桥梁体外预应力加固技术

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1、桥梁体外预应力加固技术高文波2009年11月武汉二航路桥特种工程有限公司1.桥梁体外预应力技术介绍2.桥梁体外预应力施工实例3.结语1体外预应力技术介绍1.1概述1.2体外预应力的特点1.3体外预应力的组成1.4体外预应力的布置形式1.1概述体外预应力加固技术作为结构加固最有效的手段之一，目前正广泛地应用于旧桥加固方面。体外预应力结构的概念最早产生于法国，体外预应力体系是后张预应力体系的重要的分支之一,是一种使用完全位于构件主体截面以外的预应力束来对构件施加预应力的结构体系。1.2体外预应力的特点（1）体外预应力的优点1、简化预应力筋曲线，预应力筋仅在锚固处和转向处与结构相连，减小摩

2、阻损失，提高预应力使用效率2、预应力布置灵活，根据桥梁病害可以全桥加固也可以进行局部加固3、锚固构件尺寸小，自重增加少，可有效的大幅提高结构承载能力。4、与原结构无粘结，应力变化值小，对结构受力有利5、体外索可调可换，便于使用期间进行维护体外预应力的特点（2）体外预应力的缺点1、体外索布置在截面外，防腐、保护相对较困难，易受外界影响2、锚固及转向区域容易产生应力集中，局部应力大，对锚固施工要求高3、体外索张拉力较小，不能充分发挥体外索强度高的优点，对锚具及夹片的要求很高4、体外预应力筋的变形和混凝土的变形不一致，容易造成预应力损失1.3体外预应力的组成§1锚具§2体外索§3锚固块及转

3、向块§4减振装置§5施工机具§1锚具体外预应力体系仅靠锚固端传力，因此体外预应力锚固体系的可靠性和安全性比一般体内预应力锚固体系要高，需使用专用的体外索锚具和夹片。体外预应力的锚具的外观尺寸较普通锚具更大，且还增加了一些辅助配件，如密封装置、防松装置、防护装置等。§2体外索体外索主要有光面钢绞线、无粘结钢绞线、平行钢丝、成品索等类型。体外索较多采用无粘结钢绞线，环氧喷涂带PE的单根钢绞线具有良好的耐腐蚀性能，具有很好的适用性，目前广泛适用在桥梁加固中。§3锚固块及转向块体外预应力体系仅靠锚固块及转向块传力，锚固块和转向块必须和原结构有效连接，传递应力，锚固块及转向块一般采用钢筋混凝土

4、结构和钢结构型式。张拉力大的锚固块均采用钢筋混凝土形式,钢锚固块适合施工空间开阔且应力较小的小型锚固块。§4减振装置体外预应力体系的减振装置用于转向块与转向块或者锚固块与转向块之间的体外索自由长度较大的位置，主要目的是减少体外索在动荷载作用下的振动。减振装置多为内包橡胶的小型钢结构，通过种植螺栓与原桥相联系。§5施工机具体外索的张拉机具根据张拉的要求分单孔千斤顶和整体千斤顶。单孔千斤顶用于施工空间狭小或单孔分丝张拉的体外索，整体千斤顶用于整体张拉的体外索。漂浮张拉体系1.3体外预应力的布置形式体外索锚固的形式顶板体外索底板体外索体外索布置在结构上的位置腹板体外索混凝土结构锚固的体外索

5、钢结构锚固的体外索2体外预应力施工实例2.1T梁腹板索2.2箱梁腹板索2.3箱梁底板索2.4箱内顶板索2.1T梁腹板索在T梁腹板两侧对称布设体外索。在T梁的梁端腹板加厚段设置张拉构件，在T梁的中横隔梁钻孔作为体外束的转向装置。张拉端采用钢锚箱的结构形式。利用结构胶及8.8级高强螺栓固定在T梁腹板上。转向装置也采用钢结构。OVM-SIII型体外预应力钢索对体外预应力钢索张拉及固定端进行剥皮、去油清洗处理。人工穿布体外预应力钢索安装成型的钢锚箱OVM.TSK型体外预应力锚具可以进行换索，可以调整索力。体外索锚具密封罩体外索防振装置特点T梁腹板索施工较为简单，注意穿索过程中对成品索的保护，

6、注意监控张拉过程中钢锚固块及转向块与原结构锚固位置的受力情况。由于锚固块及转向块全部为钢结构，受锚固块的重量及安装空间的限制，安装难度较高，且只能适用于张拉力较小的体外索。此种体外索我们公司在吉林某松花江大桥加固施工中成功使用。2.2箱梁腹板索在箱梁腹板新增截面内增加预应力。新增腹板通过种植钢筋、浇筑新增混凝土的方式将预应力传递原桥箱梁。体外索采用普通光面钢绞线，张拉强度可以取材料强度的70％。腹板索是最有效的体外索加固方式。体外索可以连续通长布设，也可以仅在病害严重位置局部进行布设。施工工艺流程管道放样种植钢筋绑扎钢筋张拉预应力浇筑混凝土固定、封闭预应力管道安装预应力管道穿布钢绞线

7、安装模板封锚砼管道压浆安装锚具体外索布置及张拉端示意图新增腹板截面内的预应力严格意思上是一种体内索，具有造价低，效果显著等众多优点，近期得到了较为广泛的应用。我们公司已经成功的在安徽芜湖、广东深圳等多座30~50m跨度连续箱梁桥中成功使用这种加固方法，并取得了不错的效果。2.3箱梁底板索在一些特殊结构的桥梁中，使用了一些相对效率不是很高的底板索。底板索不需设置转向块，顺桥向在病害严重的底板顶面布设。施工较为简单，质量较为得到保证。但是受布索位置的限制，对结