體外預應(yīng)力加固橋梁工程應(yīng)用探析

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1、體外預應(yīng)力加固橋梁工程應(yīng)用探析摘要：文章簡要介紹了體外預應(yīng)力加固法的特點、原理及施工要點，并結(jié)合具體工程實例探討了體外預應(yīng)力加固橋梁工程的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：橋梁；體外預應(yīng)力加固；施工近年來，隨著各種重型車輛的不斷出現(xiàn)，公路橋梁負荷日趨加重，而且舊橋部分老化、破損，已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代交通運輸?shù)囊?。因此，對橋梁結(jié)構(gòu)的維修、加固和補強的研究及應(yīng)用，是目前和今后面臨的主要任務(wù)。1體外預應(yīng)力加固法的特點1.1體外預應(yīng)力加固的優(yōu)點體外預應(yīng)力是后張無粘結(jié)預應(yīng)力體系的分支之一。將預應(yīng)力鋼筋布置于混凝土截面之外的技術(shù)己在工程中得到了應(yīng)用，并成為加固既有橋梁的有效方法之一。采用體外預應(yīng)力技術(shù)加固橋梁結(jié)構(gòu)有很多優(yōu)

2、點：①預應(yīng)力布置簡單，可以調(diào)整，簡化了后張的操作程序。所需設(shè)備、人員少，施工周期短，經(jīng)濟效益好；②對橋上交通影響小，可不中斷交道或短時間限制交通；③增加恒重不多，可以能動地調(diào)節(jié)原結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力狀態(tài)，達到有效加固的目的；④維護修補方便，可以隨時更換預應(yīng)力筋；⑤對橋梁損傷小，可做到不影響橋下凈室不抬高路面標高；⑥能夠較大幅度地提高舊橋的承載能力和結(jié)構(gòu)剛度，能夠有效的控制原結(jié)構(gòu)的裂縫和撓度，使裂縫部分或全部閉合，使撓度大幅度減小。1.2體外預應(yīng)力加固的缺點但體外預應(yīng)力加固也有如下缺點:①體外預應(yīng)力索容易受到意外的破壞。②體外預應(yīng)力索不能參與局部裂縫的控制。③由于轉(zhuǎn)向裝置和錨固點受到約束，行車時容

3、易引起體外索的振動，預應(yīng)力索的自由長度受到限制。④從力學特性上來講體外預應(yīng)力索與周圍結(jié)構(gòu)主體在同一截面上的變形是不協(xié)調(diào)的。2體外預應(yīng)力加固原理體外預應(yīng)力結(jié)構(gòu)的預應(yīng)力筋布置在主體結(jié)構(gòu)之外，固體外預應(yīng)力索通常為由多根鋼絞線組合成的集中鋼索，故稱為體外預應(yīng)力索。體外預應(yīng)力加固通常采用粗鋼筋鋼絞線、高強鋼絲等材料作為施力工具。在體外對橋梁上部結(jié)構(gòu)施加預應(yīng)力，以預應(yīng)力產(chǎn)生的反彎矩部分抵消外荷載產(chǎn)生的內(nèi)力，起到卸載的作用，從而較大提高橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力。對于鋼筋混凝土橋梁，可考慮采用體外預應(yīng)力進行加固，該法具有加固，卸荷改變結(jié)構(gòu)內(nèi)力的三重功效。體外預應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本組成主要包括：體外預應(yīng)力索、管

4、道和灌漿材料,體外預應(yīng)力索的錨固系統(tǒng)，體外預應(yīng)力索的轉(zhuǎn)向裝置3體外預應(yīng)力加固施工要點3.1放樣定位3.1.1滑塊墊板及錨固支座位置的放樣定位沿梁底從錨固實際中心（投影點）向跨中方向量取滑塊墊板的中心位置及跨中位置，分別標記在梁底的兩側(cè)，并將墊板的平面尺寸繪在梁底面上，標出有關(guān)螺栓的孔位，在墊板放樣中可以不計梁的撓度影響。3.1.2上錨固點的放樣定位（1）斜筋上錨固點位于梁頂或梁端面時，以單梁頂（端）面的縱軸線為基準，沿縱橋向測量錨固點距梁端的距離；（2）錨固點位于梁端時,應(yīng)量取錨固點距梁底或梁頂面的垂直距離，再沿橫橋向?qū)ΨQ量取上錨固點的橫向距離，標出錨固點的理論位置。由于梁的頂板和腹板中

5、均有鋼筋存在，特別是受力鋼筋，在進行錨固點放樣時，可將錨固點位置適當調(diào)整以避開這些鋼筋，切記不應(yīng)將其切斷。3.2±錨固點設(shè)置當上錨固點設(shè)在梁頂及梁端頂面時，需要按設(shè)計的斜筋穿出位置，在橋面板或梁頂面鑿穿二個具有與斜筋角度相同的斜孔。首先把橋面鋪裝層鑿去，將梁頂面混凝土保護層鑿去，露出鋼筋，再將錨固墊板處的混凝土進行細鑿。按斜孔的設(shè)計角度做一個鑿孔架，將鑿巖機的鉆桿放入鑿孔架的槽內(nèi)，使鉆頭中心對準理論錨固點，然后再進行鑿孔，以便鑿好斜孔。上錨固孔鑿完之后，將梁頂面混凝土清理干凈，除去混凝土碎渣。然后，在開鑿后的混凝土表面涂一層環(huán)氧膠液，再用環(huán)氧水泥砂漿鋪平。最后將上錨固設(shè)在梁頂時，應(yīng)保證錨

6、墊板的上表面與梁頂面平齊，或略低一點，以確保錨固點上有盡可能厚的混凝土保護層。3.3轉(zhuǎn)向裝置轉(zhuǎn)向裝置是實現(xiàn)體外索加固的重要構(gòu)件，其傳載方式和自身性能也是影響預應(yīng)力施加效果的關(guān)鍵。體外預應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的預應(yīng)力筋必須通過轉(zhuǎn)向裝置改變方向，從而形成設(shè)計的預應(yīng)力筋曲線形式。在轉(zhuǎn)向裝置與預應(yīng)力筋的接觸區(qū)域，由于摩擦和橫向力的擠壓作用。如果轉(zhuǎn)向裝置設(shè)計不合理或構(gòu)造措施不當，預應(yīng)力鋼材容易產(chǎn)生局部硬化和摩阻損失過大。轉(zhuǎn)向裝置的設(shè)計要求預應(yīng)力筋在折角點的位置必須高度準確，避免產(chǎn)生附加應(yīng)力，轉(zhuǎn)向裝置在結(jié)構(gòu)使用期內(nèi)也不應(yīng)對預應(yīng)力鋼材有任何損害。另外，轉(zhuǎn)向裝置的加工應(yīng)在加工廠進行，嚴禁在現(xiàn)場加工，現(xiàn)場安裝中，

7、要嚴格按圖紙進行，在運輸及焊接過程中，應(yīng)采取措施防止焊接變形，穿束前應(yīng)拉線確定安裝是否合適。3.4預應(yīng)力筋的安裝和張拉在安裝預應(yīng)力筋前，首先要檢查各種錨具是否能正常工作，特別是粗鋼筋的螺桿和螺母的匹配情況，逐個試擰，均應(yīng)達到每個絲頭在不加力的情況下，以手擰動就可將螺母擰至全程。對于水平筋和斜筋分別采用兩根粗鋼筋或斜桿為型鋼的情況，首先將斜筋與水平滑塊固定在一起，并將斜筋的上錨固點固定。用臨時支架將滑塊定位在其墊板的位置上，然后再穿入