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T／CHTS 10015-2019 公路混凝土桥梁体外预应力加固技术指南.pdf

/CHTS100152019 ? 施工测量及放样。 3 原结构预处理。 转向块及锚固块施工。 5 体外预应力施工。 0 减振装置安装。 7 防护处理。 施工监控

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5.1.1应依据原桥梁设计图、站 报告和现场核查情况等进行加固设计。 5.1.2加固设计应考虑结构病害影响、材料劣化、新旧材料的结合性能及材料差异。 5.1.3桥梁体外预应力加固设计应符合以下规定：

确定加固目标，进行方案比选。 2 减少对原结构的损伤。 3选用合理的预应力度和预应力体系，满足可检、可调节和可更换的要求。 4合理布置新增转向及锚固构造，满足受力合理、施工方便等要求。 5采用可靠的界面处理，满足新增构造和原结构的可靠连接要求。 5.1.4桥梁体外预应力加固计算应符合以下规定： 1 作用及作用效应组合系数，应符合原设计所遵循的相关规范的规定。 2原结构的尺寸宜采用实测值。 3 原结构混凝土强度等级，宜采用检测结果的推定值。 4 体外预应力加固混凝土结构的整体计算内容应包括： 持久状况承载力极限状态计算。 2） 持久状况正常使用极限状态计算。 3） 短暂状况的应力计算。 4） 体外预应力钢筋的疲劳应力验算。 5体外预应力加固混凝土结构的局部计算内容应包括： 1） 转向构造的承载力和抗裂性计算、锚固构造的承载力和抗裂性计算。 2） 体外预应力锚固区局部承压承载力可按现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规 范》（JTG3362）进行计算。 3）体外索的混凝土锚固和转向构造等应力扰动区（D区），可采用拉压杆模型、实体有限元模型 等进行计算。 6体外预应力加固混凝土结构的抗裂验算，可按现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计 见范》（JTG3362）进行。 条文说明：自20世纪80年代以来，国际工程界倡导将混凝土结构划分为B区和D区分别对待。B区是指截面应变 合平截面假定的区域，可按“梁式体系”进行计算；D区（应力扰动区）是指截面应变分布不符合平截面假定（或呈现明 显非线性)的区域，一般位于集中力作用点附近或几何尺寸发生突变的部位。体外预应力钢束的混凝土锚固块和转向 快是典型的D区。 这里DB41T 1913-2019 混凝土箱梁斜拉桥维护技术规程，对D区设计计算中常用的拉压杆模型方法、实体有限元模型方法或特殊受力情形简化公式方法，简要说明 12

：一 结构重要性系数； V一 斜截面剪压端剪力的组合设计值（kN）； V 斜截面内混凝土和箍筋共同承受的抗剪承载力设计值（kN）； Vs 与斜截面相交的普通弯起钢筋的抗剪承载力设计值（kN）； ,Vb.c 与斜截面相交的体内、体外弯起预应力钢筋的抗剪承载力设计值（kN）； 异号弯矩影响系数，计算简支梁和连续梁近支点梁段的抗剪承载力时，α11.0；计算连 续梁和悬臂梁近中间支点梁段的抗剪承载力时，α1=0.9； 预应力提高系数，当原梁为钢筋混凝土受弯构件时，α2=1.0；当原梁为预应力混凝土受 弯构件时，α2=1.25，但当原梁中由钢筋合力引起的截面弯矩与外弯矩的方向相同时，或 原梁为预应力混凝土B类构件，α2=1.0； α3 受压翼缘影响系数，对矩形截面，α3=1.0；对具有受压翼缘的T形或［形截面， α3=1.1; 6 斜截面受压端正截面处，原梁的腹板宽度（mm）； ho一 斜截面受压端正截面的有效高度（mm）； 原梁斜截面内的纵向钢筋配筋率，P=100p，p=（A。十A）/（bh。），当P>2.5时，取P= 2.5； fou.ko 原梁混凝土的立方体抗压强度标准值（MPa）； AsV P一 （bs） f一 原梁中箍筋抗拉强度设计值（MPa）； 斜截面范围内同一截面箍筋各肢的总截面面积（mm²）； 5一 斜截面内箍筋的间距（mm）； fpb.i一 原梁中普通钢筋、体内预应力钢筋的抗拉强度设计值（MPa）； Op6 使用阶段体外预应力钢筋扣除预应力损失后的有效应力（MPa）； A.b 斜截面内在同一弯起平面的普通弯起钢筋的截面面积（mm）； Apb.i一 斜截面内在同一弯起平面的体内预应力弯起钢筋的截面面积（mm²）； Apb.一 斜截面内在同一弯起平面的体外预应力弯起钢筋的截面面积（mm）； 普通弯起钢筋的弯起角度（°）； 0、 体内预应力钢筋、体外预应力钢筋的弯起角（°）。 箱形截面受弯构件的斜截面抗剪承载力的验算，可参照本条规定进行。 体外预应力加固的矩形、T形和I形截面的受弯构件，为避免斜压破坏，其截面尺寸尚应符合下

文说明：本条关于配置体外预应力的矩形、T形和1形截面混凝土受弯构件的斜截面抗剪承载力计算，参照 筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362)试验表明：体外预应力梁发生剪切破坏时，体内预应 力可以达到届服强度，体外预应力钢筋的应力增加幅度较小。因此计算Vb.时，体外预应力钢筋应力取使

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2齿块错下抗劈裂承载力可按下式验算

Tb.d = 0.25Pd Tb.d≤fsdA 式中： 结构重要性系数； Tb.d 锚下劈裂力设计值； Pd 预应力锚固力设计值，取1.2倍张拉控制力； 齿块一倍端面高度范围内抗劈裂钢筋截面面积； fd一 普通钢筋抗拉强度设计值

Tb.d = 0.25Pd YoThd≤ faA!

Tb.d = 0.20Pd Y Tabd ≤ faA

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式中：αEP 体外预应力钢筋的弹性模量与混凝土弹性模量的比值； Aope 在计算截面先张拉的体外预应力钢筋重心处，由后张拉每一批体外预应力钢筋产生的混 凝土法向应力的平均值； m一 一体外预应力钢筋分批张拉的次数。 价

筋松弛引起的预应力损失终极值，可按下列公 预应力钢丝，钢绞线

is =(0. 52 0. 26)o.

式中：—张拉系数，一次张拉时，取=1.0；超张拉时，取=0.9； ——体外预应力钢筋松弛系数，I级松弛（普通松弛），3=1.0；ⅡI级松弛（低松弛），=0.3； fk—体外预应力钢筋的抗拉强度标准值。 2）精轧螺纹钢筋 次张拉

Os= 0.050on.e is=0.0350con.o

混凝土收缩和徐变引起的预应力损失，可参照现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设 TG3362)进行计算。 体外预应力钢筋的有效预应力6pe.可按下式计算

条文说明：对体外预应力钢筋，如采用无黏结钢绞线束，管道一般为无黏结钢绞线的PE套管；如采用光 ，管道一般为钢管或HDPE管；管道的累计计算长度，指钢束在转向和错固构造内的累计接触长度。由于管 算长度很短，摩擦系数的影响一般可忽略不计，其反摩阻的问题也无需考虑，

3.4体外预应力加固混凝土受弯构件的抗裂验算与裂缝宽度验算可按下列规定进行。 1正截面抗裂验算 1）体外预应力加固的全预应力混凝土构件，在作用（或荷载）短期效应组合下： 整体浇筑或整体预制构件

1）体外预应力加固的全预应力混凝土构件，在作用（或荷载）短期效应组合下： 整体浇筑或整体预制构件，

分段浇筑或节段拼装构件：

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.2体外预应力加固的张拉控制及尺寸偏差应满足表7.0.2的要求。

7.0.2体外预应力加固的张拉控制及尺寸偏差应满足表7.0.2的要

.2体外预应力张拉控制及尺寸偏差实测项目

7.0.3体外预应力加固工程验收时，应提供下列文件和记录！

主要验收文件包括： 1 设计文件及变更文件。 2） 原材料质量合格证书。 3） 体外预应力材料（体外预应力钢筋、锚具、转向器、减振器)质量合格证书、出厂检验报告和进 复验报告。 2 主要验收记录（见附录C）包括： 1） 植筋施工验收记录。 2） 体外预应力锚固块和转向块施工验收记录。 3） 钢制转向块及集束转向器安装验收记录。 4） 体外预应力钢筋的安装与定位验收记录。 5） 预应力钢筋的张拉记录与质量验收记录。

8.2.1防护套局部破损时，经修复可继续使

8.2.2防护套修复可采用热熔修复或缠包热缩带修复。 条文说明：对PE护套进行修复时，将热缩带按一定的螺距均匀地缠绕在PE管上，并应保证有足够的搭接，使得加 热热封后，沿体外索轴向形成均匀的双层缠绕。在接头和换卷搭接处，应保证有75%以上的搭接，使得沿体外索轴向形 成均匀的三层缠绕，并且搭接长度不小于3倍索径。

8.2.2防护套修复可采用热熔修复或缠包热缩带修复。 条文说明：对PE护套进行修复时，将热缩带按一定的螺距均匀地缠绕在PE管上，并应保证有足够的搭接，使得加 热热封后，沿体外索轴向形成均匀的双层缠绕。在接头和换卷搭接处，应保证有75%以上的搭接，使得沿体外索轴向形 我均匀的三层缠绕.并且搭接长度不小于3倍索径

桥梁运营期间，当出现以下情况之一时，应更换

体外索应力损失超过设计允许误差范围，且通过补张拉仍不能达到原设计要求

2索体出现断丝超出安全使用范围 3体外索达到或接近产品的设计年限，经检测，继续运营存在安全隐患。 8.3.2体外索换索时，应进行换索专项设计，确定换索次序、张拉力和施工工艺。 条文说明：对换索过程进行结构分析计算，确定合理的换索顺序，保证结构的内力在允许范围内。体外索的更换可 安以下流程进行施工： （1）卸除锚具防护罩，并清除防护罩内的防腐油脂。 （2）放松需要更换的钢绞线。如果锚具为可放松锚具，则可以通过调节螺母来放松钢绞线；如果锚具是不可放松 类型，可以通过对钢绞线进行加热使其伸长从而释放出存储能量；单根钢丝可用钢丝切割机每次一根逐次截断。 （3）抽出旧钢绞线，换入新钢绞线。采用专用的连接器将新、旧钢绞线连接，随着旧钢绞线的抽出，新钢绞线被拉 人就位。 （4）安装新夹片，张拉预应力至设计值。 （5） 对锚头进行防腐处理。切除多余的钢绞线，在锚具喇叭管内、外套简内以及防护罩内灌入防腐油脂，

2索体出现断丝超出安全使用范围。 3体外索达到或接近产品的设计年限，经检测，继续运营存在安全隐患。 8.3.2体外索换索时，应进行换索专项设计，确定换索次序、张拉力和施工工艺。 条文说明：对换索过程进行结构分析计算，确定合理的换索顺序，保证结构的内力在允许范围内。体外索的更换可 按以下流程进行施工： （1）卸除锚具防护罩，并清除防护罩内的防腐油脂。 （2） 放松需要更换的钢绞线。如果锚具为可放松锚具，则可以通过调节螺母来放松钢绞线；如果锚具是不可放松 类型，可以通过对钢绞线进行加热使其伸长从而释放出存储能量；单根钢丝可用钢丝切割机每次一根逐次截断。 （3）抽出旧钢绞线，换入新钢绞线。采用专用的连接器将新、旧钢绞线连接，随着旧钢绞线的抽出，新钢绞线被拉 人就位。 （4）安装新夹片，张拉预应力至设计值。 （5）对锚头进行防腐处理。切除多余的钢绞线，在锚具喇叭管内、外套简内以及防护罩内灌入防腐油脂

代中：4b 考虑结构构件受力状态对承载力影响的系数。当为主要承重构件时，=1.5；当为一般 构件接长时，=1.15；当为构造植筋时，=1.0。 混凝土孔壁潮湿影响系数，对耐潮湿型胶黏剂，按产品说明书的规定值采用，但不应小于 1.1。 使用环境温度（t)影响系数。当≤60℃时，取4=1.0；当60℃

A.2.5承重结构植筋的锚固深度必须经设计计算确定；不宜按短期抗拔试验值或参照厂商技术手 册的推荐值采用

T/CHTS10015—2019±≤4dL 0.31,1,≥2d且↑≥20mm图A.3.2钢筋搭接表A.3.2纵向受拉钢筋搭接长度修正系数纵向受拉钢筋搭接接头面积百分率（%）≤2550100g值1. 2 1. 4 1. 6注：1.钢筋搭接接头面积百分率定义按《混凝土结构设计规范》（GB50010)的规定采用。2.当实际搭接接头面积百分率介于表列数值之间时，按线性内插法确定值。3.对梁类构件，受拉钢筋搭接接头面积百分率不应超过50%。A.3.3当植筋搭接部位的箍筋间距大于100mm时，应进行防劈裂加固。此时，可采用纤维复合布材的围束作为原构件的附加箍筋进行加固。围束可采用宽度为150mm、厚度不小于0.111mm的条带缠绕而成，缠绕时，围束间应无间隔，且每一围束，其所粘贴的条带不应少于3层。对方形截面尚应打磨棱角。也可剔去原构件混凝土保护层，增设新箍筋（或钢箍板)进行加密（或增强）后再植筋。A.3.4新植钢筋与原有钢筋在搭接部位的净间距，应按图A.3.2的标示值确定。若净间距超过4d，则搭接长度l，应增加2d，但净间距不应大于6d。A.3.5用于植筋的钢筋混凝土构件，其最小厚度hmi应符合下列规定：hmin ≥ la +2D(A.3.5)式中:D钻孔直径设计值（mm），应按表A.3.5确定。表A.3.5植筋直径与对应的钻孔直径设计值钢筋直径d（mm）钻孔直径设计值D（mm）钢筋直径d（mm）钻孔直径设计值D（mm）121522281418253116202835182232402025A.3.6植筋时，其钢筋宜先焊后种植；若有困难而必须后焊，其焊点距基材混凝土表面应大于15d，且应采用冰水浸渍的湿毛巾包裹植筋外露部分的根部。A.4施工方法A.4.1施工工艺流程见图A.4.1。45

T/CHTS10015—2019胶黏剂安全储存清理原结构标静定置量及备材固检置化验钢筋除锈、除油污图A.4.1植筋施工工艺流程图A.4.2植筋用胶黏剂应符合下列要求：植筋用胶黏剂分管式和机械注人式两种，其性能应符合本指南第4章的相关规定。施工时应注意材料和配胶方式的相互配套，不应在现场配制植筋用胶黏剂。A.4.3植筋定位、钻孔应符合下列水：1钻孔前可用钢筋探测仪探测桥梁构件植筋部位钢筋位置，或凿去保护层暴露钢筋，若植筋孔位处存在钢筋，则应适当调整钻孔位置中停销并适2钻孔施工遇到钢筋或预埋件时应立当移动钻孔孔位，若调整太大，应及时通知设计单位予以处理。A.4.4清洁孔壁、钢筋可采用下列方法：先将喷嘴伸入成孔底部并吹入洁净无油的压缩空气，向外拉出喷嘴，反复3次。12将硬毛刷插人孔中，往返旋转清刷3次。34对要植入钢筋上的锈迹、油污进行除锈与清理。5植筋前用丙酮或工业酒精擦拭孔壁、孔底和植人的钢筋。A.4.5植筋注胶应符合下列要求：植筋用胶黏剂应采用专用灌注器或注射器进行灌注，灌注一般为孔深的2/3，并应保证在植人钢筋后有少许胶黏剂溢出。2注入胶黏剂后应立即单向旋转插人钢筋，直至达到设计的深度，并保证植人钢筋与孔壁间的间隙基本均匀，校正钢筋的位置和垂度A.4.6静置固化应符合下列要求：胶黏剂完全固化前，不应触动或振动已植钢筋，以免影响其黏结性能。A.5施工质量检验A.5.1钻孔应符合下列要求：钻孔直径应满足表A.3.5的要求，直径允许偏差为十2mm、一1mm；钻孔深度的允许偏差为十10mm、一0mm；垂直度的允许偏差为3°；位置的允许偏差为士5mm。A.5.2植筋施工质量应符合下列要求：1锚孔内胶黏剂应饱满，不应有未固结现象植人钢筋不应有松动，表面不应有损伤，钢筋不应弯曲90°以上。46

A.5.3施工中应注意的问题包括： 1严禁采用将胶黏剂直接涂抹在钢筋上植人孔中的植筋方式。 2废孔处理：施工中钻出的废孔，应采用高于构件混凝土一个强度等级的水泥砂浆、聚合物水泥 少浆或锚固胶黏剂进行填实，必要时应插入钢筋。

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附录B锚栓计算及施工方法

B.1.1本附录适用于混凝土桥梁的主要承重构件的锚固，不适合于严重分化的混凝土桥梁。 B.1.2混凝土桥梁采用锚栓加固时，主要承重构件混凝土强度等级不应低于C30；对一般构件不应 低于C20。 B.1.3桥梁承重构件的锚栓，应采用有机械键效应的后扩底锚栓，也可采用适应开裂混凝土性能的 定型化学锚栓。当采用定型化学锚栓时，其有效锚固深度：对承受拉力的锚栓，不应小于8.0d。（d。为 锚栓公称直径）；对承受剪力的锚栓，不应小于6.5d。。 B.1.4不应采用膨胀型错栓作为桥梁主要承重构件的连接件。 B.1.5锚栓连接的设计计算，应采用开裂混凝土的假定；不应考虑非开裂混凝土对承载力的提高 作用。 B.1.6锚栓的受力分析应符合《混凝土结构加固设计规范》GB50367一2013)的规定

B.2锚栓钢材承载力验算

2.1锚栓钢材的承载力验算，应按锚栓受拉、受剪及同时受拉剪作用三种受力情况分别进行 2.2锚栓钢材受拉承载力设计值GB/T 11141-2014 工业用轻质烯烃中微量硫的测定，应符合下列要求：

B.2.4锚栓钢材受剪承载力设计值，应按照无杠杆臂和有杠杆臂两种情况（图B.2.4)运

锚栓钢材受剪承载力设计值，应按照无杠杆臂和有杠杆臂两种情况（图B.2.4)进行计算

T/CHTS10015—20192安装就位后，其套筒顶端至混凝土表面的距离应约为1mm。B.5.5化学型锚栓的安装应符合下列规定：1注射式化学锚栓的安装：应将注射管插人孔底DB22T 2222-2014 养老机构养护服务规范，由孔底往外均勾注人胶黏剂至孔深的2/3；以孔口有胶黏剂溢出作为目测检验注胶合格的标志。2玻璃管式化学锚栓的安装：应将玻璃管插人锚孔，用电锤以低速（<750r/min)将螺杆旋人至锚固深度，目测有少量胶黏剂外溢为合格。3化学锚栓在固化时间内严禁扰动，以免影响其黏结性能。B.6施工质量检验B.6.1锚固质量应满足设计要求，当设计无要求时，应满足表B.6.1的要求。表 B. 6. 1锚栓施工允许误差锚栓种类锚固深度（mm）位移（mm）扭矩控制式膨胀型锚栓+15%0,+5扭矩控制式扩孔型锚栓+15%0,+5位移控制式膨胀型锚栓+15%0,+50,+2B.6.2化学锚栓的胶黏剂的性能应符合指南第4章的有关规定。B.6.3锚栓施工应注意！的问题包括：1机械型锚栓和化学锚栓应整套使用，不应查换任何部件。废孔按本指南附录A第A.5.3条的方法处理。C51

1本指南执行严格程度的用词，采用下列写法： 1）表示严格，在正常情况下均应这样做的用词，正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”。 2）表 表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用词，正面词采用“宜”，反面词采用 “不宜”。 3）表示有选择，在一定条件下可以这样做的用词，采用“可”。 2 引用标准的用语采用下列写法： 1）在标准条文及其他规定中，当引用的标准为国家标准或行业标准时，应表述为“应符合 《XX×XX》XXX）的有关规定”。 2）当引用标准中的其他规定时，应表述为“应符合本指南第×章的有关规定”“应符合本指南 第×，×节的有关规定”“应按本指南第×××条的有关规定执行”

责任编辑：郭红蕊韩亚楠 文字编辑：闫吉维