公路桥梁预应力加固施工技术探析

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1、公路桥梁预应力加固施工技术探析　　摘要：随着公路交通运输业的飞速发展，公路桥梁负荷日趋加重，加之旧桥部分老化、破损或受原设计标准的限制，己不能适应现代交通运输的要求，迫切需要采用加固补强等方法来恢复、提高其承载力。本文结合实践经验，对公路桥梁预应力加固施工技术进行了论述。关键词：公路桥梁,预应力,加固技术,施工中图分类号：U445文献标识码：A文章编号：随着我国交通量的不断增加，为了适应公路运输载重量的要求，桥梁的混凝土开裂、剥落、衰变及钢筋的锈蚀对桥梁造成的损害日益严重，需要大量的资金来维护或改建，以便提高既有桥梁的耐久性、及对缺陷桥梁进行加固改造，延长其使用寿命

2、。加上有一部分按照原有设计标准建成的桥梁，已经不能满足正常使用要求，严重阻碍了交通运输业的发展。将旧桥危桥拆除重建的想法既不现实也不科学，体外预应力加固技术是种十分有效的加固方法。一、预应力加固技术的发展现状7公路桥梁结构由于自然老化、自然灾害、设计局限、施工缺陷等因素，造成现有桥梁中的相当一部分满足不了使用上的要求。实践经验证明，采用合理可靠的桥梁加固措施，对恢复和提高桥梁的承载能力及通行能力，延长其使用寿命，是非常合理和可行的。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，混凝土质量高、耐久性强等优点，已被广泛

3、地应用于混凝土桥梁结构的加固维修。体外预应力技术是后张预应力体系的分支，它对置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土结构。利用张拉预应力筋产生的内力来抵消控制截面处的部分或全部恒、活载内力，实质是对结构控制截面进行卸载。相对于被动加固法的增大截面加固法，体外预应力加固梁身自重增加很少，但能大幅改善调整原有结构的受力情况，提高承载力和抗裂性能，对桥墩及基础影响也很小，同时对桥梁交通影响不大，可节约维护成本。体外预应力加固法与梁底增焊钢筋的加固方法相比，不需清凿混凝土保护层，且损伤梁体程度小，加固时不影响或少影响交通，能恢复或

4、提高桥梁的荷载等级，经济效果较明显。但对于梁体外的预应力筋和有关构件应采取切实有效的防护措施，否则在温度、腐蚀等外界条件作用下，容易造成预应力筋断裂而使加固工作失败体外预应力加固梁式桥，实际上亦是改变了梁体原有受力体系的加固方法。二、体外预应力加固技术的构造分析7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。体外预应力体系由管道、浆体、锚固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铰线穿入孔道内张拉后，向孔

5、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，张拉后不灌入水泥浆。根据受力特点，分为施加预应力阶段和活载作用两个阶段进行受力分析。体外预应力结构在施加预应力阶段，应先将斜筋和滑块相连接，并固定斜筋的上端。在张拉水平拉杆时，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。斜筋产生的水平分力对梁施加偏心压力，其竖向分力则对梁体产生负弯矩和负剪力。这些预加力使梁体内

6、储备了一部分抗力，可以部分地抵消外荷载引起的内力，从而提高原梁的承载力。体外预应力结构在活载作用阶段，活载作用时，梁体产生弯曲变形，水平筋中的拉力增加，并使斜筋中的拉力、垫块对梁体的正压力及摩阻力均发生变化。由于体外预应力结构的构造形式不同，特别是滑块的构造不同，直接影响各拉杆内力增量间的平衡关系。7三、预应力技术在加固桥梁中的应用研究1、体外预应力技术特点(1)能在结构使用期内检测、维护和更换;(2)由于预应力筋与混凝土截面分离，既提高了混凝土本身的施工质量，又方便了预应力束的施工，并提高其施工质量;(3)束形简单，摩阻损失小。体外预应力技术具有以上特点，而在桥梁

7、加固中得到广泛的应用。2、体外预应力加固方法的特点(1)能较大幅度提高或恢复桥梁的承载能力和抗裂度，加固效果明显;(2)施工工艺简单、干扰交通少、所需设备简单、人力投入少、工期短、经济效益明显;(3)对原结构损伤小，可做到不影响桥下净空，不增加路面标高;(4)预应力加固需要可靠的防腐措施。3、体外预应力加固的力学特点预应力加固方法实际上是使被加固结构成7为一个带柔性拉杆的超静定结构，与其它预应力结构或其它加固方法不同的是：加固前桥梁所受荷载由恒载和活载组成，预应力筋的张拉控制值是在上部结构的恒载作用下读取的，即带载加固。因此在计算预应力筋荷载作用下的应力增量时，