公路橋梁施工中的體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)探討

丁清卿（張家口路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，河北 張家口 075000）

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公路橋梁施工中的體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)探討

丁清卿
（張家口路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，河北 張家口 075000）

摘 要：在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的時(shí)代，公路橋梁已經(jīng)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展環(huán)節(jié)中不可缺少的一部分。在我國(guó)交通事業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，公路橋梁具有非常積極的意義。但是近年來(lái)，隨著私家車(chē)數(shù)量的不斷增加，給我國(guó)公路交通帶來(lái)了極大的壓力。在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中，部分公路橋梁出現(xiàn)了不同程度的損壞。因此，必須利用體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)對(duì)公路橋梁進(jìn)行加固，來(lái)確保公路橋梁可以正常工作。本文主要從公路橋梁體外預(yù)應(yīng)力加固施工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)出發(fā)，對(duì)公路橋梁施工中的體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：公路橋梁；施工；體外預(yù)應(yīng)力；加固技術(shù)

改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，人們的生活水平不斷提升，私家車(chē)的數(shù)量也在逐年上升。在我國(guó)交通系統(tǒng)發(fā)展較慢的情況下，人們?cè)诘缆肥褂梅矫娴男枨蟛⒉荒艿玫綕M(mǎn)足，而交通系統(tǒng)所要承受的壓力確實(shí)不斷增大。加上我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展離不開(kāi)道路交通運(yùn)輸，承重較大的貨車(chē)在使用道路橋梁的時(shí)候?qū)Φ缆窐蛄阂伯a(chǎn)生了巨大的壓力，也使得一些年久的道路橋梁處于一種超負(fù)荷的狀態(tài)。因此，對(duì)我國(guó)的道路橋梁進(jìn)行加固已是迫在眉睫。

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)可以很好地對(duì)公路橋梁進(jìn)行加固，增加橋梁的使用壽命，并減少經(jīng)濟(jì)方面的支出。以下對(duì)公路橋梁的體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析，并簡(jiǎn)單敘述其施工過(guò)程。

一、體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)工作概論

公路橋梁工程施工中使用體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)，主要是基于后張無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力體系而衍生的加固方式，是為了提升或恢復(fù)其承載能力及耐久性。此項(xiàng)技術(shù)原理是用大剛度預(yù)應(yīng)力索置于量主體結(jié)構(gòu)外，從而把錨固定于橋梁工程建設(shè)的兩端，中間位置要設(shè)置適應(yīng)的轉(zhuǎn)向裝置，這樣可將其和梁體有效連接，有效分擔(dān)橋梁結(jié)構(gòu)中的部分重力，從而提高加固效果。公路橋梁施工時(shí)，用體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)是通過(guò)施工人員于梁底端，再是梁側(cè)下部增加鋼絲鎖以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)固，從而提升結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。并且，施工人員應(yīng)于橋梁上端增加預(yù)應(yīng)力，減輕橋梁自重且提升橋梁結(jié)構(gòu)承載力的效果，這樣可有效延長(zhǎng)橋梁應(yīng)用時(shí)間。建筑施工中的公路橋梁建設(shè)時(shí)，使用體外預(yù)應(yīng)力加固方式，可有效加固橋梁，也合理改變了橋體結(jié)構(gòu)內(nèi)力。

二、體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

此類(lèi)加固方式是經(jīng)由施工人員于橋梁結(jié)構(gòu)受拉時(shí)而設(shè)置體外預(yù)應(yīng)力，其間應(yīng)盡量降低底端分橋梁結(jié)構(gòu)的自重，這樣可有效提升橋梁總體結(jié)構(gòu)承載力，確保橋梁自身不出現(xiàn)裂縫，或者是出現(xiàn)裂縫的跡象，保證橋梁工程施工質(zhì)量和水平。相較于其他普通的預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)主要有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：

第一，體外預(yù)應(yīng)力鋼筋結(jié)構(gòu)體系可以根據(jù)實(shí)際需要，設(shè)計(jì)成可更換、可補(bǔ)拉、固定等不同的形式。這樣，通過(guò)可更換的體外預(yù)應(yīng)力鋼筋就能夠更好地對(duì)橋梁進(jìn)行維修、加固和保養(yǎng)。第二，在對(duì)就得橋梁進(jìn)行加固的時(shí)候，體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)可以讓施工過(guò)程變得更加方便。因?yàn)轶w外配筋形式的加固技術(shù)本身并不需要灌漿，因此就可以采用全年形式的施工，還可以使承載力消弱的情況消失。即使在寒冷地區(qū)進(jìn)行施工時(shí)，也可以避免在梁肋中加設(shè)管道的形式，這樣對(duì)橋梁施工有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。第三，體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)在混凝土方面，可以提高其耐久性，降低鋼筋束出現(xiàn)摩擦的損失。第四，體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)在經(jīng)濟(jì)方面也有一定的效益，可以帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)效益，在我國(guó)工程建設(shè)方面有極大的積極作用。

在施工的過(guò)程中，體外預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)還有以下特征：

第一，在施工的過(guò)程中，對(duì)交通影響不大。傳統(tǒng)的施工往往會(huì)因占用道路而影響交通。而運(yùn)用體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)，施工效率比較高，可以在極短的時(shí)間內(nèi)完成施工任務(wù)，對(duì)交通沒(méi)有太大的影響，只需要短時(shí)間內(nèi)限制交通，不會(huì)對(duì)橋上的交通運(yùn)行造成影響。同時(shí)，體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)不會(huì)對(duì)路標(biāo)和橋身造成影響，這樣就不會(huì)影響加固之后橋梁的正常使用情況。

第二，具有良好的加固效果。公路橋梁體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)在施工的時(shí)候比較容易，需要的設(shè)備和人員也比較少，可以靈活施工，不受條件的限制，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。這種加固技術(shù)可以適用于各種橋梁，在加固的時(shí)候可以增強(qiáng)舊橋梁的結(jié)構(gòu)剛度，提高橋梁的承載能力，有效避免橋梁裂縫，因此，體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)可以具有良好的加固效果。

第三，后期的維護(hù)工作較簡(jiǎn)單。相較于傳統(tǒng)的加固方法，體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)進(jìn)行公路橋梁的加固時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際情況隨時(shí)更換預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用筋，在后期的施工時(shí)也可以在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候隨時(shí)進(jìn)行改進(jìn)，以確保施工過(guò)程中的安全，還可以節(jié)省施工的成本。

三、公路橋梁體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)的施工方法

1 公路橋梁體外預(yù)應(yīng)力加固施工技術(shù)的設(shè)計(jì)

通過(guò)橋梁加固的實(shí)例對(duì)橋梁加固進(jìn)行設(shè)計(jì)：以一座平均跨度為12m的鋼筋混凝土T型橋梁為例，若原設(shè)計(jì)可以承載的重量是汽10級(jí)、拖60。在實(shí)際使用的過(guò)程中，隨著過(guò)往船只的不斷增加，船只對(duì)橋梁撞擊次數(shù)的增加，橋梁會(huì)受到一定的損害，從而出現(xiàn)橋梁斷裂、混凝土脫落等現(xiàn)象，甚至?xí)霈F(xiàn)鋼筋腐蝕的情況，因此就必須對(duì)橋身進(jìn)行修復(fù)。在修復(fù)的過(guò)程中，通過(guò)計(jì)算可以得出橋身達(dá)到一定承載力時(shí)所應(yīng)加固的數(shù)據(jù)，確定明確的加固目標(biāo)，這樣在加固的過(guò)程中施工的時(shí)候就比較簡(jiǎn)單。在施工之后，要對(duì)加固的橋梁進(jìn)行試驗(yàn)，再次分析鋼筋和混凝土的情況，確保加固后的橋梁可以達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。最后，在試驗(yàn)完成之后，將試驗(yàn)的結(jié)果作為依據(jù)去進(jìn)行體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)的施工，同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)同步進(jìn)行橋梁體外應(yīng)力施加的相關(guān)檢測(cè)，以確保加固后橋梁的承載能力達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。

2 公路橋梁體外預(yù)應(yīng)力加固施工技術(shù)的施工過(guò)程

在公路橋梁體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)施工的過(guò)程中，關(guān)鍵步驟就是鉆孔和粘結(jié)碳纖維、穿索進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉，因此，這幾步驟必須受到重視。在公路橋梁體外預(yù)應(yīng)力加固施工技術(shù)的施工過(guò)程中，上面敘述的T型構(gòu)造的橋梁中，腹板的鉆孔是最為困難也是最為重要的施工過(guò)程。在腹板鉆孔時(shí)，不能碰觸到橋梁的受力鋼筋，同時(shí)，要在洞口粘貼30cm×30cm的碳纖維，以便可以提高橋梁混凝土局部的抗壓能力。在腹板鉆孔后，還要對(duì)橋梁進(jìn)行預(yù)應(yīng)力索的張拉。在進(jìn)行張拉的過(guò)程中，為了進(jìn)行有目的和有計(jì)劃的張拉，應(yīng)當(dāng)在最佳位置貼上相應(yīng)編號(hào)，以確保無(wú)粘結(jié)鋼絞絲隨之穿入各孔的位置是最佳的位置，這樣才可以保證對(duì)橋梁的加固效果，增加加固的成功率。在預(yù)應(yīng)力索張拉完成后，還應(yīng)進(jìn)行錨杯和夾片外螺母的安裝。安裝之后，根據(jù)實(shí)際情況推算出鋼索的實(shí)際伸長(zhǎng)量，一般情況下，這種推算會(huì)出現(xiàn)一定的誤差，但與理論伸長(zhǎng)量相比，這個(gè)誤差必須控制在和小的范圍之內(nèi)，只有這樣才能讓加固后的橋梁使用的時(shí)間更長(zhǎng)，從而增加橋梁的使用壽命，減少經(jīng)濟(jì)方面的支出，帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)效益。

3 普通公路橋梁體外預(yù)應(yīng)力加固施工技術(shù)總結(jié)

普通公路橋梁體外預(yù)應(yīng)力加固施工技術(shù)包括放樣定位及上錨固點(diǎn)裝置，加上轉(zhuǎn)向裝置及預(yù)應(yīng)力筋張拉與安裝。該項(xiàng)施工中應(yīng)對(duì)公路橋梁中腹板及梁頂板位置中的鋼筋施以嚴(yán)格的錨固點(diǎn)放樣，并對(duì)其進(jìn)行一定的調(diào)整，以便保證橋梁鋼筋。其間應(yīng)盡量取梁頂面，梁底垂直下的錨點(diǎn)位置，若斜筋上面的錨固點(diǎn)位于梁頂及梁端面，這時(shí)可以直接畫(huà)出錨固點(diǎn)。再是上錨固點(diǎn)裝置，錨固點(diǎn)處于橋梁頂面下時(shí)則要對(duì)之后的斜筋施工嚴(yán)格設(shè)計(jì)。于橋梁頂面上及其面板頂面上穿孔，同時(shí)設(shè)置適當(dāng)?shù)男苯罱嵌瓤斩?，將橋面鋪裝層鑿去之后固定錨孔，之后在涂上環(huán)氧膠液。轉(zhuǎn)向裝置主要是應(yīng)合理的安裝體外索，施工時(shí)務(wù)必基于施工圖紙展開(kāi)焊接。再者是預(yù)應(yīng)力筋張拉及其安裝，應(yīng)提前仔細(xì)檢查錨具使用情況，于其不受力情況下仔細(xì)檢查粗鋼筋及螺母和螺桿等工具的匹配情況，使得各個(gè)絲頭可容易扭動(dòng)，這樣可確保錨具正常工作。預(yù)應(yīng)力筋安裝及其張拉方式取決于水平筋張拉方式，主要是梁頂張拉及梁底張拉，安裝時(shí)應(yīng)基于具體情況而選擇。比如，水平筋及斜筋均使用粗鋼筋，或者是使用兩根斜筋，這時(shí)則應(yīng)將斜筋及水平滑塊位置先固定，嚴(yán)格固定斜筋上的錨點(diǎn)及張拉預(yù)應(yīng)力筋。同時(shí)橫向收緊水平筋出現(xiàn)應(yīng)力時(shí)，則應(yīng)根據(jù)斜筋斜度固定對(duì)應(yīng)斜杠，間距保持于2-3米之間，安裝鎖緊裝置可合理減少垂直度，這樣就可以展開(kāi)預(yù)應(yīng)力筋張拉。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)與我國(guó)傳統(tǒng)的橋梁加固技術(shù)相比，無(wú)論是功能效果還是施工工藝方面都具有十分優(yōu)越的特點(diǎn)。通過(guò)總結(jié)可以發(fā)現(xiàn)，體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)在橋梁應(yīng)用過(guò)程中有著良好的效果。運(yùn)用體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)，可以很好地減少橋梁道路在使用的過(guò)程中出現(xiàn)的梁體下?lián)虾土芽p的情況，提升公路橋梁的荷載能力，提高公路橋梁的使用壽命，從而保證人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。

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中圖分類(lèi)號(hào)：U416

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