淺談橋梁加固過程中體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用

【摘要】本文介紹了橋梁加固過程中體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用，文章主要闡述了常用的體外預(yù)應(yīng)力加固方法及施工工藝中體外預(yù)應(yīng)力索、管道和灌漿材料體外預(yù)應(yīng)力索的防腐系統(tǒng)，體外預(yù)應(yīng)力索的錨固系統(tǒng)等相關(guān)內(nèi)容，旨在為橋梁加固施工提供一定的參考和借鑒。

【關(guān)鍵詞】橋梁加固；體外預(yù)應(yīng)力工藝

橋梁在使用過程中，由于車輛，特別是超重車輛以及外界各種因素的作用和影響，導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生病害，出現(xiàn)缺陷，嚴(yán)重影響到橋梁的正常使用。將有害橋梁全部拆除重建既不現(xiàn)實，也不科學(xué)，因此，有計劃，有步驟的加強(qiáng)對現(xiàn)有橋梁的調(diào)查研究，分析破損原因.并采取相應(yīng)的技術(shù)措施，對現(xiàn)有橋梁進(jìn)行加固，改造和維修，以使其滿足新時期公路交通運(yùn)輸?shù)男枰瑢ξ覈方ㄔO(shè)具有重要的經(jīng)濟(jì)意義和社會效益。

1、該技術(shù)的相關(guān)闡述

從后張預(yù)應(yīng)力體系中將體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)分支了出來，為無粘結(jié)技術(shù)中非常關(guān)鍵的一種。它能夠有效的張拉位于混凝土截面以外的預(yù)應(yīng)力筋，利用轉(zhuǎn)向塊和體外端部錨具向著混凝土結(jié)構(gòu)中傳遞預(yù)應(yīng)力。體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)由于其自身重量輕，預(yù)應(yīng)力筋維護(hù)、更換方便，應(yīng)力變化幅度和預(yù)應(yīng)力損失程度小，并且施工工期短，混凝土耐久性強(qiáng)、質(zhì)量優(yōu)越。因此，在混凝土橋梁結(jié)構(gòu)中已經(jīng)廣泛的應(yīng)用了此項技術(shù)進(jìn)行加固處理。該技術(shù)的概念：體外預(yù)應(yīng)力指的是將一定的預(yù)應(yīng)力施加到承載橋梁結(jié)構(gòu)的本體之外，設(shè)計的過程中，只在橋梁結(jié)構(gòu)的本體內(nèi)堆鋼束錨固區(qū)域進(jìn)行設(shè)置，在橋梁結(jié)構(gòu)的體外或者體內(nèi)設(shè)計轉(zhuǎn)向塊，由漿體、轉(zhuǎn)向塊、錨固體系和預(yù)應(yīng)力管道一同構(gòu)成了體外預(yù)應(yīng)力體系。

2、技術(shù)的優(yōu)越性分析

混凝土這種材料性質(zhì)比較脆弱，具有強(qiáng)度高、抗壓性的特征，然而，有著較低的抗彎強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度?；炷潦軓澔蛘呤芾M管拉應(yīng)力作用不大，也會出現(xiàn)開裂的可能。一般的結(jié)構(gòu)，例如板和梁，通常在受彎的狀態(tài)下存在，一般在沒有很大的彎拉應(yīng)力作用在鋼筋上時，就會有裂縫出現(xiàn)在彎拉區(qū)，嚴(yán)重時鋼筋會裸漏在外從而被腐蝕。所以，為了在有效加固橋梁的基礎(chǔ)上，避免上述情況的出現(xiàn)，就需要對此類橋梁進(jìn)行體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用。這種技術(shù)，能夠顯著的提升橋梁的性能，實際效果如下：首先，將橋梁主體的承載力提升，對力的分布狀態(tài)進(jìn)行了改善。通過將預(yù)應(yīng)力施加到梁的下部，對梁上部荷載產(chǎn)生的作用進(jìn)行抵消平衡處理，進(jìn)而大幅度地降低拉應(yīng)力；其次，提高剛度，減小梁體的變形，將擾度進(jìn)一步縮小，這樣更有利于上部車輛的行車舒適與安全。此外，撓度的減小對梁體的裂縫狀況有明顯的改善，從而將橋梁結(jié)構(gòu)的整體性能夠有效的提升；另外，可以對鋼絞線進(jìn)行較靈活的調(diào)換，更加適應(yīng)于以后更優(yōu)的加固處理方案。在對橋梁工程加固時，利用對合理的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和錨固系統(tǒng)進(jìn)行選擇，提升張拉的次數(shù)，進(jìn)而確保車輛能夠安全的行駛。

3、常用的體外預(yù)應(yīng)力加固方法及施工工藝

采用體外預(yù)應(yīng)力對梁式橋上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固，其作法是在梁的下緣受拉區(qū)設(shè)置用粗鋼筋形成的預(yù)應(yīng)力拉桿或預(yù)應(yīng)力鋼束，通過張拉對梁體產(chǎn)生偏心的預(yù)應(yīng)力，在此偏心壓力作用下梁體上拱，荷載撓度減小，改善了結(jié)構(gòu)的受力，從而提高承載能力。

3.1下?lián)问筋A(yù)應(yīng)力拉桿（租鋼筋）加固法

當(dāng)橋下凈空條件許可，可以采用在梁下設(shè)置預(yù)應(yīng)力拉桿（粗鋼筋）體系進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，有時也可將粗鋼筋錨固在從梁端數(shù)起的第二道橫隔板上。改變支撐點(diǎn)的位置和調(diào)整拉桿中的拉力以滿足承載力的要求。

3.2橫向收緊張拉法

作為拉桿的粗鋼筋分兩層布置在梁肋底面兩側(cè)，在靠近梁端適當(dāng)位置上彎起，與固定在梁端的鋼制U形錨固板焊接。粗鋼筋彎起處用短鋼筋支撐，縱向每隔一定間距設(shè)一道撐棍和鎖緊螺栓。通過收緊器將拉桿橫向收緊而使拉桿受力，從而在梁體產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力。

3.3縱向張拉法

當(dāng)采用縱向張拉法補(bǔ)強(qiáng)加固時，拉桿鋼筋仍沿梁底部布置，兩端向上彎起，它與橫向收緊張拉法不同之處在于，拉桿兩端彎起段通常都穿過翼緣板上的斜孔伸至橋面，拉桿端部設(shè)有絲扣，用軋絲錨錨固于梁頂?shù)腻^固槽內(nèi)。縱向張拉法對拉桿鋼筋施加預(yù)應(yīng)力可以用旋緊螺帽，端部用張拉千斤頂張拉，拉桿中間設(shè)置法蘭螺絲收緊扣及電熱張拉等手段完成。

3.4組合式預(yù)應(yīng)力補(bǔ)強(qiáng)拉桿加固法

這是既布置水平補(bǔ)強(qiáng)拉桿，也布置有下?lián)问窖a(bǔ)強(qiáng)拉桿的組合式預(yù)應(yīng)力加固方法。

3.5豎向頂撐張拉法

采用豎向頂撐張拉法是在梁端底部設(shè)置U形鋼錨固板，沿梁底設(shè)置拉桿，拉桿兩端焊在鋼錨同板上，在梁的l/4跨徑及跨中（或跨間橫隔板）位置設(shè)置張緊夾具，張緊夾具安裝在固定于梁腹或橫隔板上的承托架上給拉桿施加預(yù)應(yīng)力，當(dāng)拉桿達(dá)到設(shè)計應(yīng)力值后，用鋼筋混凝土墊塊在拉桿與梁底面間楔緊，以固定拉、桿位置并保持張拉力，作后卸除張緊夾具和承托架并做好拉桿的防銹處理。

4、體外預(yù)應(yīng)力作為橋梁加固方法的特點(diǎn)

體外預(yù)應(yīng)力加固法與梁底增焊（或粘貼）鋼筋（或鋼板）的加固方法相比。不需要清鑿混凝土保護(hù)層，對梁體的損傷程度比較小，加固時對交通的影響較小。能夠較大幅度的提高橋梁的承載能力，能夠恢復(fù)橋梁或提高橋梁的荷載等級，經(jīng)濟(jì)效果比較明顯。但對于梁體外的預(yù)應(yīng)力鋼筋和有關(guān)構(gòu)件，應(yīng)采取有效的防護(hù)措施，否則外界條件的作用下，容易造成預(yù)應(yīng)力筋斷裂，從而使加固工作失敗。

結(jié)語：

綜上所述，具有高度的靈活性是體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)的基本特征，同以前的橋梁加固方法進(jìn)行比較，這種加固技術(shù)在改善結(jié)構(gòu)應(yīng)力狀況、提升結(jié)構(gòu)安全性，都發(fā)揮巨大的作用；體外預(yù)應(yīng)力筋加固技術(shù)對橋梁進(jìn)行加固時有著非常明顯的優(yōu)越性，例如在較短的

施工工期，較少的人力和資金投入情況下；在加固的時候?qū)煌ㄇ闆r不帶來影響的基本情況，加固方式靈活、能夠全梁加固，對原橋結(jié)構(gòu)傷害不大。因此，在實際施工中相關(guān)施工單位應(yīng)該積極借鑒及應(yīng)用該技術(shù)，為促進(jìn)我國橋梁工程發(fā)展打下良好基礎(chǔ)。

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作者簡介：

陳發(fā)坤（身份證號 65010519710112131

2），1971.1.12，男，籍貫：江蘇儀征，學(xué)歷，本科，研究方向，道路橋梁施工技術(shù)。