体外预应力技术在桥梁加固中的应用

体外预应力技术在桥梁加固中的应用

1体外预应力技术外部预测技术主要应用于美国和欧洲的中、长桥桥梁。设计体外预应力桥梁是将预应力筋设置在混凝土结构截面的外部,预应力通过端部锚具和转向块由力筋束传递给混凝土结构。体外预应力属于无粘结预应力的一种。目前,在我国体外预应力技术主要应用于对既有桥梁的加固。桥梁体外预应力加固技术具有如下优越性:①能较大幅度地提高旧桥的承载力。加固后能够达到的荷载等级与原桥设计标准及安全储备有关,一般情况下,可将原桥承载力提高30%~40%。②体外预应力加固技术所需设备简单,人力投入少,施工工期短,经济效益明显。③在加固过程中,可以不中断或不限制交通。④对原桥结构损伤小,可以做到不影响桥下净空,不增加路面标高。2体外力筋束布置体外预应力技术多用于加固既有RC(钢筋混凝土)梁和PC(预应力混凝土)梁。加固时一般采用如图1的顺序进行设计和施工。体外力筋束应左右对称布置于梁的两侧。对于箱形梁,体外力筋束应布置在箱梁体内,并于梁体上设置锚固端和转向块。锚固端可以利用横隔板,也可以直接设置钢制托座。一般采用在梁上穿孔、由螺栓杆固定托座的方式。在连续PC梁中,由于老化的原因,桥梁的中支座处容易产生台阶、挠曲变形,桥梁跨中也会产生裂缝、挠曲。此时,采用体外预应力技术加固,其效果是明显的。3通过加固预测混凝土t的连接部分，增加了两座t的连接部分(1)建设总结该桥是两跨预应力混凝土T形公路连续梁。桥跨结构方案是在中间桥墩处现场浇筑RC梁,把预制的PC梁连接,然后施加预应力。(2)截面变化钢网施工不良原因在现场浇筑的RC梁和预制的PC梁连接部位附近的腹板,发生多处裂缝。裂缝产生的原因是,连接部位截面变化;梁的布置复杂;连接部位受力计算较为困难;施工不良。有的裂缝是由于弯曲张拉产生的垂直裂缝,另外,还有由于剪切产生的斜裂缝。确切地说,斜裂缝的产生是由于弯曲裂缝产生后抗剪能力降低而导致的。(3)预应力筋张拉该桥的加固方法是在各主梁腹板两侧配置体外力筋束,采用追加导入预应力的方法。施工方法如下:①穿孔体外力筋束是利用钢制托座进行锚固固定的,钢制托座横向通过螺栓杆固定于梁体。这样就需要在梁体上穿孔,在穿孔过程中用冲钻进行,X射线检测仪检测,以防止损伤梁体钢筋。②安装钢制托座把主梁的安装面用喷嘴钢凿凿除表面缺陷后,在桥面板下面垂悬手动葫芦,将托座安装在主梁上。③灌注树脂混凝土在主梁和托座之间安装锚定螺栓杆,主梁与托座之间的空隙用树脂混凝土填充。螺栓杆锚具用环氧树脂封闭,主梁下面与托座的接缝也注入环氧树脂。④张拉体外力筋束(a)螺栓杆的张拉螺栓杆的张拉采用单向分批张拉的方法。张拉过程中,应使托座产生均匀的压应力。另外,考虑到由于树脂混凝土初期徐变等产生应力损失以及分批张拉螺栓杆所产生应力损失,需进行二次张拉螺栓杆。(b)体外力筋束的张拉体外力筋束采用分批张拉,为使梁体左右均匀地承受预应力,采用对称张拉的方法。为防止托座产生腐蚀,设置钢制护套;为防止预应力筋产生腐蚀,体外力筋束安装在钢制套管内。托座结构及体外力筋束的配置见图2、图3。4第三，连接pc的连续梁加固(1)项目该桥是三跨PC铁路连续箱梁,在正线出入口处梁截面变化。(2)混凝土裂缝产生原因在整个箱梁下部产生裂缝,裂缝向上集中于弯矩为零处,裂缝宽度0.2mm左右。裂缝产生的原因:①预应力的损失;②力筋布置的施工误差;③施工缝(接缝)施工不良;④大气中硫化物对混凝土的侵蚀;⑤温度应力的影响。经过调查,温度应力的影响并不是主要原因。(3)钢模和力筋束为防止箱形梁下面的裂缝不继续开展,在裂缝中注入环氧树脂,然后,在箱形梁主梁两侧配置体外力筋束、施加预应力。施工方法如下:①检查井的设置该桥是箱形构造,为了在箱形梁内部作业,在箱形梁下面设置检查井。检查井为700mm×700mm的矩形。因重新设置检查井使截面欠缺,将会发生应力集中,产生裂缝,故在检查井周围用钢板加固。②环氧树脂的注入施加预应力前,在箱形梁下面的裂缝中充填环氧树脂。施工顺序为:沿裂缝用盘式研磨机磨去宽约5cm左右的混凝土,清除混凝土表面附着的浮浆皮等杂质。然后沿裂缝每隔20~30cm的间距,用腻式树脂把注环氧树脂的导管固定,管之间的裂缝用腻式树脂封闭。最后,通过导管注入环氧树脂,注入压力平均取为0.3MPa。③体外力筋束的设置体外力筋束左右对称地配置于箱形梁内。力筋束的锚固作业在箱形梁内进行,施工材料及机具由检查井运入。托座采用现场浇筑的混凝土制做,用螺栓杆固定。端部锚定托座及转向块的位置,由设计决定。在进行螺栓