浅谈路桥施工中体外预应力加固技术应用

浅谈路桥施工中体外预应力加固技术应用 摘要：随着我国国民经济的日益发展，交通运输量的迅速增长，出 现危桥的情况较多。应采用合理可行的加固措施，来提高或恢复桥梁的通 行能力和承载能力，延长其使用寿命。预应力技术是当前发展较快、应用 较广的一种加固补修技术。近年来路桥施工中还越来越多地应用到了体外 预应力加固法，相信其应用前景还会与日俱增。 关键词：路桥；施工；体外预应力技术；加固 Abstract: with the development of our national economy, the rapid growth of traffic volume, there are manydangerous bridge. The reinforcement measures are reasonable and feasible, to improve or restore the bridgecapacity and carrying capacity, prolong its service life. Prestressed technology is the current development of a reinforced repair technology faster, wider application. In recent years, Luqiao construction is more and more applied to the externally prestressed reinforcement, believe that the application will grow with each passing day. Keywords: Luqiao; construction technology; prestressedreinforcement; 中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：2095-2104 (2013) 一、体外预应力加固体系 1.1发展背景 70年代，随着交通运输的发展，旧路改造及旧桥加固引起世界各国的 普遍重视，很多国家开展了旧桥加固研究，在欧洲一些国家，采用体外预 应力技术加固桥梁，提高原桥的荷载等级，收到了明显的经济效益，体外 预应力技术在旧桥加固中的应用，又促进和加深了人们对体外预应力技术 的认识。 实际上，体外预应力技术伴随着预应力技术的产生而出现，并且利用 体外预应力技术修建混凝土桥梁先于体内预应力技术，因此它是一门古老 的新生技术。早在1934年德国人迪申格尔的体外无粘结筋技术便取得了 德国和法国的专利，并于1936年建成实桥。但由于处于体外的钢筋防锈 蚀技术不成熟，致使桥梁养护、维修费用很高，因而在很长时期内阻碍了 这一技术的发展。 90年代以来，混凝土桥梁的耐久性已引起世界各国的重视，通过对大 量具有20年以上桥龄的混凝土桥梁的养护管理实践，人们发现桥梁的混 凝土开裂、剥落、衰变及钢筋的锈蚀（管道灌浆不饱满普遍存在）对桥梁的 损害问题非常严重，已成为迫切需要解决的问题，严重损害的桥梁己危及 交通的安全，需要大量的资金来维护或改建，严酷的现实使人们开始重视 混凝土桥梁的耐久性。由于人们对混凝土耐久性认识的提高，迫切期望创 造一种具有防腐性能的结构，为体外预应力技术的发展提供了广阔的市 场；另一方面，随着斜拉桥技术的发展，成功地解决了钢丝的防锈蚀和大 吨位锚头的设计和施工问题，消除了体外预应力技术发展的最大障碍，使 体外预应力技术的发展获得了新生。 随着体外预应力设计理论及实用技术的不断发展，反过来又进一步促 进了体外预应力加固旧桥的应用。 1.2作用原理 体外预应力加固是将具有防腐保护的预应力筋布置在梁体的外部（或 箱内），对梁体施加预应力，以预加力产生的反弯矩抵消部分外荷产生的 内力，达到改善梁的使用功能和提高梁的承载能力的目的。 体外预应力加固是目前采用较多的加固方法之一，特别适用于在大 跨径预应力混凝土连续箱梁连续T构箱梁桥的加固。体外预应力筋锚固在 梁端（或中间）横隔梁上，跨间用转向块调整预应力筋的角度，以适应梁的 受力要求。 严格来讲，体外预应力、体内无粘结预应力、包括斜拉桥在内，都属 于无粘结预应力结构。无粘结预应力结构理论分析的核心问题是预应力钢 柬在各受力阶段的应力增量计算问题。 1. 3技术特点 与普通预应力混凝土结构相比，体外预应力混凝土结构具有如下主要 优点： 体外预应力钢筋可以是不可更换的，也可以设计成可更换、可补拉 的，可更换的体外力筋，易于维修、养护、加固； 体外预应力加固旧桥构造简单，简化了施工；由于梁肋中不设管道, 避免了截面削弱；体外配筋方式取消管道灌浆工序可实现全年施工，对处 于寒冷地区的北方各省具有十分重要的现实意义; 减小了钢筋柬的摩阻损失，预应力筋利用效率高，力筋应力变化幅 值小，对抗疲劳有利。体外预应力加固混凝土桥梁在我国的推广应用，为 解决工程上长期困扰的混凝土耐久性问题提供了可能，桥梁耐久性的提 高，使用寿命的延长（换一一次索或补拉一次,可延长使用寿命长达20年）， 可为桥梁养护管理及加固补强带来可观的直接经济效益，其间接和长期经 济效益亦相当显著。 二、路梁体外预应力加固技术施工要点 2. 1锚固支座及滑块垫板位置的定位放样 沿着路桥主梁底部从其锚固的实际中心点（投影点）向着跨中的方向 量取其滑块垫板的跨中位置及中心位置，分别标记在路桥主梁底部的两 侧，并将其垫板平面的尺寸标记在主梁底面上，标出有关螺栓的孔位。值 得注意的是在垫板的放样过程中可以不考虑主梁挠度所造成的影响。 2. 2预应力筋的制作及施工准备 应采用机械切割工艺，而严禁电弧切割。按照下好料的钢绞线，在下 端头分别按照设计锚固段的中心每隔3m处进行承载体的安装。注浆管的 安装应满足设计的要求。不仅要具有足够的强度，还要保证在注浆施工中 的顺利注浆，不破损拉断、爆管或堵塞。为了顺利下锚，在完成预应力加 固体的紧箍环和隔离支架的组装后，应在加固体的底端采用绑扎的方式来 接装导向帽，而不宜进行焊接。 2. 3预应力筋的安装和张拉 预埋阶段主要是预应力筋曲线形状的控制，即保证各控制点的标高定 位准确、牢固，其他工序不会影响和破坏波纹管，保证标高控制点阵和曲 线形状的正确，当其他工序与预应力筋预埋发生矛盾时及时处理。张拉阶 段主要是保证张拉应力能够达到设计要求，其伸长值变化在设计和规范的 允许范围之内。灌浆阶段主要是保证灌浆计量准确，且孔道浆体饱满。 2.4压浆 在施工过程中必须严格控制用水量，对于未能及时使用而流动性能降 低的水泥浆，严禁通过加水的方法来提高其流动性；在浆体搅拌时，水泥、 外加剂和水的用量都要严格控制；搅拌机内的浆体应每次都全部卸尽，不 得采取一边出料一边进料的方法；若在压浆前发现管道内残留有脏物或水 分，则必须使用空压机将残留在管道内的脏物或水分清除。 三、工程实例 3. 1.某公路桥梁全长120 m,桥面宽度8 m,修建于20世纪80年代初， 由于养护不当与超载使用。现阶段下缘混凝土破损，部分混凝土脱落，已出 现纵向主钢