橋梁維修加固中預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)的應(yīng)用

葉華

（江蘇華通工程檢測(cè)有限公司，江蘇 南京 210000）

橋梁結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力加固體系有三類(lèi)：（1）體外預(yù)應(yīng)力加固體系，（2）有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力加固體系，（3）復(fù)合纖維預(yù)應(yīng)力加固體系。以下分別這三類(lèi)預(yù)應(yīng)力加固體系。

一、體外預(yù)應(yīng)力加固體系

（一）體外預(yù)應(yīng)力加固體系的組成

體外預(yù)應(yīng)力加固體系由三個(gè)基本部分組成：體外預(yù)應(yīng)力索（筋）、體外預(yù)應(yīng)力錨固裝置、體外預(yù)應(yīng)力防腐系統(tǒng)組成。

（二）體外預(yù)應(yīng)力加固的特點(diǎn)

1.施加預(yù)應(yīng)力，抵消部分外荷載，提高結(jié)構(gòu)的承載能力和剛度；

2.能夠有效地控制原結(jié)構(gòu)的裂縫和撓度，使部分裂縫閉合，使撓度大幅度減小，能夠顯著提高原結(jié)構(gòu)的耐久性。

3.施工所需設(shè)備簡(jiǎn)單，施工工期短，可在不中斷交通情況下進(jìn)行，運(yùn)營(yíng)影響小，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

（三）體外預(yù)應(yīng)力拉桿加固法

體外預(yù)應(yīng)力拉桿加固的設(shè)置形式有直線(xiàn)式、折線(xiàn)式、復(fù)合式，不同的形式適用范圍不同，直線(xiàn)式拉桿適用于正截面抗彎承載力不足的梁，和下弦桿拉應(yīng)力不足的桁架；折線(xiàn)式拉桿適用于斜截面抗剪應(yīng)力、正截面抗彎應(yīng)力均不足的梁和跨中下弦桿、端腹桿抗拉應(yīng)力不足的桁架；復(fù)合式拉桿適用于正截面抗彎承載力嚴(yán)重不足，和下弦桿承載力較端腹桿承載力更不足的桁架。通過(guò)張拉實(shí)現(xiàn)體外預(yù)應(yīng)力，從而提高承載力。

（四）體外預(yù)應(yīng)力加固設(shè)計(jì)方案需要考慮的主要問(wèn)題

1.根據(jù)受力要求，合理確定體外預(yù)應(yīng)力索的數(shù)量和布置方案，確定加固程序。

2.體外預(yù)應(yīng)力加固體系錨固和轉(zhuǎn)向裝置的構(gòu)造設(shè)計(jì)，體外索的牢固錨固是結(jié)構(gòu)安全的基礎(chǔ)，應(yīng)根據(jù)原結(jié)構(gòu)構(gòu)造特點(diǎn)和破損情況，選擇合理安全可靠的錨固裝置。

3.根據(jù)預(yù)應(yīng)力索的部位，選擇合理的防腐方案。

（五）體外預(yù)應(yīng)力加固方法的特點(diǎn)1.能較大幅度提高或恢復(fù)橋梁的承載能力和抗裂度，加固效果明顯；

2.施工工藝簡(jiǎn)單、干擾交通少、所需設(shè)備簡(jiǎn)單、人力投入少、工期短、經(jīng)濟(jì)效益明顯；

3.對(duì)原結(jié)構(gòu)損傷小，可做到不影響橋下凈空，不增加路面標(biāo)高；

4.預(yù)應(yīng)力加固需要可靠的防腐措施。

二、有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力加固體系

有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力加固體系是采用錨固于被加固梁體上的高強(qiáng)鋼絲或小直徑高強(qiáng)鋼筋，對(duì)其施加預(yù)應(yīng)力，然后噴注具有較高抗拉強(qiáng)度的復(fù)合砂漿，將預(yù)應(yīng)力筋與被加固梁體粘結(jié)為一體，構(gòu)成有粘結(jié)預(yù)壓力加固體系。該體系具有預(yù)應(yīng)力錨固簡(jiǎn)單，張拉施工方便和結(jié)構(gòu)耐久性高的特點(diǎn)。

（一）有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力加固體系材料

我國(guó)引進(jìn) 采用的SRAP工藝。預(yù)應(yīng)力筋張拉后噴注的Ap砂漿具有較高的抗拉強(qiáng)度和粘結(jié)強(qiáng)度，收縮性小，抗碳化能力強(qiáng)。SRAP工藝采用預(yù)應(yīng)力筋為ф3.2，ф4.8，ф6.3，和ф8.0的鍍鋅軟鋼絲，其抗拉極限強(qiáng)度為1486―1571MPa，靠錨固于梁體上的支承角鋼固定，采用螺旋扣環(huán)拉緊器或測(cè)力扳手扭進(jìn)螺帽進(jìn)行張拉。SRAP工藝采用的砂漿是一種強(qiáng)度高、密實(shí)性好、抗腐蝕性能強(qiáng)的多功能復(fù)合砂漿。

（二）有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力加固補(bǔ)強(qiáng)的思路

采用Ap樹(shù)脂砂漿封堵裂縫，在梁體表面布設(shè)鍍鋅軟鋼絲施加預(yù)應(yīng)力，提高梁體承載力。噴注Ap樹(shù)脂砂漿保護(hù)預(yù)應(yīng)力筋，提高結(jié)構(gòu)的耐久性。

（三）施工需注意的要點(diǎn)

混凝土表面鑿毛清洗及裂縫處理，預(yù)應(yīng)力筋的安裝、錨固及張拉，采用噴槍噴涂Ap底料，采用專(zhuān)用設(shè)備噴注Ap樹(shù)脂砂漿，噴涂陶瓷保護(hù)漆。

三、高強(qiáng)復(fù)合纖維預(yù)應(yīng)力加固體系

高強(qiáng)復(fù)合纖維預(yù)應(yīng)力加固體系是采用錨固、粘貼在梁體的高強(qiáng)復(fù)合纖維布條（或板條）對(duì)梁體施加預(yù)應(yīng)力，這種方法是在原來(lái)粘貼纖維板和纖維布的基礎(chǔ)上的改進(jìn)。該體系技術(shù)關(guān)鍵在于預(yù)應(yīng)力纖維布（板）的張拉和錨固問(wèn)題。該技術(shù)目前在國(guó)內(nèi)屬于摸索和研究階段，并未廣泛推廣，在此不作累述。

四、加固效果

施工完成后對(duì)橋梁進(jìn)行了檢測(cè)，通過(guò)與加固前對(duì)比發(fā)現(xiàn)，橋梁整體性能得到了改善，梁體強(qiáng)度和剛度得到了提高，達(dá)到了加固目的，加固后橋梁滿(mǎn)足使用要求。總結(jié)體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)如下：

（1）施工簡(jiǎn)單，受力明確，經(jīng)濟(jì)合理，適用于大多數(shù)橋梁。

（2）能有效的加固橋梁，混凝土裂縫發(fā)展得到了抑制甚至寬度減小、T梁擾度明顯減小，橋梁耐久性得到增強(qiáng)。

（3）體外索轉(zhuǎn)向塊、齒塊的設(shè)計(jì)、施工是體外索加固技術(shù)的重點(diǎn)，是避免體外索斷絲、錨固失效的關(guān)鍵。

（4）根據(jù)選用的材料不同，體外索的防護(hù)是體外索加固體系耐久性的關(guān)鍵，應(yīng)根據(jù)不同的材料選用合適的防護(hù)方法。

結(jié)束語(yǔ)：

我國(guó)的橋梁建設(shè)正由大規(guī)模興建為主的時(shí)期進(jìn)入到建設(shè)和養(yǎng)護(hù)維修同時(shí)進(jìn)行的時(shí)期。提高橋梁管理水平，保證橋梁的正常運(yùn)營(yíng)和延長(zhǎng)橋梁使用壽命是橋梁管理維修工作者的重要任務(wù)。橋梁維修加固施工技術(shù)發(fā)展很快，新材料、新工藝不斷發(fā)展，交流、學(xué)習(xí)、引進(jìn)、開(kāi)發(fā)、總結(jié)橋梁的養(yǎng)護(hù)、加固、維修技術(shù)尤其是關(guān)鍵技術(shù)的工法，需要大家共同努力。