SRAP工艺加固设计原理
2011-05-31 来源：中国桥梁网整理
韩国M&S工业株式会社的专利技术SRAP工艺是采用镀锌软钢丝束（简称SR加固材料）对混凝土梁体施加预应力，采用多功能氧化铝聚糖树脂砂浆（简称AP树脂砂浆）对混凝土结构进行修补的综合加固技术。镀锌软钢丝束靠锚固于混凝土梁体上的角钢固定，采用螺旋扣环拉紧器进行张拉。为了增强镀锌软钢丝束与修补砂浆的粘着力，在软钢丝束上缠绕弹簧线圈。软钢丝束张拉后，由于预加力的作用，使梁体反向弯曲，在混凝土中产生预压应力。然后，喷注AP树脂砂浆，将预应力钢筋与梁体混凝土连为一体，两者共同工作，使结构的承载能力提高，工作性能改善。
SRAP工艺采用的预应力钢筋由镀锌软钢丝束和弹簧线圈构成。镀锌软钢丝束为7×19型，规格为φ3.2mm※1.2（S）、φ4.8mm※1.5（M）、φ6.3mm※1.8（L）、φ8.0mm※2.0（XL）。
一、AP树脂砂浆的突出优点是：
（1）AP树脂砂浆具有较高的抗压强度和弯折强度，特别是其弯折强度约为一般砂浆2~3倍。弯折强度高，即抗拉强度高，表明AP树脂砂浆具有较高的抗裂能力。
（2）AP树脂砂浆密实性能好，抗化学腐蚀能力能，抗碳化（中性化）能力强。采用AP树脂砂浆修补和表层保护的混凝土结构的耐久性大大提高。SRAP工艺中，为了进步提高被加固混凝土结构的耐久性，在AP树脂砂浆表面还可再涂一层AP陶瓷保护漆（MS-AP1201），AP陶瓷保护漆是利用粉末状树脂制成的混凝土表面保护阻燃型涂料，具有极强的抗化学腐蚀能力，可以起到防水、耐化学腐蚀和抗气候环境侵蚀等作用，可以极大地提高混凝土结构的耐久性。
（3）AP树脂砂浆的粘结强度高，采用喷注方法施工的AP树脂砂浆与被加固梁体混凝土具有较高粘结强度，为两者共同工作提供了可靠的保证。SRAP工艺中，在喷注AP树脂砂浆之前，先在补加固梁体混凝土表面喷洒一层AP底漆（MS-AP1011），底漆渗入梁体混凝土中，即可修补裂缝，又可提高AP树脂砂浆与混凝土之间的粘着力。
二、SRAP工艺在桥梁加固工程中的应用
SRAP工艺在韩国的桥梁和建筑工程加固中已广泛应用。韩国M&S公司将SRAP工艺引进中国后，受到中国土木工程界同行的广泛关注。SRAP工艺采用先进的预应力加固原理，以其预应力张拉方便，锚固构造简单和结构耐久性高的技术优势，很快打进中国市场，在修建了试验工程，SRAP工艺在中国的推广有了一个良好的开端。但是，SRAP工艺在中国的进一步推广，还应解决SRAP工艺加固工程的科学设计问题，在进一步试验研究的基础上，给出与中国有关设计规范设计可靠度相适应的材料强度指标和设计参数，建立与中国规范相适应的加固设计方法。
三、SRAP工艺所用材料的强度指标
新修订的（JTG D62-2004）[以下简称（JTGD62）]采用可靠度设计法，用于结构的极限状态设计又称为概率极限状态设计法。与其相对应的材料强度指标分为强度标准值和强度设计值两种概念。强度标准值取其概率分布的0.05分位值确定，其保证率为95%；强度设计值由材料的标准值除以材料分项系数确定。
SRAP工艺所用的镀锌软钢丝和AP树脂砂浆的强度指标应在对试验资料统计分析的基础，按中国有关规范的可靠指标确定。在当前试验资料不足的情况，采用SRAP工艺进行桥梁加固设计时，镀锌软钢丝和AP树脂砂浆的强度指标，建议暂按下规定采用：
镀锌软钢丝：抗拉强度标准值fpk =1470Mpa
抗拉强度设计值fpd =1000Mpa
弹性模量 Ep =1.95×105Mpa
AP树脂砂浆：抗压强度标准值fck.AP =26.8Mpa
抗压强度设计值fcd.AP =18.4Mpa
抗拉强度标准值ftk.AP =8Mpa
抗拉强度设计值ftd.AP =5.5Mpa
弹性模量 Ec.AP =3.25×104Mpa
四、SRAP工艺加固钢筋混凝土受弯构件正截面承载能力极限状态计算
采用SRAP工艺加固的钢筋混凝土受弯构件一般以正截面承载力控制设计，加固构件的正截面承载能力极限状态计算是加固设计的核心内容。
SRAP工艺加固钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算公式，与一般有粘结预应力混凝土构件具有大致相同的表达形式，其主要特点是：
（1）桥梁加固应考虑分阶段受力的影响；
（2）加固构件承载力一般以原梁受拉钢筋屈服控制设计；
（3）对极限状态下后加预应力钢筋的应力不加严格限制，可以小于其抗拉强度设计值。
