浅析公路桥梁体外预应力加固的施工技术

1、公路桥梁体外预应力加固施工技术分析预应力加固是在加固过程中建立与外荷载相反的永久内力和内应力，从而消除结构或构件的一小部分外力，改善预应力在不同条件下的变形性能，提高道路和桥梁的实体强度，从而提高承载力，保证结构安全工作，达到加固的主要目的。本文论述了公路桥梁施工中的预应力加固技术。关键词：公路桥；体外；预应力；建筑；加固技术中国图书馆分类法。X734文件识别码：物品编号。随着经济的发展，重型车辆数量激增，增加了公路桥梁的负担。一些旧桥在设计之初缺乏长期规划，甚至有些已经老化并严重受损。对于已不能满足现代交通要求的旧桥，研究相应的维修加固方法，提高桥梁承载能力，确保交通安全。预应力加固是在加固

2、过程中建立与外荷载相反的永久内力和内应力，以消除结构或构件的一小部分外力，改善预应力在不同条件下的变形性能，提高道路和桥梁的实体强度，从而提高承载力，保证结构的安全运行，达到加固的主要目的。一、公路桥梁加固的原则由于中国仍处于发展中国家，基础设施建设并不完善。这个国家的发展仍然需要很多钱。如何在有限的资金范围内实现桥梁维修加固具有非常现实的意义。目前，桥梁维修加固的一般原则是：在维修和加固之前，应制作并测试一份关于桥梁劣化程度和损坏的报告，并详细记录数据。根据实际报告，评估桥梁的安全性能，确定桥梁的实际运输能力，判断损伤是否影响桥梁的承载力和耐久性。承载力是指设计之初确定的桥梁结构的承载能力，

3、耐久性是指桥梁的结构设计寿命；加固时，考虑原材料成本、施工进度、是否会影响运输，以及是否能提供桥梁的承载力和耐久性；为了通过增加桥梁构件来增加整个桥梁的承载能力，桥梁结构的原始形式一般不变。在保证桥梁加固的前提下，要考虑施工的经济性，只有在极其复杂的条件下，才能改变桥梁原有的结构形式。当采用科学合理的加固方法时，改造后桥梁的承载力和耐久性仍不能满足要求，因此有必要考虑对桥梁进行整体或部分改造；在选择桥梁加固方法时，应考虑旧桥的现状、桥梁的承载能力是否减弱以及未来通过桥梁的交通量。我们可以参考已成功完成桥梁加固的施工方案；如果桥梁构件的横截面因加固而增大，则必须考虑增大部分与桥梁本身之间的组合效

4、应。二、体外预应力技术的意义体外预应力技术是后张预应力体系的重要分支之一，是指预应力筋布置在构件截面外的预应力技术。当用体外预应力技术加固混凝土结构时，体外预应力筋通常折叠在梁的中跨部分，并布置在腹板的下边缘。在距离支架约1/4L处，钢筋束向上弯曲并锚固在梁的两端。用体外预应力技术加固简支梁结构的示意图如图1所示。图1体外预应力技术加固示意图三、体外预应力的技术特点比较3.减少了钢筋束的摩擦损失，预应力钢筋束的利用效率高，钢筋束的应力变化幅度小，有利于抗疲劳。体外预应力加固混凝土桥梁在我国的推广应用，为解决工程中长期存在的混凝土耐久性问题提供了可能。桥梁耐久性的提高和使用寿命的延长(一次换索或

5、一次张拉可延长使用寿命达20年)可给桥梁维修管理和加固带来可观的直接经济效益，其间接和长期经济效益也十分显著。四、公路桥梁常用的几种预应力加固技术1、横向预应力加固技术当钢筋混凝土或预应力混凝土桥梁两端的间隙较小时，为了防止主梁端部受拉，通常可采用横向预应力加固技术。该技术是将预应力筋安装在主梁下边缘对称的梁中线处，从梁端弯出适当的距离，然后通过支点锚固在主梁端部的锚固钢板上，锚固钢板以U形套在主梁端部的下翼缘上。水平段预应力筋由撑杆分成若干段，两端的撑杆也可作为支点。在每个截面的中点，通过拧紧螺栓来拧紧两个对称的杆，并且在拧紧过程中，在拉杆中产生预应力。最后，由于锚固钢板传递的预压力，预应力

6、筋产生的负弯矩大部分是水平直的，梁两端没有太多的向上弯曲。因此，这种加固方法只能有效地减小梁中的正弯矩，而无助于减小梁端的剪力。2.纵向预应力加固技术所谓纵向预应力加固技术是沿预应力筋轴线施加预应力的技术。预应力筋沿主梁底部布置，在主梁两端设置导向块的位置弯曲，然后锚固在主梁的顶板或腹板上，然后沿主梁纵向拉伸，以减小梁端的剪力。其锚固结构为纵向张拉锚固结构，通常包括腹板锚固和梁端锚固两种类型。其中，当桥面交通量过大而不能中断交通时，预应力筋可以锚固在主梁腹板上。具体方法有钢针锚固法和钢板锚固法，其中钢板锚固法具有传力均匀、锚固力大、对梁体影响小、钢板夹紧螺栓孔比例小等优点。在锚固梁顶之前，仅在

7、地下连续梁和桥面上开挖与斜杆方向相同的斜孔。穿过预应力筋后，根据钢垫板的尺寸在斜孔周围凿出凹槽，并用环氧砂浆将垫板粘结牢固。张拉后，预应力筋锚固在桥面上，最后锚头密封在桥面铺装的混凝土中。这种锚固方法的优点是，可以在桥面上切割少量混凝土来锚固桥面。预应力筋的张拉方法与其结构形式有关，张拉位置可在梁顶部斜筋方向或梁底水平方向张拉。张拉时，桥梁的中心线应对称，同一梁的张拉应对称同步进行，使梁两侧的钢筋具有相同的受力状态。预应力的张拉程序与预应力混凝土梁相同。预应力筋的张拉形式主要有手动葫芦张拉法、电加热张拉法、千斤顶张拉法等。设计预应力可以通过粘贴应变片、用千斤顶读取表格、测量张拉预应力筋的变形和

8、测量预应力筋的固有振动频率来测量。3.竖向预应力加固技术当上述两种预应力加固技术施工不便时，也可采用竖向预应力加固技术。在该技术中，预应力筋对称布置在梁肋的两侧，一般锚固在梁端肋的一侧，在预应力筋的中间垂直向上张拉，并在梁肋的底部用小横梁固定。该方法克服了纵向应力损失大、张力行程短、张力大的缺点，减少了张力，增加了行程，减少了张力损失。同时，可以对预应力筋施加较高的预应力，有效地弥补旧桥原有的裂缝。预应力张拉可以一次进行一根梁，但必须与中线对称，这样可以减少弹性压缩损失的不均匀性。梁的功能是固定垂直张力产生的预应力钢筋。根据具体情况，梁可设计为固定支点，锚固在梁肋上，无需滑动预应力钢筋或可在梁底移动的可移动支点。最好将梁定位在受拉点，这样可以减少梁的固定点和受拉点之间的差异所造成的张力损失。综上所述，随着科学技术和工程技术的发展以及机械的不断创新，预应力技术已经越来越成熟。除了对原有施工技术的改造，一系列新的施工方法不断涌现。施工所需设备更加齐全配套，生产能力和施工精度更加准确，施工队伍更加机械化和专业化，质量更加系统化。参考：1李刚，邹国华。2预应力加固技术在公路桥梁中的应用及特点J.四川建筑材料，2008，(06)2郑继光，王星，刘忠古，赵红梅。2公路桥梁常用预应力加固技术及其特点J.吉林交通