基于体外预应力加固技术的桥梁加固施工技术|桥梁体外预应力加固

　　【摘 要】随着科学技术快速发展，桥梁负荷日趋加重，老化及破损严重，给生产运输和生活带来了极大危害。本文从体外预应力加固技术的施工方法及其存在的主要问题等方面阐述了基于体外预应力加固技术的桥梁加固施工技术，具有一定的现实意义。
　　【关键词】体外预应力；加固技术；桥梁
　　引言
　　体外预应力加固技术作为结构加固最有效的手段之一，目前正广泛地应用于旧桥加固方面。 体外预应力结构的概念最早产生于法国，体外预应力体系是后张预应力体系的重要的分支之一, 是一种使用完全位于构件主体截面以外的预应力束来对构件施加预应力的结构体系。
　　体外预应力的优点：
　　（1）简化预应力筋曲线，预应力筋仅在锚固处和转向处与结构相连，减小摩阻损失，提高预应力使用效率
　　（2）预应力布置灵活，根据桥梁病害可以全桥加固也可以进行局部加固
　　（3）锚固构件尺寸小，自重增加少，可有效的大幅提高结构承载能力。
　　（4）与原结构无粘结，应力变化值小，对结构受力有利
　　（5）体外索可调可换，便于使用期间进行维护
　　1 体外预应力加固技术存在的主要问题
　　体外预应力加固是通过完全位于构件主体截面以外的预应力束，对构件施加预应力的主动加固技术结构体系，不仅可以应用于新建工程，更适用于旧结构的改造与加固，在加固路桥的施工建设有其独特的优势。
　　体外预应力加固的技术优点是：可以根据桥梁病害进行全桥加固，也可以进行局部加固；简化预应力筋曲线，预应力筋仅在锚固处和转向处与结构相连，减小摩阻损失，提高预应力使用效率；与混凝土无粘结，由荷载产生的应力变化分散在预应力筋全长上，应力变化值小，对结构受力有利；锚固构件尺寸小，自重增加少，但可有效的大幅提高结构承载能力；索力根据情况可以进行调整。但是，我国体外预应力加固技术还存在大量的问题，主要表现有以下几个方面：
　　体外预应力加固技术不能参与工程的局部裂缝的控制；体外预应力加固技术容易受到外来因素的意外性破坏；由于体外预应力加固技术主要利用转向装置和锚点来对桥梁进行约束，因此在行车的过程中体外索很容易受到震动因而造成预应力索的自由长度受到了限制；从力学的基本特征来看，体外预应力加固技术的预应力索与桥梁的结构主体处在同一个截面上，但是观察发现他们的变形是不一致的。因此，在进行体外预应力加固技术的运用中，必须寻找一种可靠、准确、实用、合理的计算理论和施工方法，为体外预应力加固技术的使用和推广奠定一定的理论基础和技术基础。
　　2 体外预应力加固技术的施工
　　方法体外预应力加固技术旨在提升旧桥梁的承载能力，一般采用折线形的体外索进行施工，可同时满足截面抗弯强度与抗剪强度的双重要求。下面，我们就某一个桥梁的体外预应力加固技术的应用来讲解体外预应力加固技术的施工方法。
　　2.1 施工工艺流程
　　施工的工艺流程为：管道放样→种植钢筋→绑扎钢筋→安装预应力管道→穿布钢绞线→固定、封闭预应力管道→安装模板→浇筑混凝土→安装锚具→张拉预应力→管道压浆→封锚砼。
　　2.2 体外预应力施工过程分析
　　在体外预应力施工过程较为关键的步骤是钻孔并粘结碳纤维，以及穿索进行预应力的张拉。首先，在这种T型构造的桥梁中，最关键和最困难的地方在于对腹板的钻孔。这需要避开梁的受力钢筋，并且在洞口粘贴30cm×30cm的碳纤维，以用来增强混凝土的局部抗压能力。同时，在钻孔后要对预应力索进行张拉。在张拉的过程中要对无粘结钢绞线粘贴上相应的编号标签，一并穿入各孔，以便确定最佳位置，进行有目的性和计划性的张拉。其次，是锚杯的安装以及夹片外螺母的安装。在这个过程中采用的是一端张拉法，对钢绞线在另一端进行张拉的对称张拉法。在实施张拉的过程中，采用张拉力和预应力伸长长度双重控制的办法。根据观测的在主梁跨度的挠度和裂横的闭合情况进行有节制的适度张拉。以此确保对桥梁的加固效果。最后，是量取千斤顶活塞的伸长量并根据其伸长量推算出钢索的实际伸长量。通常情况下，张力应当达到100％σcon，并且实际的张拉伸长量与实际所推算出来的伸长量差，要与理论伸长相比时的误差不超过-5％～+10％。只有做到了这一点才能实现桥梁真正较长时间的加固效果。
　　2.3 体外预应力加固技术的施工要点
　　体外预应力加固技术除了前期的清理工作和桥梁恢复处理，之后更重要的是体外预应力的施工。体外预应力加固的施工方法主要是放样定位，而放样定位的首要任务是滑块垫板的定位和锚固支座的定位。
　　滑板垫板的放样定位是沿着桥梁底部从锚的实际重心即锚的投影点向跨度中间方向取滑板垫板的中心位置以及其跨中的位置，在从桥梁的两侧分别进行标记，标出与施工有关的螺栓的孔位。其次，是上锚固定的放样定位。
　　上锚固定一般是位于桥梁的顶端或者是桥梁的端面，但都要以单梁顶面的纵横线为基础，沿着纵横桥梁或者桥面来测量锚固点与两端的距离。当锚固点位于梁端的时候，应当量取锚固点与桥梁第或者桥梁顶面的垂直距离，然后沿着横巧向对称点量取上锚固点的横向距离，标出锚固点的理论位置。最后，是上锚固定的设置。上锚固点的设置要分情况进行，当上锚固定设在桥梁的顶端或者梁的端面时，需要按照既定的设计的斜筋穿出的位置，在桥面板上或者是桥梁的面上凿穿两个具有与斜筋角度相同的斜孔。然后再按照相应的施工步骤把桥面铺装层凿去，经过细致的处理后再涂上一层环氧胶液，再用环氧水泥的砂浆将桥面铺平。
　　最后再把锚固定在桥梁顶上，但前提是有足够厚的混凝土保护层作为锚的支撑。
　　3 体外预应力施工方法中的注意事项
　　3.1 防松套的运用
　　防松套在锚具夹片之间放置的弹簧垫圈，可以起到减震的作用。但是，必须使得防松套对夹片施加的作用力保持平衡。
　　3.2 钢销栓和转向块的施工要求
　　钢销栓和转向块是桥梁体外预应力加固技术中得最关键的构件之一。转向块设计与施工之间还存在诸多的联系，必须满足张锚体系、锚固体系和传力的基本要求，使混凝土结构的局部承压承载能力增强，使锚下栓体的局部承载承压能力有所改善，才能够达到加固的目的，使得桥梁的受力均衡，抗变形能力和抗裂纹能力增强。另外，张锚体系的保护也是施工中的关键。一般选择无粘贴网绞线作为体外预应力索和张锚体系的保护材料。
　　4 结语
　　体外预应力技术不仅可以应用于新建工程，更适用于旧桥结构的改造与加固。体外预应力结构布置灵活，安全可靠，施工方便，可以大幅有效的提高桥梁承载力，特别是在结构可以正常工作情况下实现调索和换索，是其他加固方式所无法比拟的优点。体外预应力技术在新时期的桥梁建设及加固过程中得到了广泛的应用，取得了良好的社会和经济效益。
　　参考文献
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　　[2]陈建胜.浅谈路桥施工中体外预应力加固技术[J].大科技，2010（9）：45-46.