橋梁維修加固中預應力加固技術的應用

葉華

（江蘇華通工程檢測有限公司，江蘇 南京 210000）

橋梁結構預應力加固體系有三類：（1）體外預應力加固體系，（2）有粘結預應力加固體系，（3）復合纖維預應力加固體系。以下分別這三類預應力加固體系。

一、體外預應力加固體系

（一）體外預應力加固體系的組成

體外預應力加固體系由三個基本部分組成：體外預應力索（筋）、體外預應力錨固裝置、體外預應力防腐系統組成。

（二）體外預應力加固的特點

1.施加預應力，抵消部分外荷載，提高結構的承載能力和剛度；

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

3.施工所需設備簡單，施工工期短，可在不中斷交通情況下進行，運營影響小，經濟效益顯著。

（三）體外預應力拉桿加固法

體外預應力拉桿加固的設置形式有直線式、折線式、復合式，不同的形式適用范圍不同，直線式拉桿適用于正截面抗彎承載力不足的梁，和下弦桿拉應力不足的桁架；折線式拉桿適用于斜截面抗剪應力、正截面抗彎應力均不足的梁和跨中下弦桿、端腹桿抗拉應力不足的桁架；復合式拉桿適用于正截面抗彎承載力嚴重不足，和下弦桿承載力較端腹桿承載力更不足的桁架。通過張拉實現體外預應力，從而提高承載力。

（四）體外預應力加固設計方案需要考慮的主要問題

1.根據受力要求，合理確定體外預應力索的數量和布置方案，確定加固程序。

2.體外預應力加固體系錨固和轉向裝置的構造設計，體外索的牢固錨固是結構安全的基礎，應根據原結構構造特點和破損情況，選擇合理安全可靠的錨固裝置。

3.根據預應力索的部位，選擇合理的防腐方案。

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

2.施工工藝簡單、干擾交通少、所需設備簡單、人力投入少、工期短、經濟效益明顯；

3.對原結構損傷小，可做到不影響橋下凈空，不增加路面標高；

4.預應力加固需要可靠的防腐措施。

二、有粘結預應力加固體系

有粘結預應力加固體系是采用錨固于被加固梁體上的高強鋼絲或小直徑高強鋼筋，對其施加預應力，然后噴注具有較高抗拉強度的復合砂漿，將預應力筋與被加固梁體粘結為一體，構成有粘結預壓力加固體系。該體系具有預應力錨固簡單，張拉施工方便和結構耐久性高的特點。

（一）有粘結預應力加固體系材料

我國引進 采用的SRAP工藝。預應力筋張拉后噴注的Ap砂漿具有較高的抗拉強度和粘結強度，收縮性小，抗碳化能力強。SRAP工藝采用預應力筋為ф3.2，ф4.8，ф6.3，和ф8.0的鍍鋅軟鋼絲，其抗拉極限強度為1486―1571MPa，靠錨固于梁體上的支承角鋼固定，采用螺旋扣環拉緊器或測力扳手扭進螺帽進行張拉。SRAP工藝采用的砂漿是一種強度高、密實性好、抗腐蝕性能強的多功能復合砂漿。

（二）有粘結預應力加固補強的思路

采用Ap樹脂砂漿封堵裂縫，在梁體表面布設鍍鋅軟鋼絲施加預應力，提高梁體承載力。噴注Ap樹脂砂漿保護預應力筋，提高結構的耐久性。

（三）施工需注意的要點

混凝土表面鑿毛清洗及裂縫處理，預應力筋的安裝、錨固及張拉，采用噴槍噴涂Ap底料，采用專用設備噴注Ap樹脂砂漿，噴涂陶瓷保護漆。

三、高強復合纖維預應力加固體系

高強復合纖維預應力加固體系是采用錨固、粘貼在梁體的高強復合纖維布條（或板條）對梁體施加預應力，這種方法是在原來粘貼纖維板和纖維布的基礎上的改進。該體系技術關鍵在于預應力纖維布（板）的張拉和錨固問題。該技術目前在國內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

施工完成后對橋梁進行了檢測，通過與加固前對比發現，橋梁整體性能得到了改善，梁體強度和剛度得到了提高，達到了加固目的，加固后橋梁滿足使用要求。總結體外預應力加固技術，其優點如下：

（1）施工簡單，受力明確，經濟合理，適用于大多數橋梁。

（2）能有效的加固橋梁，混凝土裂縫發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。

（3）體外索轉向塊、齒塊的設計、施工是體外索加固技術的重點，是避免體外索斷絲、錨固失效的關鍵。

（4）根據選用的材料不同，體外索的防護是體外索加固體系耐久性的關鍵，應根據不同的材料選用合適的防護方法。

結束語：

我國的橋梁建設正由大規模興建為主的時期進入到建設和養護維修同時進行的時期。提高橋梁管理水平，保證橋梁的正常運營和延長橋梁使用壽命是橋梁管理維修工作者的重要任務。橋梁維修加固施工技術發展很快，新材料、新工藝不斷發展，交流、學習、引進、開發、總結橋梁的養護、加固、維修技術尤其是關鍵技術的工法，需要大家共同努力。