體外預應力技術在橋梁加固中應用的思考

閆強　秦冰冰　孟凡鎮(zhèn)

摘 要：進入21世紀以來，我國進入了一個全新的建設發(fā)展時期，因此，施工建設交通項目成為了一項重要的工作。橋梁工程加固技術是確保其能夠被長期應用的重要保證，對應的，體外預應力技術在對橋梁進行加固的過程中效果非常明顯，所以，在實際施工中，應該積極的進行借鑒與應用。

關鍵詞：體外預應力技術；橋梁加固；應用思考

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(jīng)濟發(fā)展，推動社會建設方面具有重要的意義。但是，隨著橋梁工程被長期的應用，對其穩(wěn)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。

1 該技術的相關闡述

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(jié)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(zhuǎn)向塊和體外端部錨具向著混凝土結(jié)構(gòu)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(zhì)量優(yōu)越。因此，在混凝土橋梁結(jié)構(gòu)中已經(jīng)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(jié)構(gòu)的本體之外。設計的過程中，只在橋梁結(jié)構(gòu)的本體內(nèi)堆鋼束錨固區(qū)域進行設置，在橋梁結(jié)構(gòu)的體外或者體內(nèi)設計轉(zhuǎn)向塊。由漿體、轉(zhuǎn)向塊、錨固體系和預應力管道一同構(gòu)成了體外預應力體系。

2 技術的優(yōu)越性分析

混凝土這種材料性質(zhì)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。混凝土受彎或者受拉，盡管拉應力作用不大，也會出現(xiàn)開裂的可能。一般的結(jié)構(gòu)，例如板和梁，通常在受彎的狀態(tài)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(xiàn)在彎拉區(qū)，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(xiàn)，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(tài)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(chǎn)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(jié)構(gòu)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(diào)換，更加適應于以后更優(yōu)的加固處理方案。在對橋梁工程加固時，利用對合理的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和錨固系統(tǒng)進行選擇，提升張拉的次數(shù)，進而確保車輛能夠安全的行駛。

3 具體的應用情況闡述

3.1 具體的加固方法分析

3.1.1 縱向施工法?？v向張拉法，就是將一定的預應力施加到橋梁中，等同于橫向張拉法，將預應力拉桿鋼筋布置在底部，彎起鋼筋的兩端，然后，在梁的頂板或者腹板上進行錨固處理，接下來順著頂梁或者底梁完成縱向的張拉，因此，在降低梁的剪力上必然發(fā)揮一定的作用，進而將橋梁的抗剪力能力提升。

3.1.2 橫向張拉法。通常有較小的距離存在于橋梁兩端時，可以對這種方法進行應用，主要的施工方法為：將拉桿在橋底兩側(cè)設置出來，這樣，就會有一定的預應力存在于梁體內(nèi)部，進而對額外的重力進行支撐，將橋梁的安全性進行有效的提升。在兩端的任何一頭拉近拉桿并彎起，將U形錨固板和拉桿焊接到一起。

3.1.3 豎向頂撐法。將U形的剛錨固板設置在梁端底部，就是這種施工方法。實際的操作方法是：將粗鋼筋拉桿沿著梁的底部設置出來，在錨固板上焊接焊接拉桿的兩端，將張緊夾具設置在跨中或者梁跨徑的1/4處，并且，在梁腹板的承托架上進行安裝，進而將一定的預應力為鋼筋拉桿提供出來，在一定的設計要求范圍內(nèi)控制了鋼筋拉桿的預應力之后，將梁地面和鋼筋拉桿用鋼筋混凝土砌塊進行穩(wěn)固處理，這樣就能夠有效的穩(wěn)固鋼筋拉桿，而且，將張拉力有效的保持在一個合理的范圍之內(nèi)，在完成了固定環(huán)節(jié)以后，可以拆除掉承托架和張緊夾，防銹處理鋼筋拉桿。實際上，不管是對何種方法進行使用，對于裸漏在外的機構(gòu)都應該予以關注，一旦有銹蝕的情況出現(xiàn)在其中，就會對加固的效果帶來影響，所以，不但要依據(jù)相關的規(guī)范進行加固處理，對于一些重要的結(jié)構(gòu)，還應該定期的進行監(jiān)測，將橋體的安全性有效的更提升上來。

3.2 體外預應力的構(gòu)成分析

3.2.1 管道施工。通常有一層管道包裹在鋼絞線的外部，用來防控外界因素的影響，這樣可以將預應力索的強度加以提升?？梢杂娩摬牟牧现谱鞴艿?，在對管道進行包裹前，應該將防腐有機材料涂抹到鋼絞線上。在實際施工中，要將管道加設到混凝土梁內(nèi)部，然后，按照管道對鋼絞線完成錨固處理。

3.2.2 灌漿施工。在所要加固橋梁材料特征的基礎上，要對適合的灌漿材料進行選擇，通常而言，會較為廣泛的應用水泥砂漿。而當結(jié)構(gòu)完全無粘結(jié)或者稍有離散的情況下，應該應用油脂等非剛性材料，一旦在橋梁加固中有多次張拉要求時，油脂可以減少相互間的摩擦，對拉伸的材料能夠有效的進行更換。

3.2.3 具體的施工工藝分析

在橋梁加固中體外預應力技術的應用已經(jīng)相當廣泛，尤其是在梁式橋梁的加固中更適合使用這項技術。具體的加固原理為：通過將一定的預應力施加到梁下部，使梁體上拱，對上部的壓力進行抵消平衡，將撓度降低，進而將承載力有效的提升上來。按照不同的施工細節(jié)，可以這樣進行施工：

第一，將一定的預應力通過拉桿施加到梁體上（前提要求是梁體下方需要有較大的空間來對拉桿進行安裝）。實際施工中，應該按照一定的需要，對縱向或者橫向的方式進行選擇，對拉桿的收縮方向和位置進行改變，是這兩種方法的主要區(qū)別所在。在此前提下，需要進行合理的應用與選擇。

第二，在梁體的上部施加一定的預應力?？梢詫︿摻z索、錨墊板和箍圈等施工材料進行選擇。對鋼束進行固定是使用箍圈的主要目的，連接梁體兩端的拋物線是此時鋼束的基本形狀。主要的錨固方式為：在T型梁翼緣板將預應力索穿過去，然后向著梁頂進行延伸完成錨固處理。

4 結(jié)束語

綜上所述，（1）具有高度的靈活性是體外預應力技術的基本特

特征，同以前的橋梁加固方法進行比較，這種加固技術在改善結(jié)構(gòu)應力狀況、提升結(jié)構(gòu)安全性，都發(fā)揮巨大的作用。（2）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(yōu)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。（3）在加固的時候?qū)煌ㄇ闆r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(jié)構(gòu)傷害不大。

因此，在實際施工中相關施工單位應該積極借鑒及應用該技術，為促進我國橋梁工程發(fā)展打下良好基礎。

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