橋梁加固中體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用！

時間：2020-01-05作者：廣州市維眾建筑工程有限公司瀏覽：276

近年來，隨著橋梁建設(shè)技術(shù)的不斷發(fā)展，高難度、大跨度的橋梁紛紛建設(shè)。但是，由于在建設(shè)過程中材料不符合要求或施工技術(shù)不當(dāng)?shù)惹闆r，部分橋梁承載力無法達(dá)到國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。此外，有很多橋梁由于老化或者缺乏有效的維護(hù)，其承載力也已經(jīng)無法達(dá)到國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。此時，體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)便可以在上述兩種情況中發(fā)揮重要作用。

所謂體外預(yù)應(yīng)力,也就是其在預(yù)應(yīng)力施加上是在橋梁受拉區(qū)體外進(jìn)行的，促使受拉區(qū)不利彎矩的方向產(chǎn)生相反的彎矩，從而使橋梁原有承載力得到提高。

體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)

能夠控制與調(diào)校體外索的應(yīng)力，這樣對腐蝕情況的檢查非常有利，一旦發(fā)現(xiàn)問題可以及時更換鋼絞線束。

體外應(yīng)力采用的是體外索，這樣加固施工時可以減少大量時間。工期的減少，在一定程度上也減少了工程投資。

采用體外預(yù)應(yīng)力對箱梁橋梁進(jìn)行加固時，是不需要在其箱梁壁內(nèi)設(shè)置預(yù)應(yīng)力管道的，這樣可以較加便利。同時箱梁的壁厚便可以得到有效減少，結(jié)構(gòu)自重也會隨之減輕。

利用體外預(yù)應(yīng)力時，其曲線預(yù)應(yīng)力筋可以得到簡化，這樣摩阻損失便可以得到有效減少。

體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的較大特點(diǎn)就是應(yīng)用范圍廣，包括預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)等的維修、加固以及重建等。對無法放置預(yù)應(yīng)力筋的結(jié)構(gòu)也可以利用，如復(fù)合機(jī)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等。此外，對于施工臨時性鋼索以及臨時性預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)也可以實(shí)施利用。

體外預(yù)應(yīng)力加固方法的優(yōu)點(diǎn)

在傳統(tǒng)的橋梁加固中，為了**橋梁加固效果，需要對原有橋梁結(jié)構(gòu)實(shí)施相應(yīng)的改變，而這恰恰是體外預(yù)應(yīng)力加固方法的較大優(yōu)點(diǎn)與特點(diǎn)，因?yàn)轶w外預(yù)應(yīng)力不用改變原有的橋梁結(jié)構(gòu)就可以實(shí)施有效加固。加固的具體方法是，在原有橋梁上施加轉(zhuǎn)向裝置和錨固塊，然后通過體外預(yù)應(yīng)力索向外拉張，產(chǎn)生附加預(yù)應(yīng)力，從而起到很好的加固效果，參見下圖。

體外預(yù)應(yīng)力加固方法的優(yōu)點(diǎn)具體表現(xiàn)在：

1.橋梁中部分恒載可以通過體外預(yù)應(yīng)力加固平衡卸掉;

2.可較大幅度地提高原橋梁結(jié)構(gòu)剛度以及結(jié)構(gòu)承載力;

3.通過上圖可以看出，體外預(yù)應(yīng)力加固方法主要通過體外索來完成的，由于體外索具有變化幅度小的特點(diǎn)，所以也不會產(chǎn)生疲勞的問題;

4.對原橋梁出現(xiàn)的撓度和裂縫可以有效控制，大幅度減少撓度，裂縫也可以全部閉合;

5.對于加固方法中的體外索可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行隨意調(diào)校和控制;

6.在體外力筋的更換上非常方便。

橋梁加固中體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)要點(diǎn)

轉(zhuǎn)向裝置

從體外預(yù)應(yīng)力加固體系簡圖中可以看出，轉(zhuǎn)向裝置是體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)的重要構(gòu)建組成部分。如果轉(zhuǎn)向裝置自身存在問題或者傳載方式不對，那么體外預(yù)應(yīng)力加固的效果將受到影響，下面對轉(zhuǎn)向裝置的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以及結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行詳細(xì)介紹。

首先，轉(zhuǎn)向裝置的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求：

1.為了避免出現(xiàn)附加應(yīng)力的現(xiàn)象，在針對預(yù)應(yīng)力力筋轉(zhuǎn)向點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)時，必須要**其位置的準(zhǔn)確性。因此，施工前應(yīng)對原有橋梁的設(shè)計(jì)方案以及實(shí)際情況進(jìn)行仔細(xì)地閱讀與勘察。

2.為了**結(jié)構(gòu)效果，轉(zhuǎn)向裝置在結(jié)構(gòu)使用期內(nèi)也不應(yīng)對預(yù)應(yīng)力索有任何的損害。

其次，轉(zhuǎn)向裝置結(jié)構(gòu)形式要求：

1.轉(zhuǎn)向裝置的材料不需要鋼管和鋼板組成。

2.對于轉(zhuǎn)向裝置的傳載模式，一定要根據(jù)所加固橋梁的實(shí)際作用形式來決定。通常情況下傳載模式有兩種不同的形式，一是承壓型，就是通過壓力的方式將體外索形成荷載力添加給原有橋梁結(jié)構(gòu)，一般箱梁、T型梁以及矩形梁橫向加固會利用此種形式，具有經(jīng)濟(jì)、合理的特點(diǎn);二是剪切型，就是其體外索呈剪切形式，從而形成荷載力，添加給原橋梁結(jié)構(gòu)，通常箱梁的縱向加固用此種方法的比較多。

3.在利用承壓型轉(zhuǎn)向裝置時，由于預(yù)應(yīng)力筋與轉(zhuǎn)向裝置有一定的接觸區(qū)域，其必然會產(chǎn)生橫壓力與摩擦力的擠壓，如果轉(zhuǎn)向裝置結(jié)構(gòu)不當(dāng)或者設(shè)計(jì)不合理，預(yù)應(yīng)力索就會出現(xiàn)摩阻損失過大或者局部僵化，以及局部應(yīng)力與原橋梁結(jié)構(gòu)接觸面過于集中等問題，這可能會剪壞接觸點(diǎn)處的預(yù)應(yīng)力筋，從而失去加固作用或者導(dǎo)致原橋梁結(jié)構(gòu)被壓壞。因此，一定要加強(qiáng)對體外索自身性能以及傳載方式的研究，為了**承壓型轉(zhuǎn)向裝置的準(zhǔn)確性，可以利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬預(yù)算。

4.利用剪切型轉(zhuǎn)向裝置進(jìn)行橋梁加固時，如果對其與原橋梁結(jié)構(gòu)接觸面的剪力處理不當(dāng)，加固效果就會受到影響。由于轉(zhuǎn)向裝置與原橋梁結(jié)構(gòu)接觸面的應(yīng)力是不均勻的，在設(shè)計(jì)時，計(jì)算預(yù)應(yīng)力大小的準(zhǔn)確性很難預(yù)判。如果設(shè)計(jì)不準(zhǔn)確、不合理就會造成材料浪費(fèi)，結(jié)構(gòu)安全也得不到**。為了**安全性，一般會采用制作接觸面模型的方式計(jì)算、研究，從而提高其準(zhǔn)確性。

錨固塊與原橋梁結(jié)構(gòu)銜接處技術(shù)要點(diǎn)

從體外預(yù)應(yīng)力加固體系簡圖中可以看出，錨固塊是實(shí)施體外預(yù)應(yīng)力加固的重要構(gòu)件。針對T梁或矩形梁進(jìn)行加固時，錨固的做法是采用鋼軸或者鋼管作為錨固塊材料，在需要錨固的地方進(jìn)行鑿洞，此種做法相對簡單，常用于加固荷載相對較小的結(jié)構(gòu)。針對荷載力和橫截面比較大的箱梁進(jìn)行加固時，錨固的做法就要區(qū)別于上述做法，具體做法可以參照剪切型轉(zhuǎn)向裝置。

橋梁加固中體外預(yù)應(yīng)力施工要點(diǎn)

只有恢復(fù)原橋梁橋面設(shè)計(jì)標(biāo)高，其承載力才能得到**，體外預(yù)應(yīng)力加固才會起到效果。因此，首先要利用體外預(yù)應(yīng)力索和橫向支撐排架，進(jìn)行橋面標(biāo)高的校正，再在橋梁的上側(cè)、跨中以及體外架設(shè)相應(yīng)的橫向預(yù)應(yīng)力，并將其轉(zhuǎn)向桁架，通過桁架將橋面過于高的力轉(zhuǎn)給橋墩。再通過對預(yù)應(yīng)力大小的調(diào)整，從而有效地恢復(fù)原橋梁橋面設(shè)計(jì)標(biāo)高。

由于設(shè)計(jì)不合理或者使用過程中老化，橋梁會出現(xiàn)裂縫的情況，如果裂縫得不到修復(fù)，會嚴(yán)重影響橋梁的安全性。對于裂縫的修補(bǔ)，首先要對裂縫實(shí)施檢查，0.3m m以上的裂縫都要采取修補(bǔ)措施，然后利用高強(qiáng)度的黏結(jié)劑進(jìn)行封閉，最后利用壓漿機(jī)在裂縫內(nèi)注入高分子材料。如果裂縫出現(xiàn)在橋梁腹板斜截面上，那么就需要利用體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)，在裂縫處加一鋼板，增強(qiáng)其預(yù)應(yīng)力。

從上述分析可以得出結(jié)論：體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)可以在不改變原有橋梁結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增強(qiáng)橋梁承載力，可減少大量財(cái)力、物力、人力，優(yōu)勢明顯。


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