公路桥梁施工中预应力加固技术探讨

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1、公路桥梁施工中预应力加固技术探讨:预应力加固体系，从作用原理上解决了后加补强材料“应变滞后”所造成的材料利用效率不高的问题。本文主要介绍了工程中常用的体外预应力、高强复合纤维预应力、有粘结预应力的工作原理及其技术特点。　　关键词:桥梁预应力加固技术　　Abstract:prestressedstrengtheningsystem,fromactionprincipletosolvetheaddafterreinforcementmaterial"strainlag"causedbyusingthemateriallo.Thisarticlemainly

2、introducedtheengineeringofthemonlyusedtheexternalprestressing,thehighstrengthpositefiberprestress,bondedprestressingprincipleofPa，此值只相当碳纤维抗拉强度标准值的(21．2％～24．2％)；对原梁高度较大、配筋率较小的情况，加固设计以原梁钢筋应变达到极限值0．01控制设计，在极限状态下，后加补强材料的应力也只有2000MPa左右，此值相当碳纤维抗拉强度标准值的60％。由于受原梁变形限制，在极限状态下高强复合纤维的高抗拉性能根

3、本无法充分发挥作用，造成一种极大的浪费。而且，不加分析的盲目增加后补强材料的用量，加固后构件可能发生超筋脆性破坏，设计是不安全的。　　4．2作用原理　　为了提高碳纤维材料的利用效率及增强旧桥加固效果，对碳纤维材料施加预应力是一种有效的办法。　　碳纤维预应力加固的作用原理为，利用锚固粘贴于被加固梁体上的碳纤维布条(或板条)对梁体施加预应力，改善加固梁的受力状态，其关键技术是解决适应于桥梁现场施工的预应力纤维布(或板)的张拉、锚固问题。　　目前，这种加固体系尚处于试验研究阶段。　　4．3技术特点　　①高强高效。由于FRP优异的物理力学性能，在加固修补混凝土

4、结构中可以充分利用其高强度、高弹性模量的特点来提高混凝土结构构件的承载力和延性，改善其受力性能，达到高效加固修补的目的。　　②线膨胀系数与混凝土接近，保证了温度变化时，FRP与混凝土可以协同工作。　　③施工便捷、工效高、没有湿作业，不需大型施工机具，施工占地少，施工效率高。据有关资料统计，粘贴FRP是粘贴钢板施工工效的4～8倍。FRP轻质柔软，易贴附，与粘贴钢板相比其施工质量更易保证。　　④不增加构件的自重和体积。FRP质量轻且厚度很薄，经加固修补后的构件，基本上不增加原结构的自重和尺寸，也就不会减少建筑物的使用空间。　　⑤具有很好的耐腐蚀性和耐久性能

5、。试验表明：碳纤维、玻璃纤维和芳纶纤维具有良好的耐腐蚀性和耐久性，可以抵抗建筑物中经常遇到的酸、碱、盐等对结构的腐蚀。使用此材料加固后，不仅不需要对其进行定期维护，而且其本身更可以对内部混凝土结构起到保护作用。　　⑥适用面广。可广泛用于各种结构类型(如建筑物、构筑物、桥梁隧道、涵洞、烟囱等)、各种结构形状(如矩形、圆形、曲面结构等)、各种结构部位(如梁、板、节点、拱、壳、墩等)的加固修补，且不改变结构形状及不影响结构外观，这是目前任何一种结构加固方法都不可比拟的。　　5有粘结预应力加固体系　　5．1作用原理　　利用锚固于被加固梁体上的小直径预应力筋，对

6、梁体施加预应力，然后喷注具有较高抗拉强度的复合砂浆，将预应力筋与被加固梁体粘结为一体，构成有粘结预应力加固体系。　　有粘结预应力加固体系以其预应力筋锚固简单、张拉施工方便、结构耐久性好，材料利用效率高的技术优势受到国内外土木工程界的重视。有粘结预应力加固体系特点适用于中、小跨径钢筋混凝土T梁、空心板梁、箱梁桥的加固，尤其是对高速公路及城市立交工程中大量采用的中等跨径的钢筋混凝土及预应力混凝土连续箱梁桥，由于受箱梁高度的限制，在箱内布置体外预应力筋有困难的情况下，采用在箱梁底板部增设预应力筋，然后喷注高性能抗拉复合砂浆的有粘结预应力加固体系是理想的加固方

7、案之一。　　5．2技术特点　　与体外预应力加固体系相比有粘结预应力加固体系的突出优点是：　　①能最大限度的发挥后加补强材料的作用，提高材料的利用效率；　　②喷注的高性能抗拉复合砂浆保护层。抗碳化和抗氯离子侵蚀能力强，保护钢筋免于锈蚀，提高结构耐久性，延长结构使用寿命；　　③靠小型锚具和高性能抗拉复合砂浆粘结的双重作用锚固预应力钢筋，锚固工作更为安全可靠。　　6结束语　　为适应桥梁加固市场的需求，国内研究开发的高性能抗拉复合砂浆(简称HTCM砂浆)已供市场，其抗拉强度、粘结性能及抗碳化、抗氯离子侵蚀能力均略高于AP砂浆、采用2股或3股钢绞线、螺旋带肋钢丝

8、及小直径高强粗钢筋等国产钢材做预应力筋的张拉、锚固系统的试验研究已取得阶段性成果，为有粘结预应