国内外在用化学黏结剂从结构外部粘贴补强材料（钢板、钢筋、玻璃钢、碳纤维布、芳纶纤维布等）加固混凝土桥梁方面进行了大量的研究。目前常用的黏结剂是环氧树脂。用环氧树脂粘贴钢板、钢筋、玻璃钢板、碳纤维布、芳纶纤维布等，可以获得提高构件的抗弯、抗剪能力，以及减少裂缝扩展的效果。这是一种施工简便，不减小桥梁净空，并可在不影响或少影响交通的情况下施工的加固技术。20世纪60年代末至70年代初，法国和南非首先采用环氧树脂粘贴钢板法对混凝土结构进行外部补强，后来在瑞典、日本、英国等国家也逐渐得到广泛的应用。1975年日本曾用粘贴加固技术对200多座由于重型交通量剧增而强度不足的桥梁进行了加固。

1.粘贴钢板加固法

粘贴钢板加固法是用黏结剂（建筑结构胶）将钢板粘贴到构件需要加固的部位上，以提高结构承载力的一种方法。该方法的应用研究始于20世纪60年代。在国际上它是一种适用面较广的加固方法，不仅用于建筑，而且用于公路桥梁的加固补强。这项技术简称为粘钢加固技术。

（1）特点。

与传统加固方法比较，粘贴钢板加固法有以下特点。

①工艺简便，只需对被加固构件的表面进行处理，用建筑结构胶将钢板与之牢固地黏结成一个整体，使钢板和原构件能够很好地共同工作。

②加固施工所需的场地、空间都不大，且钢板粘贴到构件上一般3d即可受力使用，对生产和生活影响很小，特别适合用于应急加固工程。

③粘钢加固技术所用的钢板厚度一般为2～6 mm，所以加固后不影响结构外观，重量增加也不多。

④加固效果比较明显。因为粘钢加固技术不仅补充了原构件的钢筋不足，而且通过大面积的钢板粘贴，有效地保护了原构件的混凝土，使其不再产生裂缝，或使已有的裂缝得到控制而不继续扩展，加强了结构的整体性，提高了原构件的承载力。但在高温和潮湿环境中，胶的强度会有所下降，特别是胶液固化后呈脆性，与钢材良好的延性性能不相匹配，不能充分发挥钢材的性能优势。

（2）实际应用。

近些年来，我国对粘钢技术及建筑结构胶的研究和应用有了较快的发展。不过黏结剂的抗老化性、徐变性对黏结强度的影响，在动荷载作用下粘钢加固的试验及理论分析等问题，还有待进一步研究。目前，粘钢加固技术一般适合用于承受静力的受弯及受拉构件，且环境温度不超过60℃，相对湿度不大于70%，否则应采用防护措施；不适合用于强度等级低于C15的混凝土构件的加固。

采用粘贴钢板加固法加固桥梁时，应对桥梁的缺陷和病害进行具体分析，并进行结构计算，根据缺陷和病害发生的部位，确定钢板粘贴的部位。

（3）提高构件抗弯能力的方法。

当用来提高构件的抗弯能力时，应把钢板粘贴在梁（板）受拉翼缘处，使钢板与混凝土作为整体受力，以钢板与混凝土接缝处混凝土局部剪切强度控制设计。用于粘贴的钢板应尽可能薄而宽，厚度一般为4～6 mm，薄钢板有足够的弹性，以适应构件的表面状况变化。合理的设计应是在钢板发生屈服变形前，混凝土不出现剪切破坏。为避免钢板在自由端脱胶，端部可用夹紧螺栓固定，或在钢板上按一定的距离用螺栓固定，效果更有保证。钢板粘贴工艺如下。

①表面处理。为了得到良好的粘贴效果，事先必须对钢板和混凝土的粘贴面进行认真的处理。应将混凝土表面的破碎部分清除，然后凿平凿毛，使其骨料裸露出来，并用钢丝刷或压缩空气清除浮尘，粘贴钢板前还需用丙酮擦一遍。钢板表面也应先洗去油污，用喷砂法或砂轮打磨除锈，使表面露出光泽，然后再用丙酮擦洗干净，最后在钢板表面涂一层环氧树脂薄浆将其保护起来。

②粘贴钢板。在混凝土结构上粘贴钢板的方法通常有涂抹法和灌浆法两种。涂抹法是先在混凝土表面刷一层环氧树脂胶浆，然后在钢板上涂一层环氧树脂胶浆。间隔片刻再在钢板上均匀地铺一层环氧树脂砂浆，一般厚度在2 mm左右。随即将钢板贴到混凝土表面，旋紧螺丝进行加压，使多余的胶浆沿板边挤压出来，达到密贴的程度。固化后再卸除螺帽，截去外露的螺丝杆，并留出2～3 mm进行冷铆。

③加压方式。钢板粘贴到混凝土结构上后，为了使板与混凝土表面密贴，必须对钢板加压。加压的方式通常有三种：第一种是用螺栓进行加压，即在混凝土粘贴面上每隔一定距离埋设一根P12的螺栓，钢板上设有相应的孔，把钢板粘贴到混凝土表面后立即旋紧螺帽进行加压；第二种方法是用木楔来加压，即在构件下方设支承梁（从桥下搭设或从桥上悬挂），距构件底面1 m，然后待钢板粘贴后楔紧木楔施加压力；第三种方法是利用重物进行加压，当在混凝土构件的上缘粘贴钢板时，可以在钢板上面放置重物（铅块或铁块等）进行加压。

④检查粘贴质量。一般是采用肉眼观察法，如发现钢板与混凝土表面之间有空隙，应及时填入胶结剂补贴。

⑤防护处理。目前钢板补强的防护措施，一般都是先清除钢板表面污渍，用钢刷除去螺栓的锈斑，先涂一层环氧树脂薄浆罩面，然后再涂两层防锈漆进行保护。以后每隔1～2年检查一次防护层的情况，如发现有脱漆的地方，应及时采取措施进行修补。该方法虽然简易可行，但需要经常维修保护，每次重新涂漆都需要搭架、拆架，维修工作量较大，而且烦琐。近年来有的工程在钢板上面喷射一层混凝土保护层，既减少了刷漆工序，又大大减少了养护工作量。同时喷射混凝土还与原结构组成喷层—梁体组合工作体系，共同工作，在一定程度上提高了原梁的承载力，弥补了以往钢板易于生锈的缺陷，是一种较好的防止钢板污染和锈蚀的方法。

（4）提高构件的抗弯能力。

当粘贴钢板用以加固和增加梁的剪切强度时，钢板应粘贴在梁的侧面，跨缝粘贴。用于粘贴的钢板可以是块状的，也可以是带状的。带状钢板沿垂直于裂缝的方向粘贴，斜度一般为45°～60°。梁的上下端应设水平锚固板，以提高端部的锚固强度。钢板厚度依设计而定，一般为10～15 mm。

2.粘贴钢筋加固法

当桥梁结构抗拉强度较低，受拉部位产生裂缝时，为了加强抗弯构件外纤维的抗拉能力，可以采用在受拉部位粘贴钢筋的方法对桥梁进行加固。粘贴钢筋具有与结构物黏附性能较好、加工成型容易、加固效果明显的优点。用于粘贴的钢筋直径不能过大，以不超过8 mm为宜，以减小树脂层的厚度，节省材料，降低成本。采用环氧树脂砂浆粘贴，环氧树脂砂浆的厚度以不使钢筋外露为标准，一般为15～20 mm。其加固工艺如下。

（1）搭设支架，在支架上设支承梁和成型模板。

（2）混凝土表面处理。为了获得良好的粘贴效果，事先必须对混凝土表面进行认真的处理。混凝土表面要清除破碎部位、凿平凿毛，使骨料露出，用钢丝刷或压缩空气把浮尘清除掉。粘贴前再用丙酮擦洗一遍。

（3）钢筋布设前，应先把钢筋拉直截好，除锈后再用丙酮擦洗干净，放在模板上扎成排栅，或在桥下点焊成排栅再就位。就位前，先在钢筋排栅表面涂一层环氧树脂胶浆，然后用吊杆吊住，贴在构件底面。

（4）粘贴。为了便于脱模，粘贴钢筋前先在模板上铺一层塑料薄膜，再将环氧树脂砂浆均匀地摊铺在模板上，厚度稍大于设计值。粘贴时，在模板与支承梁之间打入木楔，将模板顶起压在构件的底面，使环氧树脂砂浆压入钢筋的间隙，与原结构的混凝土黏结为一体。

（5）脱模检查。待环氧树脂砂浆固化后拆除模板。拆模后，应立即对粘贴质量进行检查，发现缺陷，需及时进行修补。

（6）防护处理。同粘贴钢板后采用的防护处理方法一样，通常是先清除钢筋表面的锈斑和污染，涂一层环氧树脂薄浆罩面，然后再涂两层防锈漆进行保护。也可在钢筋表面喷射一层混凝土保护层，保护粘贴的钢筋免受锈蚀。

3.粘贴玻璃钢加固法

玻璃钢（玻璃纤维增强塑料）是以玻璃纤维为增强材料、合成树脂为基体复合而成的一种工程材料。它具有轻质高强、比强度高、黏结性强、性能可调、耐腐蚀、抗渗、施工方便、尺寸稳定、表面光滑和与混凝土的线膨胀系数相近等一系列特性。虽然玻璃钢也存在弹性模量较低和层间剪切强度较低等待点，但大量试验及实际应用表明，玻璃钢与混凝土、钢筋混凝土或钢丝网水泥等梁、板结构复合后，均能大幅度地提高结构强度，受力时各项材料能够形成新的统一体而协同工作，既可充分利用表层玻璃钢的高强特性，又可充分利用原混凝土结构的刚度和强度。所以，采用玻璃钢作为混凝土结构的表面补强材料是合理的。

作为桥梁补强材料，最常采用的玻璃钢是聚酯玻璃钢和环氧玻璃钢。通常情况下是在构件表面用环氧树脂粘贴无碱玻璃纤维方格布形成玻璃钢，作为桥梁结构的加固补强层。但是由于玻璃钢的弹性模量比较低，因而在粘贴玻璃钢时，常在中间粘贴φ4～5 mm高强钢丝加劲。

玻璃钢的弹性模量较低，一般仅为混凝土的1/15～1/9，受力时变形大，补强层与混凝土不能很好地共同受力，故使用时应该注意玻璃钢的特点，合理使用。否则将影响其抗拉强度的发挥，使补强效果受到限制。其加固方法如下。

（1）搭设支架，安装成型模。

（2）混凝土表面处理：混凝土的表面处理与粘贴钢板、钢筋时的表面处理工艺一样。

（3）钢丝制备：先将高强钢丝的锈清除掉，把钢丝绑成排栅，然后用丙酮将钢丝擦洗干净，并涂上一层环氧树脂胶浆。

（4）成型：在支架上面的模板上铺上一层塑料薄膜，在塑料薄膜上先刮上一层环氧树脂胶浆，铺第一层玻璃布，将其刮平并挤出中间的气泡，再填上第二层环氧树脂胶浆，铺上第二层玻璃布。铺至设计厚度的一半时，便把钢筋排栅铺放到上面，并用环氧树脂砂浆填平钢筋排栅间的空隙，刮平后，再继续铺其他玻璃布。

（5）起模板：将玻璃钢紧密地粘贴到桥梁构件的表面，使环氧树脂胶浆从缝隙中溢出来，最后用最外一层宽玻璃布将溢出来的胶浆包敷在梁的腹板上。(www.daowen.com)

（6）脱模检查：环氧树脂胶浆固化后，再卸除模板，并逐处检查玻璃钢的粘贴质量，如发现没有粘贴好或存在缺陷，应及时进行修补。

（7）防护处理：现在国内外的习惯做法是用工具除掉玻璃钢表面的污渍，涂上一层环氧树脂薄浆罩面，再在上面涂两层防锈漆。此后要经常检查保护层的情况，如发现有脱落的地方，及时进行修补，重新刷上防锈漆，或者在玻璃钢表面现浇一层一定厚度的混凝土，一方面作为桥梁结构的加固补强层，另一方面保护粘贴的玻璃钢免受腐蚀和锈蚀。建议采用喷射混凝土作为粘贴的玻璃钢保护层，因为这种方法具有施工及时，与原结构黏结强度高，不需要浇筑混凝土所需的模板，可以根据加固设计的需要灵活设置加固层的厚度等优点。

4.粘贴碳纤维布加固法

粘贴碳纤维布加固修补结构技术是利用树脂类黏结材料将碳纤维布粘贴于混凝土表面，利用碳纤维材料良好的抗拉强度达到增强构件承载力及刚度的目的。碳纤维材料用于混凝土结构加固修补的研究始于美、日等国，在我国起步较晚。

（1）适用类型。

碳纤维布加固修补结构技术适用于各种结构类型、各种结构部位的加固修补，如梁、板、柱、屋架、桥墩、桥梁、筒体、壳体等结构，要求基层混凝土的强度等级不低于C15。该技术有以下几个特点。

①高强高效，适用面广，质量易保证。

②施工便捷，工效高，没有湿作业，不需要现场固定设施，施工占用场地小。

③耐腐蚀性及耐久性极佳。

④加固修补后，基本不增加原结构自重及原构件尺寸。

（2）工艺流程与操作要求。

粘贴碳纤维布加固修补结构技术的工艺流程：卸荷→基底处理→涂底胶→找平→粘贴→保护加固。具体操作要求如下。

①卸荷：加固前应最大限度地对所加固的构件进行卸荷。

②基底处理：对混凝土表层出现剥落、空鼓、腐蚀等劣化现象的部位，应予以凿除；对于较大面积的劣质层，在凿除后应用环氧砂浆进行修复。裂缝部位应先进行封闭处理。用混凝土角磨机、砂纸等机具除去混凝土表面的浮浆、油污等杂质，构件基面的混凝土要打磨平整，尤其是表面的凸起部位要磨平，转角粘贴处要进行倒角处理并打磨成圆弧状（圆弧半径R≥10 mm）。用吹风机将混凝土表面清理干净，并保持干燥。

③涂底胶（FR胶）：按2∶1的比例将主剂与固化剂先后置于容器中，用弹簧秤计量，并用电动搅拌器搅拌均匀，根据现场实际气温决定用量并严格控制使用时间。一般情况下1h内用完。用滚筒刷将底胶均匀涂刷于混凝土表面，待胶固化后（固化时间视现场气温而定，以指触干燥为准）再进行下一工序的施工。一般固化时间为2～3 d。

④找平：混凝土表面凹陷部位应用FR胶填平，模板接头等出现高差的部位应用FR胶填补，尽量减小高差。转角处也应用FR胶修补成光滑的圆弧，半径不小于10 mm。

⑤粘贴：按设计要求的尺寸及层数裁剪碳纤维布，除非有特殊要求，否则碳纤维布长度应在3 m之内。调配、搅拌粘贴材料的FR胶（使用方法与底胶相同），然后均匀涂抹于待粘贴的部位，在搭接、混凝土拐角等部位要多涂刷一些。粘贴碳纤维布，在确定所粘贴部位无误后剥去离型纸，用特制工具反复沿纤维方向滚压，去除气泡，并使FR胶充分浸透碳纤维布。多层粘贴应重复上述步骤，待碳纤维布表面指触干燥后方可进行下一层的粘贴。在最后一层碳纤维布的表面均匀涂抹FR胶。碳纤维布沿纤维方向的搭接长度不得小于100 mm，碳纤维布端部用横向碳纤维布或粘钢固定。

⑥保护加固：碳纤维布表面应抹灰或喷防火涂料进行保护。

（3）安全规定。

粘贴碳纤维布的安全规定如下。

①裁剪及使用碳纤维布时应尽量远离电源，尤其是高压电线及输电线路。

②碳纤维布的配套用胶要远离火源，避免阳光直接照射。

③现场施工人员应穿工作服，同时还须佩戴口罩和手套，并严禁在现场吸烟。

④配制及使用胶的场所必须保持良好的通风。

⑤与施工配套的脚手架要有足够的安全性，施工人员高空作业须佩戴安全带。

（4）质量要求。

目前国内尚无相关标准规范，检查验收以企业标准为依据。行业内普遍使用的质量标准如下。

①工程验收时必须有碳纤维布及其配套用胶的生产厂家所提供的材料检验证明。

②每一道工序结束后均应按工艺要求进行检查，并做好相关的验收记录，如出现质量问题，应立即返工。

③施工结束后的现场验收以评定碳纤维布与混凝土之间的黏结质量为主，用小锤等工具轻轻敲击碳纤维布表面，以回音判断黏结效果。如出现空鼓等粘贴不密实的现象，应采用针管注胶的方法进行补救。黏结面积若小于90%，则判定黏结无效，需重新施工。

④碳纤维布粘贴面积在100 m2以上的工程，为检验其加固效果，应与甲方协商进行荷载试验，结构变形等各项指标均应满足国家规范规定的设计及使用要求。

⑤大面积粘贴前需做样板，待有关方面验证后，再大面积施工。为确保碳纤维布与混凝土间的黏结质量，基底处理必须严格按要求执行，先检查要加固的部位本身是否有空鼓现象，再进行表面检查，最后对不符合要求的部位采取相应的措施。

⑥严格控制施工现场的温度和湿度，施工温度应为5～35℃，相对湿度不大于70%。

5.粘贴芳纶纤维布加固法

芳纶纤维的全称是“芳香族聚酰胺纤维”，其最早由美国杜邦公司研制出来并生产。芳纶纤维的主要性能：①具有超高强度、高弹性模量；②密度低，具有优良的抗震性；③耐磨，耐冲击，抗疲劳，尺寸稳定；④具有良好的耐化学腐蚀性；⑤具有优良的介电性能、耐热性，低膨胀、低导热，不燃、不熔。

芳纶纤维布是芳纶纤维单向或双向排列形成的一种片材，质轻、柔软、耐久、耐腐蚀，具有补强材料所应有的特性，特别适合用于韧性补强和冲击补强。其拉伸强度约为钢板的5倍，比重约为钢板的1/5，柔软性等同于合成纤维，还具有良好的耐候性、耐水性、耐热性、耐寒性，在日本已成功地应用于桥梁的加固补强和工业与民用建筑的改扩建工程中。粘贴芳纶纤维布加固法施工安全，操作简单，可参考粘贴碳纤维布加固施工工序。