-B——整平 材料；FR-E3P——粘贴材料。 （5）对受弯构件受弯进行加固时，纤维材料宜 伸入受压区锚固，在端部锚固区和集中荷载作用 的两侧设置U型箍或横向压条等附加锚固措施。 （6）对受弯构件受剪进行加固时，宜在纤维板 上端或上下端粘贴纵向纤维板压条。
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（2）基面清洗： 1）用钢丝刷刷去表面的松散浮浆； 2）用压缩空气除去表面粉尘； 3）用丙酮或无水酒精擦拭表面，若用清水冲洗，
必须待其充分干燥后方可进行下一道工序。 （3）涂刷底胶： 1）按产品说明调制； 2）用滚筒或刷子均匀涂抹； 3）底胶硬化后，若表面有凸起的部位，用磨光
机或砂纸打磨平整； 4）指触干燥后，方可进行下道工序。
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（4）粘贴面修补： 凹入部位，用环氧腻子（FE-Z或FE-B）修补，指
触干燥后，进入下一道工序； （5）粘贴CFRP 1）下料长度根据施工经验和作业空间确定。若需
接长，接头长度不得低于15cm； 2）下料数量以当天的用量为准； 3）粘贴应密实； 4）为保证树脂的充分渗浸，CFRP粘贴后，应至少
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下条布
上条布 中条布
图3-8 W3-1、W3-2、W3-3
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2 植筋锚固体的破坏形式 （1）植筋本身钢材被拉断、剪坏或拉剪组合受力
破坏。原因：锚固深度过深，砼强度过高或植筋钢 材强度过低；
（2）基材砼破坏。原因：砼强度偏低，植筋埋深 浅或植筋周边砼过薄；
（3）拔出破坏。原因：植筋胶强度过低或失效， 埋置深度不够，施工时钻孔过大，清孔不干净，安 装方法不当等。
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பைடு நூலகம்
CFRP AFRP GFRP steel
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FRP和钢筋的应力—应变曲线
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2 碳纤维（CFRP）加固方法的应用 （1）在被加固构件的受拉区域，外贴碳纤维布的加固方法 （2）预张拉碳纤维片材后再粘贴于砼表面的加固方法 （3）对钢结构进行防腐蚀、防老化的维护加固 （4）对隧道、涵洞等曲线截面的加固 （5）对砌体进行抗弯加固和裂缝修补 3 碳纤维（CFRP）加固设计计算 （1）受弯构件正截面抗弯承载力计算 1）界限破坏 2）砼压碎破坏 3）纤维材料拉断破坏 （2）受弯构件斜截面抗剪承载力计算 （3）柱抗剪承载力计算 （4）柱的外贴纤维法抗震加固
放置30min以上，此期间若发生浮起、错位等现象， 需进行处理； 5）再在CFRP的外表涂刷一层FR-E3P树脂； 6）粘贴2层以上CFRP时，重复以上工序。
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（6）养护 用聚乙烯板等养护24h以上。平均气温
10℃时养护2周左右，20℃时养护1周左 右。 （7）表面防护处理 表面涂抹砂浆或采取其他措施。
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项目
加大截面 法
增加体积 大
增加重量 大
施工时间 长
需要工人 数
多
施工空间 大
是否需要 大型 机械
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体外预应力 法
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多
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差（钢板） 良好（纤维
增强复合 材料）
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FRP加固法 小 小 短 少 小
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（4）抗疲劳能力强。如CFRP在纤维方向 受拉伸荷载的蠕变性能优于“低松弛”钢。
（5）较高的电阻和较低的磁感应。芳纶 （KF）是电绝缘体，可用于接近高压线 或电信设施的地方，碳纤维（CFRP）有 导电性。
（6）结构外观和尺寸不会出现明显变化。 （7）施工过程简便。 （8）维修费用低，不易被腐蚀。