桥梁体外预应力加固技术综述.doc

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1、建筑资料下载就在筑龙网桥梁体外预应力加固技术综述体外预应力技术是厉张预应力体系的分支，是无粘结预应力结构技术的一种。它对直于混凝土截面之外的预应力筋进行张拉，通过体外筋端部锚具和转向块将预应力传递给混凝十•结构。由于体外预应力技术具有结构自重轻，预应力筋替换、维护方便，预应力损失和应力变化幅度小，施工工期短，混凝土质量髙、耐久性强等优点，已被广泛地应用于混凝土桥梁结构的加固维修。1体外预应力的概念与体系体外预应力是指对布置于承载桥梁结构本体之外的钢束张拉而产生预应力。设计时仅把钢束锚固区域设置在桥梁结构本体内，转向块可设在桥梁结构体内或体外。体外预应

2、力体系由体外预应力管道（高密度聚乙烯管HDPE或钢管等）、浆体（防腐汕脂或水泥浆体）、锚周体系和转向块等部件组成。体外预应力体系分为有粘结体外预应力体系和无粘结体外预应力体系。有粘结预应力体系是将钢钱线穿入孔道内张拉后，向孔道管内灌入水泥浆。无粘结预应力体系的体外预应力筋由若干单根无粘结筋组成，将单根无粘结筋平行穿入管内，张拉之前，先完成灌浆工艺，由水泥浆体将单根无粘结筋定位，张拉厉不灌入水泥浆。2体外预应力加固的组成构造特点及作用机理2.1组成构造特点桥梁体外预应力加固体系的形式是多种多样的。从构造形式上看，该体系主要由以卜儿部分组成：水平筋、斜筋

3、、上锚］古I点、滑块、U形承托、水平筋I古I定支座。（1）体外预应力索、管道和灌浆材料体外预应力体系采用的预应力索一般由钢钱线组成，包括与体内预应力混凝土结构完全相同的普通钢较线以及镀锌钢餃线或外表涂层和外包PE防护的单根无粘结钢钱线。体外预应力索管道主要起防腐作用，它通常有两种形式：一是全部采川钢管道，二是钢管与高密度聚乙烯管道相结合的方式，即除在锚I古I段及转向弯曲段采用钢管外在其它直线段均采用高密度聚乙烯管道。体外预应力索管道的灌浆材料可分为刚性灌浆材料和非刚性灌浆材料。刚性灌浆材料通常指水泥非刚性灌浆材料（如汕脂和石蜡）。水泥灌浆是最简单和常

4、用的，它可以适用于与结构有离散粘结的体外预应力结构，也适用于与结构完全无粘结的体外预应力结构。而汕脂和石蜡通常用在由普通钢较线和钢管道组成的预应力系统屮，以达到钢索与结构无粘结的目的。（2）体外预应力索的锚固系统体外预应力索的锚固体系-•般可分为可更换和不可更换两人类。在可更换的体外预应力锚具屮乂包括钢索无法放松和对放松两种类型。使川无法放松的钢索可以是普通的钢狡线也可以是单根无粘结钢狡线。使川普通钢钱线时在管道屮灌注非刚性灌浆材料（汕脂或右蜡）,使用无粘结钢钱线时管道屮一般灌注水泥浆。但两种类型的锚具屮均使用防腐材料填密而不使用水泥浆以满足钢索可更

5、换的要求。可放松的类型在锚具后需预留一定长度的钢索以满足钢索放松的需要，这种锚具的体外预应力索只能是无粘结钢索。（3）体外预应力索的转向装置体外预应力索的转向装直是体外预应力索在跨内唯一与混凝土体有联系的构件，起体外预应力索转向的重要作用。图1〜图4是体外预应力混凝十•结构屮最常见的转向装置。图1为块状式转向构造，只能承受钢索的竖向分力，大量应用于跨径较小、采用阶段施工的体外预应力混凝土结构。图2为底横肋式转向构造，能承受体外预应力索产生的横向水平分力。转向构造的混凝土在箱梁底板上是贯通的，这种构造常用于斜、弯的体外预应力建筑资料下载就在筑龙网结构。

6、图3为能承受较大钢索分力的横竖肋式转向构造，竖横肋把钢索的转向力传至箱梁腹板和上梗腋。由于箱梁采用斜腹板，横肋在底板用另-•根横梁贯通以承受转向构造产生的水平分力。若竖向和横向的横肋全部加宽，这样的转向构造就成为转向横梁，常用于钢索转向力特别人的结构屮。图4为由较轻的钢构件组成转向鞍廉的钢鞍屎式转向构造，钢板川于传力和定位，斜杆和水平杆的合力用于抵消体外钢索在转向时产生的竖直及水平分力。这种轻型钢鞍座转向构造使用灵活、方便也可用于加固结构中。由于转向钢管要承受钢索所产生的向上弯折力，一般需要壁厚较人的钢管。图1块状式转向构造图2底横肋式转向构造图3横

7、竖肋式转向构造图4钢鞍座式转向构造2.2作用机理根据受力特点，可将体外预应力结构分为施加预应力阶段和活载作用两个阶段进行受力分析。(1)施加预应力阶段现以斜筋和水平筋由两块粗钢筋组成的情况为例来分析体外预应力结构在施加预应力阶段的受力情况。在这种情况下，应先将斜筋和滑块相连接，并周定斜筋的上端。在张拉水平拉杆吋，由于千斤顶的推力作用使梁底两滑块产生相向滑动，这种相向滑动使得斜筋受拉并伸长，同时在滑块和垫板之间产生竖向压力和摩阻力，直到水平筋的拉力达到控制值。此时滑块达到平衡位置，随即将水平筋锚固(图5)。斜筋产生的水平分力对梁施加偏心压力,其竖向分力

8、则对梁体产生负弯矩和负剪力。这些预加力使梁体内储备了一部分抗力，可以部分地抵消外荷载引起的内力，从而提高原梁