橋梁工程體外預(yù)應(yīng)力加固的施工技術(shù)探討.pdf

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1、2011年第5期!Sic。，lB“Jf．fJa材^口r·129·第37卷總第163期2011年1O月橋梁工程體外預(yù)應(yīng)力加固的施工技術(shù)探討張尚貴(中國鐵建十八局集團(tuán)有限公司)摘要：體外預(yù)應(yīng)力是一種有效的橋梁加固方法，簡加固后橋梁，采用前軸為55kN、后軸為155kN，兩輛單易行，不影響行車，受力途徑明確，能顯著提高結(jié)構(gòu)承載重汽車進(jìn)行現(xiàn)場荷載試驗(yàn)，現(xiàn)場測試布置見圖1—2。對載力和抗裂度，有效改善結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài)。主梁跨中撓度、鋼筋和混凝土的應(yīng)力進(jìn)行分析，并確認(rèn)其關(guān)鍵詞：公路橋梁；施工應(yīng)力；施工；體外索加固

2、加固效果。部分實(shí)測結(jié)果見表1～2。中圖分類號：TU378文獻(xiàn)標(biāo)識碼：BI-一文章編號：1672—4011(2011)05—0129—020前言三、橋出隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，公路網(wǎng)已基本形成，但公路網(wǎng)中部分橋梁抗震性能不良、承載力不足，施工不規(guī)范，影響其安全性和使用功能，需采用加固措施提高承載力以適應(yīng)交通需要。地區(qū)橋梁病害主要有：橋梁鋪裝層過薄，圖1測點(diǎn)縱向布置圖(單位：em)鋼筋位置錯誤，橋面開裂；橋梁現(xiàn)澆板厚度分層施工橋板178I178下陷；摻雜海砂，年久鋼筋銹蝕，混凝土剝落；原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)過低，現(xiàn)

3、超載嚴(yán)重承載力不足；河道船體撞擊等造成病害。因此，舊橋加固將是橋梁工程界一個非常迫切的任務(wù)。中心1體外索加固橋梁的設(shè)計(jì)方法線為了滿足加固后舊橋承載力的需要，體外索一般采用折線形，同時滿足梁正截面抗彎強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度的要求。圖2跨中橫向測點(diǎn)布置圖(單位：em)體外索材料一般由無粘結(jié)鋼絞線、粗鋼筋與槽鋼組合而成。體外索加固橋梁受彎構(gòu)件時，可按偏心構(gòu)件驗(yàn)算梁的承載表1主梁跨中橋度比較力；按無粘結(jié)部分預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，認(rèn)為截面受彎破壞截面位置梁號實(shí)測值mm計(jì)算值"q／mm=YL／Y1時，梁內(nèi)的非預(yù)應(yīng)力鋼筋達(dá)到

4、屈服，而預(yù)應(yīng)力鋼筋達(dá)不到偏心加載15．458．O1O．68極限強(qiáng)度，驗(yàn)算使用階段的應(yīng)力及結(jié)構(gòu)的變形；按加筋梁24．406．OlO．73組合結(jié)構(gòu)分別對其受力和使用性能進(jìn)行分析。在正使用極中心加載35．146．85O．75d#5．247限狀態(tài)的各項(xiàng)指標(biāo)計(jì)算時，按整體變形協(xié)調(diào)條件計(jì)算在外．240．72載作用下預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力增量。襄2加固前后混凝土應(yīng)力比較f單位：MPa)2橋梁加固設(shè)計(jì)實(shí)例計(jì)算位置應(yīng)力值o'Lo'p叮轄區(qū)內(nèi)一座大橋平均跨距L為13m的鋼筋混凝土T型上邊緣加固前3．27O3．27梁橋，原設(shè)計(jì)荷

5、載為汽一1O級、拖一60。由于船體的撞擊，加固后4．99—1．463．53下緣混凝土破損，部分混凝土脫落，已出現(xiàn)縱向貫通裂縫，下邊緣加固前一1Ll6O—l1．16主鋼筋已嚴(yán)重銹蝕。加固時，首先鑿除松散混凝土，用鋼加固后一l1．944．38—7．56絲刷清銹處理，采用掛模澆筑C40混凝土修補(bǔ)完整，然后表中。o'L為汽車荷栽產(chǎn)生的應(yīng)力；叩為預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的應(yīng)力；為施加體外預(yù)應(yīng)力加固，加固后橋梁承載能力要求提高到汽總應(yīng)力。15級。T型主梁翼緣寬178em，翼緣厚12em，梁肋寬18由表1數(shù)據(jù)表明主梁跨中撓度為

6、5．43m／／1，滿足橋梁em，受拉Ⅱ級，鋼筋面積為44．272em，采用C25混凝土，規(guī)范要求靜活載撓度不超過(1／600)的要求，校驗(yàn)系數(shù)滿體外索布置如圖1所示，支點(diǎn)距轉(zhuǎn)向塊為180cril，轉(zhuǎn)向足0．6—0．9舊橋鑒定的要求。結(jié)構(gòu)具有足夠的抗彎剛度，塊的間距為840em，端錨固點(diǎn)距轉(zhuǎn)向塊￡1為150cm，達(dá)到汽一15荷載標(biāo)準(zhǔn)作用的使用要求。中心軸距梁上邊緣you為19．14em，中心軸距梁下邊緣yOd由表2數(shù)據(jù)表明：施加預(yù)應(yīng)力，使主梁的上邊緣混凝為60．86em，h。為端錨固點(diǎn)至中心軸距離，^

7、為轉(zhuǎn)向塊至中土產(chǎn)生拉應(yīng)力和下邊緣混凝土產(chǎn)生壓應(yīng)力，則上邊緣混凝心軸距離．每片T型梁配置4根無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線，共土總壓應(yīng)力值與下邊緣混凝土總拉應(yīng)力值都減小。鋼筋的16根。為了使每片梁受力均勻，采用兩端分二次張拉，固校驗(yàn)系數(shù)滿足0．4—0．8舊橋鑒定的要求。采用體外預(yù)應(yīng)力定端與張拉端交叉布置。預(yù)應(yīng)力鋼絞線的張拉控制應(yīng)力為加固后，從加固前汽一1O級荷載提高到加固后汽一15級荷855MPa，有效預(yù)應(yīng)力為62215MPa。載標(biāo)準(zhǔn)，加固效果是非常顯著。荷載試驗(yàn)表明：在汽一l5·130·Sich口，zB“If．

8、疬J材砌第2011年第5期2011年10月37卷總第163期荷載標(biāo)準(zhǔn)作用下，加固后橋梁的抗彎承載能力系數(shù)為1．51，算值吻合較好，說明理論計(jì)算的正確和施工質(zhì)量的可靠。達(dá)到加固要求，該加固方法是可行的。4施工總結(jié)3施工過程4．1防松套3．1鉆孔與碳纖維粘貼本加固工程體外預(yù)應(yīng)力索錨固體系中采用的是單孔夾在T型梁的腹板鉆孑L洞時，避開梁中受力鋼筋。洞口片式錨具，設(shè)計(jì)控制索力為100kN，120kN，屬于較小的周圍粘貼了30X30(cm)碳纖維，以增強(qiáng)混凝土的局部抗壓張拉噸位