公路橋梁施工中體外預應力加固技術解析

季淑芬　李艷艷/乳山益正公路工程有限公司

公路橋梁施工中體外預應力加固技術解析

季淑芬李艷艷/乳山益正公路工程有限公司

在經濟快速發展的環境中， 橋梁工程建設項目的數量和規模都在擴大，施工中的難度也在不斷加大，但是因某些因素的限制導致很多新建橋梁承載力不符合設計要求， 因而需進行結構加固處理， 再加上早期修建的橋梁部分已經出現老化情況，進而使得危橋數量也在增多，上述的舊橋、危橋都應該進行加固，為滿足以上建設需求體外預應力技術因此產生。 為進一步提升該項技術的最大價值發揮， 研究其在工程中應用的要點問題很有必要。

公路橋梁；體外預應力；加固技術

前言

從后張預應力體系中將體外預應力技術分支了出來，為無粘結技術中非常關鍵的一種。它能夠有效的張拉位于混凝土截面以外的預應力筋，利用轉向塊和體外端部錨具向著混凝土結構中傳遞預應力。體外預應力技術由于其自身重量輕，預應力筋維護、更換方便，應力變化幅度和預應力損失程度小，并且，施工工期短，混凝土耐久性強，質量優越。因此，在混凝土橋梁結構中已經廣泛的應用了此項技術進行加固處理。該技術的概念：體外預應力指的是將一定的預應力施加到承載橋梁結構的本體之外。設計的過程中，只在橋梁結構的本體內堆鋼束錨固區域進行設置，在橋梁結構的體外或者體內設計轉向塊。由漿體、轉向塊、錨固體系和預應力管道一同構成了體外預應力體系。橋梁工程是我們國家一項基本的工程建設項目之一，在促進經濟發展，推動社會建設方面具有重要的意義。體外預應力筋加固技術對橋梁進行加固時有著非常明顯的優越性，例如在較短的施工工期，較少的人力和資金投入情況下。在加固的時候對交通情況不帶來影響的基本情況，加固方式靈活、能夠全梁加固，對原橋結構傷害不大。但是，隨著橋梁工程被長期的應用，對其穩定性就提出了較高的要求，因此，為了對橋梁進行高效地加固，下文就對體外預應力技術在其中的應用進行了闡述，進而為有關單位及工作人員在實際工作中提供一定的借鑒作用。

一、體外預應力技術的應用優勢

體外預應力技術的應用優勢主要體現在以下幾點： 混凝土這種材料性質比較脆弱，具有強度高、抗壓性的特征，然而，有著較低的抗彎強度和抗拉強度?；炷潦軓澔蛘呤芾M管拉應力作用不大，也會出現開裂的可能。一般的結構，例如板和梁，通常在受彎的狀態下存在，一般在沒有很大的彎拉應力作用在鋼筋上時，就會有裂縫出現在彎拉區，嚴重時鋼筋會裸漏在外從而被腐蝕。所以，為了在有效加固橋梁的基礎上，避免上述情況的出現，就需要對此類橋梁進行體外預應力技術的應用。這種技術，能夠顯著的提升橋梁的性能，實際效果如下：首先，將橋梁主體的承載力提升，對力的分布狀態進行了改善。通過將預應力施加到梁的下部，對梁上部荷載產生的作用進行抵消平衡處理，進而大幅度地降低拉應力；其次，提高剛度，減小梁體的變形，將擾度進一步縮小，這樣更有利于上部車輛的行車舒適與安全。此外，撓度的減小對梁體的裂縫狀況有明顯的改善，從而將橋梁結構的整體性能夠有效的提升；另外，可以對鋼絞線進行較靈活的調換，更加適應于以后更優的加固處理方案。在對橋梁工程加固時，利用對合理的轉向系統和錨固系統進行選擇，提升張拉的次數，進而確保車輛能夠安全的行駛。

二、橋梁結構加固中常見的體外預應力加固技術

（一）下撐式預應力拉桿加固技術

下撐式預應力拉桿加固技術也稱粗鋼筋加固技術， 通常主要是用在橋梁下部空間充足的情況中， 在橋梁下部設置粗鋼筋拉桿進行加固增強。 此種方法主要有橫向收緊、豎向頂撐以及縱向張拉法。①橫向收緊張拉法。此種方法是把橋梁肋底兩側分成兩層，然后分別布置粗鋼筋拉桿，拉桿在一端彎起，接著把彎起的拉桿和錨固板用欄桿與錨固板焊接在一起，在其縱向上設置一道撐棍與鎖緊螺栓， 這樣就能借助收緊器把拉桿橫向收緊，進而在橋梁內部產生預應力。 ②豎向頂撐張拉法。 該法是先在橋梁底部設置錨固板，同時沿梁底布設拉桿，把拉桿焊接在錨固板上， 在橋梁跨徑 1/4 處和跨中布設張緊夾，同時將其安裝在梁腹承托架上，接著進行拉桿施力，在拉桿預應力滿足相關要求后， 用鋼筋混凝土墊塊把拉桿和橋梁底面楔緊，以此保障拉桿固定同時保持張拉力。 最后還要拆除張緊夾和承托架，對拉桿實施防銹處理。 ③縱向張拉法。 該方法是沿預應力筋軸線進行施力，在橋梁底部設置粗鋼筋，讓鋼筋兩端都彎起，同時錨固在橋梁頂板上，然后沿著橋梁頂板進行縱向張拉，以此減小橋梁兩端的剪力，進而提升橋梁結構的抗剪力。

（二）體外預應力鋼絲束加固技術

對體外預應力鋼絲束加固技術而言， 通常是沿橋梁側面依據拋物線線形布設鋼絲束，為確保鋼束絲的固定性，在橋梁底部設置定位箍圈，一般是間隔 50～100cm 設置一個，鋼束絲兩端應該穿越端翼緣板上的斜孔，同時還要延伸到橋梁梁頂進行錨固，通過鋼束絲施加預應力，進而提升橋梁結構承載力。3 橋梁結構加固中體外預應力技術的具體應用某橋梁建成 30 多年，由于超載等因素，下緣混凝土出現了破損的現象，且一些混凝土都已脫落，產生了縱向裂縫。 在交通量持續增長的情況下，橋面開始下沉，和原橋面設計標高出現了一定的偏差。 經研究決定使用體外預應力技術進行加固處理。①橋面設計標高的恢復。 要想進行橋面設計標高的恢復，就要把體外預應力作用在結構橫跨上，在橋面上施加向上的力，進而使橫跨中的應受力出現反彈復位，同時確保橋面下沉撓度明顯下降，最終使橋面恢復至設計標高。 ②截面裂縫修復。橋截面因荷載等因素出現了裂縫。 裂縫主要是在墩頂中，為此使用高強度粘接劑，進行裂縫灌漿封閉，同時為保障裂縫普查精確，采用專業的檢查儀器進行普查，接著封閉所有大于寬度大于 0.3mm的裂縫，使用高分子材料進行填充。

三、結束語

總之，當前很多舊橋、危橋已嚴重影響了橋梁項目最大建設價值的發揮， 如果進行拆除會消耗很多的人力、 物力和財力，還會出現橋梁暫時性癱瘓。 但是應用體外預應力加固技術進行維修，能減少施工中的材料用量，且操作簡單快捷，最重要的是其不會影響正常交通運行。 為此要求相關人員在后期應用中應該先明確體外預應力技術的技術類型， 然后結合具體工程實踐選擇合適的加固技術，以此提升加固質量，最終推動橋梁工程的更快發展。

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