浅谈桥梁体外预应力施工技术要点.doc

1、浅谈桥梁体外预应力施工技术要点摘要：体外预应力技术不仅可以应用于新建工程，更适用于旧桥结构的改造与加固。体外预应力结构布置灵活，安全可靠，施工方便，可以大幅有效的提高桥梁承载力，特别是在结构可以正常工作情况下实现调索和换索，是其他加固方式所无法比拟的优点。本文主对桥梁体外预应力加固的施工技术作阐述。 关键词： 桥梁；体外预应力 ；技术；要点 中图分类号：K928 文献标识码： A 体外预应力能大幅提高旧桥承载力，且设备简单，施工快捷，经济效果好，不影响交通，对原桥结构，损伤小，是一种有效的加固方法。随着预应力桥梁和高强混凝土的发展，体外预应力技术的应用将是现代预应力技术发展的重要趋势。 一、体

2、外预应力施工工艺流程 体外预应力具体的工艺流程为：准备施工机具安装转向器固定转向器（采用橡胶封堵方式）转向其它外套进行管间灌浆预应力体外索进行穿索张拉在索体与转向器之间填充橡胶向锚头区预埋管内部注入环氧树脂浆安装减震装置安装防腐装置。 二 、体外预应力桥梁的特点 1.体外预应力桥梁的优点 使预应力筋的后期工作状态的检查更加的容易，可以方便的检查预应力筋的腐蚀情况以及钢筋永存应力大小，检测预应力损失情况。 2）锚固体系可以更换锚头还可以进行补张。在发现预应力筋或锚头受到严重腐蚀时，在桥梁使用中可以将其更换。发现预应力度降低还可以进行二次铺张。延长桥梁的使用寿命。 3）简化锚固工艺，预应力筋布设方

3、便，可以省掉或者部分省掉孔道灌浆。由于预应力筋位于混凝土外部所以穿束和张拉更容易。 4）减轻主梁结构自重，降低主梁钢筋施工难度及混凝土质量容易保证。由于没有孔道，所以主梁腹板可以减薄，减少上部结构混凝土用量。消除了体内预应力筋与主梁钢筋相互交叉，使得钢筋捆绑和混凝土浇筑更易施工。 5）预应力损失减少。预应力摩阻损失显著降低。 6）受弯破坏阶段主梁发生裂缝和变形可以很大，桥梁也不会突然坍塌，对桥梁坍塌提供预警，避免人员伤亡。 7）预应力筋的保护不依赖混凝土，增加结构安全。由于体外预应力筋有自身的防护体系，即使主梁发生裂缝，预应力筋也不会发生腐蚀。 8）改善主梁强度。体内预应力桥梁由于需要设置预应

4、力孔道，主梁截面尤其在副班范围形成很多薄弱点，这些薄弱点往往是控制设计的关键点。而体外预应力桥梁不需要设置孔道，所以无此问题。 2.体外预应力桥梁的缺点 1）体外预应力筋易受不利环境影响。尤其对火灾，腐蚀性化学品敏感。 2）锚固区钢束布置难度大。由于体外预应力一般张拉吨位较大，在有限的锚固区范围钢束又集中，所以给钢束布置带来难度。 3）由于体外预应力筋与混凝土无粘接作用，所以同样配置的体外预应力主梁极限强度低于体内预应力有粘结主梁极限强度。所以体外预应力梁高跨比要略高于体内预应力梁。 三、施工中的主要技术要点 1）现体外预应力一般采用成品组合钢束，其张拉控制应力比体内钢束要大的很多，所以对张拉

5、设备的选择、校验，以及张拉过程控制，伸长量的计算更加的严格，周密。 2）由于体外预应力使用无黏结钢束，预应力的建立完全依靠锚固点的锚具，一旦锚固组件出现质量的问题，其导致的后果便是很严重的。所以体外预应力结构的锚具组件比体内预应力具备更高的可靠和安全性，更加要进行严格的周密计算和相关静、动载试验。 3） 转向块是体外预应力索在跨内惟一与梁体有联系的构件，承担着体外索的转向任务，承受较大的集中力及与预应力筋的摩擦力，是体外预应力混凝土结构中最重要且最关键的结构构造，其施工中配筋及混凝土浇筑质量应相当关注。 4）体外预应力转向器一般采用钢制管道，其直接控制体外钢束的角度走向，所以转向器施工中转向器

6、的预埋必须进行支撑加固，确保位置准确，其管壁边缘须铺垫软质材料保护 HDPE 层，防止划伤体外钢束。 四、如何使体外预应力与桥梁结合发挥受力作用 1.横向收紧张拉法 钢筋混凝土或预应力混凝土梁的两端间隙很小时，为了避免在梁的端部张拉，一般采用横向收紧张拉法。此法是在梁的下缘对称梁中线安装预应力筋，在距梁端适当距离处弯起并通过支点锚于梁端的锚固钢板上，锚固钢板呈 U 形套在梁端的下翼缘上。水平段的预应力筋用撑棍分成若干段，两端的撑棍还起到支点的作用。在每段中点用拉紧螺栓将两对称筋收紧，收紧的过程中拉杆即产生预应力，结果梁受到锚固钢板传来的预压力和预应力筋产生的负弯矩，由于体外索多为水平的直线形，

7、在梁的两端向上弯曲不多，因此这种加固方法只能有效的减小梁中的正弯矩，而对减小梁端的剪力帮助并不大。 2.纵向张拉法 纵向张拉法是沿预应力筋的轴线施加预应力的方法。预应力筋沿梁底布置，到梁的两端设导向块处弯起，锚固于梁的腹板或顶板上，再沿梁底或梁顶进行纵向张拉，以减小梁端的剪力。纵向张拉锚固构造主要有两种，梁顶锚固和腹板锚固。体外预应力筋张拉方法与其构造形式有关，张拉位置可以在梁顶沿斜筋方向张拉，亦可在梁底沿水平方向张拉。其张拉程序与预制混凝土梁的相同。 3.竖向顶撑张拉法 在梁端底部设置 U 形钢锚固板，沿梁底设置拉杆，拉杆两端焊在钢锚固板上，在梁的 1/4 跨径及跨中（或跨间横隔板）位置设置

8、张紧夹具，张紧夹具安装在固定于梁腹或横隔板上的承托架上给拉杆施加预应力，当拉杆达到设计应力值后，用钢筋混凝土垫块在拉杆与梁底面加紧，以固定拉杆位置并保持张拉力，卸除张紧夹具和承托架并做好拉杆的防锈处理。预应力钢丝束加固法。一般沿梁肋侧面按某种曲线（抛物线等）线形设置预应力钢丝束。为保持曲线线形并固定钢束位置，在梁底每隔一定间距（50100cm）设置一个定位箍圈（有梁底向上兜） ，或者在梁肋侧面埋设定位销。钢丝束的两端头则穿过梁端翼缘板上的斜孔伸至梁顶锚固。为防止钢丝束锈蚀，预应力钢丝束应放在保护导管内或张拉后在钢丝束周围用混凝土包裹。 五、体外预应力施工方法中的注意事项 1）防松套的运用 防松

9、套在锚具夹片之间放置的弹簧垫圈，可以起到减震的作用。但是，必须使得防松套对夹片施加的作用力保持平衡。 2）钢销栓和转向块的施工要求 钢销栓和转向块是桥梁体外预应力加固技术中得最关键的构件之一。转向块设计与施工之间还存在诸多的联系，必须满足张锚体系、锚固体系和传力的基本要求，使混凝土结构的局部承压承载能力增强，使锚下栓体的局部承载承压能力有所改善，才能够达到加固的目的，使得桥梁的受力均衡，抗变形能力和抗裂纹能力增强。另外，张锚体系的保护也是施工中的关键。一般选择无粘贴网绞线作为体外预应力索和张锚体系的保护材料。 六、结束语 目前，体外预应力体系在国内桥梁中应用较少，但随着各种新型施工工艺和材料的

10、发展，从桥梁结构日益重视耐久性和结构性能设计的长远趋势来看，体内预应力越来越不占优势，而体外预应力的防腐技术得到彻底解决，体外预应力独具的配束“自由”以及钢束可检测可更换且不用考虑与桥梁结构采用的材料之间的联系与匹配的优势，使得体外预应力技术发展空间更加广阔，体外预应力在未来将越来越多的应用到我国各种桥梁结构中。 参考文献： 1 徐栋.桥梁体外预应力施工技术.人民交通出版社，2008. 2 刘昌义. 预应力混凝土连续箱梁裂缝加固设计方法研究J. 公路, 2006,(07) 3 王利君, 赵振勇. 基于静载试验的连续箱梁加固效果分析J. 广东科技, 2011,(08) 4陶学森， 无粘结预应力混凝土设计与施工.地震出版社.1993.5