体外预应力技术在桥梁加固中应用的思考

党强　曲志超　张旭

摘要：桥梁预应力加固是一种常见的桥梁加固方法，具有良好的受力途径，可以有效改善桥梁的结构状态，提升桥梁的承载力。基于此，本文主要对体外预应力技术在桥梁加固中应用进行了探讨。

关键词：体外预应力；桥梁；加固

引言

当前很多旧桥、危桥已严重影响了桥梁项目最大建设价值的发挥，如果进行拆除会消耗很多的人力、物力和财力，还会出现桥梁暂时f生瘫痪。但是应用体外预应力加固技术进行维修，能减少施工中的材料用量，且操作简单快捷，最重要的是其不会影响正常交通运行。为此要求相关人员在后期应用中应该先明确体外预应力技术的技术类型，然后结合具体工程实践选择合适的加固技术，以此提升加固质量，最终推动桥梁工程的更快发展。

1体外预应力加固原理

随着预应力技术的快速发展，体外预应力技术逐渐出现并在建筑改造及加固等工程中得以运用。体外预应力加固技术是一种主动的加固方法，它的实质是用钢筋、高强钢丝或钢绞线等钢材作为施力的材料，在结构上施加体外预应力，通过预加应力产生的反弯矩消减部分外荷载产生的内力，从而达到提高结构极限承载力的目的，并且改善结构的使用性能。

对桥梁进行体外预应力加固的主要目的是使桥梁的耐用性和承载能力得到恢复与提高。目前，在公路桥梁施工过程中比较常用的预应力加固体系有体外预应力加固、粘结预应力加固、高强度复合纤维预应力加固三种不同体系。体外预应力加固的作用原理如下：将具有腐蚀作用的预应力筋放置在梁体外部，并且在具体操作过程中向梁体施加预应力，使梁体形成反弯矩，从而使部分外荷载力得到提高，提高公路桥梁的承载能力和使用功能。

体外预应力是一种无粘结预应力结构，在具体操作过程中主要是在梁结构的主体之外安置预应力索道，并且通过两端的锚固及梁的转向装置与梁体进行连接，体外预应力索道一般与大量的钢绞线共同组成集中钢索，并且应当在梁下侧架设预应力粗钢索，通过锚实现对梁两端的固定，体外预应力加固通常适合在跨径相对较多的混凝土箱梁桥上进行加固，结构组成主要包括管道、灌浆材料、体外预应力索等。

2体外预应力技术在桥梁加固中的应用

2.1检测分析

做好道路桥梁的检测和分析工作是其体外预应力加固施工前的重要环节，并将不同破损程度对桥梁耐久性和承载力所产生的影响进行分析，有利于对桥梁的破损程度进行全面了解，并将其检测和分析结果通过数据表格的形式整体呈现出来。根据其检测和分析的结果，采取针对性加固措施对道路桥梁的实际运输能力进行加固。所谓的道路桥梁承载力主要是指在工程设计的初期，需要保证其具有一定的荷载能力，而道路桥梁的耐久性主要是指其使用寿命的长短。可根据桥梁的实际情况和特点进行加固方式的选择，并保证其选择的合理性。除此之外，还应对道路桥梁体外加固施工完成厚度的承载需要和破损程度等因素进行全面分析。由此可见，对施工成本进行有效控制，有利于保障道路桥梁建设的稳定性和安全性。

2.2放样定位

如果斜筋上的锚固点位于梁断面或梁顶，在具体施工过程中，可以将单梁顶面作为纵轴线的挤出点，然后完成对锚固点距离桥梁末端的测量工作。完成对锚固点的规划工作，使其位于两端下，此时需要尽量使梁面和梁底都保持垂直，然后沿横桥位置完成对锚固点的横向取点，准确标出锚固点应该出现的位置。此外，通过大量的公路桥梁工程实践可以判断出，在公路桥梁的顶板、腹板位置中都会有大量的钢筋存在，特别是在一些结构关键的位置存在大量受力钢筋，在放样过程中，要依据实际情况，调整锚固定位置，避免在施工中对公路桥梁中的钢筋结构造成破坏，通过以上方式很好的避免了断筋遭受破坏的情况出现。

2.3设置锚固点

若锚固点位于梁顶或桥梁顶面，在具体施工过程中为了确保工程的质量能够满足施工标准，在后续施工中要精心设计斜筋位置，尤其是在对面板顶面、桥梁顶面处穿洞，需要设计两个斜孔洞，并且需要确保斜孔洞满足工程标准。将桥面铺装层和混凝土保护层凿掉，从而使钢筋全部裸露在空气中，再对锚固板处的混凝土进行精凿。依据斜孔设计角度制作一个标准的凿孔架，在凿孔架内放置凿岩机的钻杆，确保钻孔中心对准锚固点，完成凿孔作业，在整个操作过程中必须要确保斜孔位置和大小的合理性，确保其满足公路桥梁工程的需求。在完成对上锚固孔的开凿作业后，将梁面的混凝土全部清理干净，清除施工过程中产生的碎渣，然后将环氧胶液涂抹在开凿的混凝土的表面，通过环氧水泥砂进行找平作业。最后，在梁顶处完成上锚固定时，需要确保锚垫板表面与梁顶表面保持平行，或者略低，从而保证有足够厚的混凝土保护层实现对锚固点的保护。

2.4安装与张拉预应力筋

在进行预应力筋安装之前，要详细检查工程中锚具的情况，确保所有锚具都处于正常状态，特别是在存在粗筋螺母和螺杆相匹配的情况，需要逐个拧紧装置。针对斜筋和水平筋分别采用斜杆或者两根粗钢筋为型钢的情况，固定斜筋和水平滑块，同时还需要固定锚点（斜筋上的）。再通过临时支架将在施工中所应用到的所有滑块安置在垫板位置上，然后将水平筋穿入。需要特别注意的是，在穿筋过程中，需要保证水平筋两端丝头长度相同，检查滑块位置，并且在该过程中要留出滑移量。

此外，施工中避免张拉锚固拧紧螺母时遇到问题，拧紧水平筋螺母时，需要确保水平筋中心与滑块锚孔是正面相对的。横向收紧水平筋预应力形成体系，依据工程对斜筋在斜度上的具体要求，将斜杆焊接在u形锚固板上，然后使用夹焊杆完成水平筋与斜筋相连的焊接工作。每隔2m～2.5m利用木块垫起水平拉杆，然后完成锁紧装置的安装，尽量减少垂度。以备张拉，先进行立柱安装，然后再在设定好的位置安装收紧器和撑辊，针对张拉位置来说，在施工中采用体外预应力筋张拉法，可以沿着斜筋方向和水平方向完成张拉操作。

桥梁施工张拉和预应力加固都是通过千斤顶来完成的，在进行操作前，保证张拉的精确，需要对千斤顶校正和测试，如果使用的是油压千斤项，则需要对准性和油压表进行标定，细致核对计量单位是都正确，用大吨位砝码测试千斤顶，入的质量和千斤顶标定的一致时，即可使用，张拉前必须对中横梁部位的混凝土和腹板进行测试，混凝土必须具备要求的强度，满足条件后，才可以张拉。一般用对称张拉的方法，首先对独立柱墩部位的横梁钢束进行张拉，当其长度张拉至桥体长度的二分之一时，然后张拉腹板钢束，张拉腹板时，首先从中腹板开始，使用方法为对称张拉，然后张拉边腹板，最后完成张拉的是横梁钢束。

2.5压浆

在张拉施工完毕后立即进行压浆处理，首先用高压水枪将孔道然后将真空压浆饥的压力保持在1.0Mpa左右，由下至上對孔道进行压浆，水泥浆为C50，当另外一段的孔道溢出水泥浆后，并且保持3分钟的持荷可以进行补浆，压浆完成后将张拉端在预应力外侧露出的钢绞线用切割机切断，只需留0.4米，在压浆孔道的两侧安装短管并设置阀门，在压浆完成后将孔道进行封闭。

结束语

综上所述，体外预应力技术是加固已有钢筋混凝土梁的最有效的方法之一。体外预应力技术适应于加固各类钢筋混凝土梁，其加固的概念清晰，加固的效果明显，可有效地提高结构的承载能力、降低钢筋的疲劳应力值及裂缝的宽度；施工比较方便，不减小梁下的净空，取材方便，具有良好的经济效果和发展前景。本文在以往研究资料和成果的基础上对体外预应力加固技术的加固理论、优缺点及设计计算方法等进行了探讨，对于体外预应力加固技术在建筑加固与工程改造中的应用具有一定的理论意义和工程参考价值。