预应力技术在公路施工中探析

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1、预应力技术在公路施工中探析　　摘要：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：预应力技术；公路施工；探讨Abstract:Prestressedreinforcementsystem,accordingtothefunctionandprincipleofsolvingthereinforcingmaterial“strainlag”causedbythematerialutilizationefficiencynothighqu

2、estion.Thispapermainlyintroducestheconstructionofexternalprestressed,commonlyusedhigh-strengthcompositefiberprestress,prestressedworkingprincipleandtechnicalcharacteristics.Keywords:prestressedtechnology;highwayconstruction;explore中图分类号：TU74一、体外预应力加固体系1.1发展背景87O年代，随着交通运输的发展，旧路改造及旧桥加固引起世界各国的普

3、遍重视，很多国家开展了旧桥加固研究，在欧洲一些国家，采用体外预应力技术加固桥梁，提高原桥的荷载等级，收到了明显的经济效益，体外预应力技术在旧桥加固中的应用，又促进和加深了人们对体外预应力技术的认识。实际上，体外预应力技术伴随着预应力技术的产生而出现，并且利用体外预应力技术修建混凝土桥梁先于体内预应力技术，因此它是一门古老的新生技术。早在1934年德国人迪申格尔的体外无粘结筋技术便取得了德国和法国的专利，并于1936年建成实桥。但由于处于体外的钢筋防锈蚀技术不成熟，致使桥梁养护、维修费用很高，因而在很长时期内阻碍了这一技术的发展。90年代以来，体外预应力技术在国外得到了迅速发展，

4、这一方面是由于人们对混凝土耐久性认识的提高，迫切期望创造一种具有防腐性能的结构，为体外预应力技术的发展提供了广阔的市场；另一方面，随着斜拉桥技术的发展，成功地解决了钢丝的防锈蚀和大吨位锚头的设计和施工问题，消除了体外预应力技术发展的最大障碍，使体外预应力技术的发展获得了新生。随着体外预应力设计理论及实用技术的不断发展，反过来又进一步促进了体外预应力加固旧桥的应用。1.2作用原理8体外预应力加固是将具有防腐保护的预应力筋布置在梁体的外部(或箱内)，对梁体施加预应力，以预加力产生的反弯矩抵消部分外荷产生的内力，达到改善梁的使用功能和提高梁的承载能力的目的。体外预应力加固是目前采用较

5、多的加固方法之一，特别适用于在大跨径预应力混凝土连续箱梁连续T构箱梁桥的加固。体外预应力筋锚固在梁端(或中间)横隔梁上，跨间用转向块调整预应力筋的角度，以适应梁的受力要求。严格来讲，体外预应力、体内无粘结预应力、包括斜拉桥在内，都属于无粘结预应力结构。无粘结预应力结构理论分析的核心问题是预应力钢柬在各受力阶段的应力增量计算问题。1.3技术特点与普通预应力混凝土结构相比，体外预应力混凝土结构具有如下主要优点：①体外预应力钢筋可以是不可更换的，也可以设计成可更换、可补拉的，可更换的体外力筋，易于维修、养护、加固；②体外预应力加固旧桥构造简单，简化了施工；由于梁肋中不设管道，避免了截

6、面削弱；体外配筋方式取消管道灌浆工序可实现全年施工，对处于寒冷地区的北方各省具有十分重要的现实意义；8③减小了钢筋柬的摩阻损失，预应力筋利用效率高，力筋应力变化幅值小，对抗疲劳有利。体外预应力加固混凝土桥梁在我国的推广应用，为解决工程上长期困扰的混凝土耐久性问题提供了可能，桥梁耐久性的提高，使用寿命的延长(换一一次索或补拉一次，可延长使用寿命长达20年)，可为桥梁养护管理及加固补强带来可观的直接经济效益，其间接和长期经济效益亦相当显著。二、高强复合纤维预应力加固体系目前，工程上应用的高强复合纤维主要有芳伦纤维及碳纤维(FRP)，由于碳纤维材料在桥梁加固中的应用广泛，技术成熟，故

7、本文主要介绍碳纤维预应力加固。2.1问题提出工程上采用较多的是在结构受拉区或抗剪薄弱区域，直接粘贴纤维的加固方法。就实际工程中大量遇到的承载力加固而言，采用在受拉区直接粘贴碳纤维布的被动加固方法，后加补强材料是不能充分发挥作用的。按照分阶段受力特点，直接粘贴的后加补强材料只承担活载内力；与原梁钢筋相比，其应变严重“滞后”。极限状态下，其强度的发挥程度受原梁变形的限制，一般情况下达不到其抗拉强度设计值。8计算表明，对原梁高度较小、配筋率较大的情况，加固设计以混凝土压应变达到极限值控制设计，在极