體外預(yù)應(yīng)力在舊橋加固中應(yīng)用探究

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1、體外預(yù)應(yīng)力在舊橋加固中應(yīng)用探究摘要:體外預(yù)應(yīng)力是指對布置于承載結(jié)構(gòu)本體之外的鋼筋束張拉而產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力。本文主要介紹體外預(yù)應(yīng)力加固常用方法及應(yīng)用前景,說明該項技術(shù)在舊橋加固工程中應(yīng)用價值。關(guān)鍵詞:體外預(yù)應(yīng)力;舊橋加固;應(yīng)用研究中圖分類號:U457+.3文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:前言體外預(yù)應(yīng)力的概念和方法最早產(chǎn)生于法國,1979年,E.C.Figg和JeanMuller首次在美國佛羅里達(dá)建造了第一座體外預(yù)應(yīng)力混凝土橋LongKey橋。體外預(yù)應(yīng)力是指對布置于承載結(jié)構(gòu)本體之外的鋼束張拉而產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力。體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)是后張預(yù)應(yīng)力體系的分支,是無粘

2、結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)技術(shù)的一種。在舊橋加固中,可以利用原有的混凝土結(jié)構(gòu),在橋梁結(jié)構(gòu)的受拉區(qū)施加體外預(yù)應(yīng)力,使其產(chǎn)生與原橋的不利彎矩方向相反軸向扭力和彎矩,以抵消部分自重應(yīng)力減小活載應(yīng)力,從而提高原有結(jié)構(gòu)承載力。一、體外預(yù)應(yīng)力加固常用方法體外預(yù)應(yīng)力加固一般流程圖:制作加工各類鋼鐵件一鋼鐵件防腐處理一施工放樣及鋼筋位置探測放樣一制作環(huán)氧膠液及環(huán)氧砂漿f錨固點、滑塊、固定支座施工f預(yù)應(yīng)力鋼索安裝及張拉f鋼筋接頭處理及防腐f恢復(fù)橋面及交通。根據(jù)施加預(yù)應(yīng)力的方式不同,橋梁體外預(yù)應(yīng)力加固常用的方法有:橫向收緊張拉法、縱向張拉法、豎向張拉法和預(yù)彎梁法等。1

3、、橫向收緊張拉法梁的兩端間距很小時,一般采用橫向收緊張拉法。此法是在梁的下緣對稱梁中線安裝預(yù)應(yīng)力筋,在距梁端適當(dāng)距離處彎起并通過支點錨將梁端的錨固在鋼板上。水平段的預(yù)應(yīng)力筋用撐棍分成若干段,兩端的撐棍還起到支點的作用。在每段中點用拉緊螺栓將兩對稱筋收緊,拉桿即產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力。2、縱向張拉法縱向張拉法是沿預(yù)應(yīng)力筋的軸線施加預(yù)應(yīng)力的方法。預(yù)應(yīng)力筋沿梁底布置,直到梁的兩端構(gòu)造彎起于錨固梁的腹板或頂板上,再沿梁底或梁頂進(jìn)行縱向張拉,以減小梁端的剪力。3、豎向張拉法當(dāng)采用縱向張拉法不便施工時,可采豎向張拉法。此法采用在梁肋兩側(cè)對稱布置預(yù)應(yīng)力筋,一般

4、在梁端肋側(cè)錨固,在預(yù)應(yīng)力筋中部豎直向上張拉,在梁肋底部用小橫梁固定預(yù)應(yīng)力。橫梁的作用在于固定豎向張拉產(chǎn)生的鋼筋預(yù)應(yīng)力。4、預(yù)彎梁法以上三種方法,主要是解決梁下緣開裂的問題,有時為了防止梁上緣的開裂,可以采用預(yù)彎梁法。以下舉例說明此種方法:某簡支鋼板梁橋,由于荷載的增大,不僅需要改善鋼板梁的受力狀態(tài)并要提高橋面板的剛度。前者采體外預(yù)應(yīng)力筋加固,后者采增厚橋面板的方法解決,為了抵消體外索張拉后在橋面板內(nèi)產(chǎn)生的拉應(yīng)力,緩和新增橋面板混凝土收縮引起的拉應(yīng)力,在澆筑之前,先搭設(shè)支架將梁頂起,待新澆橋面板達(dá)到一定強度后再落下支架,讓橋面板在梁的自

5、重下產(chǎn)生一定的扭應(yīng)力,然后再張拉體外預(yù)應(yīng)力筋,對鋼板梁和橋而施加軸力和彎矩。二、體外預(yù)應(yīng)力在舊橋加固工程中的應(yīng)用前景體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)在30余年的發(fā)展和應(yīng)用中已日臻成熟,體外預(yù)應(yīng)力加固方法在矩形和T形梁中應(yīng)用的機理和措施也逐漸完備。盡管體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的鋼束用量比體內(nèi)預(yù)應(yīng)力的要多,但由于它大幅度地減少了占恒載較大比重的箱梁腹板尺寸,減少了混凝土的用量,節(jié)省了下部結(jié)構(gòu)的工程量。更重要的是,采用體外預(yù)應(yīng)力加固橋梁的施工方法、施工速度、管理費用以及后期維護(hù)、更換費用都很經(jīng)濟(jì)。施工場地清潔,城市污染較小,對現(xiàn)有交通影響較小。我國地域廣闊,地形復(fù)雜,

6、是世界上建筑橋梁較早的國家,擁有橋梁的數(shù)量也很多,這就使得橋梁加固顯得緊迫而重要。盡管有錨噴輕、增大截面、粘鋼、CFRP等加固方法,但由于體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)的眾多優(yōu)點而成為很多加固設(shè)計的首選,加之該技術(shù)的應(yīng)用密切結(jié)合著新材料、新工藝的發(fā)展方向,其運用正方興未艾,具有非常廣闊的應(yīng)用前景。三、結(jié)論從現(xiàn)有資料看,我國75%以上的橋梁都處于超負(fù)荷工作狀態(tài),需要及時進(jìn)行大修加固或者重建。采用體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù),可以避免橋梁的重建,大大降低工程成本,而且技術(shù)成熟、可靠,具有極高的推廣價值。參考文獻(xiàn):[1]黃僑?橋梁體外預(yù)應(yīng)力筋極限應(yīng)力計算方法.中

7、國公路學(xué)報,2010年06期[2]李國平?體外預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁彎曲性能試驗研究?土木工程學(xué)報,2007年02期

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