| 标题 | 体外预应力技术在桥梁加固工程中的应用研究 |
| 范文 | 杨帆 摘 要：近年来，我国基础设施建设不断完善，不仅为人们的生活提供极大便利，也有效的拉动了社会经济的发展。由于外界多种因素的影响，桥梁工程在投入运营之后往往会产生各种病害问题，严重影响桥梁承载力。体外预应力技术是桥梁加固工程施工中的关键环节，对于工程的稳定性及使用年限有着重要的影响。因此，在施工中因对造成桥梁破损的因素加以重视，在施工中采取相应的加固技术，确保车辆行驶的安全性能。 关键词：体外预应力加固;桥梁工程;技术优势 据相关资料显示，在我国公路现有桥梁中，危桥所占比例达到3.54%，其中2.5%为国道干线危桥比例。特别是上世纪50～60年代桥梁情况最为严重，局部桥梁承载力严重下降，大大破坏了公路网的整体性。为满足当前发展需求，降低对车辆正常通行造成影响程度。必须重视该问题，及时选取科学有效的措施予以解决。目前，常见的桥梁加固方法较多，如改变结构传力途径加固、外包钢加固等。相比其他加固方式，体外预应力加固技术具有良好加固效果，损害桥梁程度极小，可有效防止产生裂缝，且能实现局部裂缝闭合等优势，因此，在桥梁工程施工中得到了广泛应用及推广。 1 体外预应力加固法的技术优势 体外预应力加固法是对于钢筋混凝土桥、预应力混凝土梁桥或板桥，采用对受拉区施以体外预应力进行加固，通过减少结构变形，缩小裂缝宽度，可消除部分自重应力，起到卸载的作用，从而较大幅度地提高梁的承载能力。体外预应力是将预应力索置于梁的主体结构之外，通过梁中部的转向装置及两端的锚固与梁体相连，构成一次超静定结构。该技术优势如下： 1）在自重增加很少的情况下，能够大幅度改善和调整原结构的受力状况，提高承载结构的刚度和抗裂性能。 2）由于承重结构自重增加少，故对墩台及基础受力状况影响很少，可节省对墩台及基础的加固。 3）对桥梁营运影响较少，可在不限制通行的条件下进行施工。 4）预应力加固法既可作为桥梁通过重车时的临时加固手段，又可作为永久性提高桥梁荷载等级的措施。 5）实际施工过程中，经济效益可观。 2 工程概况 某桥梁工程为钢筋混凝土T型梁桥。多种因素影响下，桥梁下缘混凝土已经出现损坏现象，局部混凝土已脱落，且产生纵向贯通裂缝，主钢筋锈蚀问题严重。为此必须对桥梁进行加固处理。施工前，必须先将松动的混凝土凿除，随后将其锈蚀问题清理干净，一般选用钢丝刷即可，同时挂模浇筑C50混凝土进行处理。最后实行体外预应力加固施工。 3 桥梁工程体外预应力加固技术要点分析 1）人孔开设。在各箱各跨对应桥面部位布设施工人孔，以施工人员出入箱梁方便作为孔洞开设尺寸标准。随后将箱梁内杂物清理干净，根据设计要求，放出箱梁内部尺寸。 2）转向结构施工。因体外预应力钢索施加于箱梁内，为降低损坏原桥的程度，可选取钢结构作为体外钢索的转向结构，且在箱外进行钢结构放线定位、加工预制，要求以满焊的形式焊接全部钢制构件，保证受力符合设计要求。钢结构形成骨架后，可选取钢板粘结钢制构件和箱内混凝土接触面，且将C50钢纤维混凝土粘结到两个钢板之间进行填实处理。在墩顶横梁位置体外钢索应及时进行开槽偏转施工，但在墩顶专向钢管就位后，需在6到8cm之间控制桥面上下层钢筋距离。但这种情况下，安装直径133mm转向钢管难度较大，且不得断开桥面第一排受力钢筋，因此必须切除墩顶横梁桥面第二排横向钢筋，要求先加固处理横梁范围外的第二排横向钢筋，随后切断该钢筋。试安定位转向钢管后，需将环氧砂浆铺设到横梁范围内，随后再次安装钢筋，且焊接桥面钢筋。按照设计规定，与桥梁箱梁实际尺寸相结合，按照“墩顶靠上、转向贴底”的规定，对墩顶位置进行确定，并安装转向钢管，随后将C50钢纤维混凝土浇筑到墩顶开槽位置。全部暴露于空气中的铁件必须进行环氧树脂防腐处理。 3）梁裂缝修补。桥梁连续箱梁跨中下挠较大，墩顶范围内极易出现桥面裂缝。跨中位置往往在箱梁底板、腹板与翼板位置产生裂缝。为准确普查裂缝，确定裂缝实际情况，一般可选取专门检查仪器进行处理，随后将0.3mm以上裂缝全部封闭。将高分子材料通过插入压浆嘴向裂缝内压入，并充分填满。 4）穿索及预应力张拉。根据工程建设需求，可将无粘结预应力钢绞线（4根）配置到各片T型梁上，总量为16根。为保证各片量均匀受力，分2此张拉两端。交叉布设固定端和张拉段，855mpa为预应力钢绞线张拉控制应力，622.5mpa为有效预应力。要求施工应用中，必须标注好所有无粘结钢绞线，随后向钢栓孔洞内穿入钢绞线，并做好位置调整工作。待锚杯、夹片外螺母、千斤顶及张拉配件安装以后，即可张拉预应力。在梁两侧选取一端张拉法对钢绞线逐根进行对称张拉。张拉施工中必须对所有主梁跨中挠度、裂缝闭合状况进行实时观测。 5）压浆。张拉完成后局部有粘结段的压浆工作是一道很重要的工序，首先施工前要进行l：l的模型试验，在保证压浆密实饱满的情况下，局部有粘贴段的粘结力可达到设计张托力的108%。工程中，压浆施工在张托完成后24h内进行，以满足锚固要求。压浆采用手动压浆机，保证压浆过程的均匀稳定和压浆压力的要求。另外，压浆密实程度将直接影响粘结效果，所以在压浆中应严格控制水灰比，并保持压力均匀。 6）质量控制措施。在很多公路桥梁工程中，钢筋砼结构在荷载的作用下，极容易出现裂缝，部分预应力中的裂缝必须控制在允许范围内，而在构建的预制过程中，则要最大限度的避免裂缝问题的发生。在预应力结构张拉之前，产生裂缝主要是由于干缩和温差导致的。裂缝常产生于表面处，分布凌乱、微小，在梁板类的构件中，裂缝多沿着短方向分布，有时也会在箍筋部位产生，还有时会从构件的顶面延伸到侧面。梁板式构件的裂縫通常与短边平行，贯穿裂缝通常与短边方向平行，裂缝会沿着构件的全长分段出现。 要解决预应力构件张拉前的裂缝问题，应该在预制场内，严格控制构件，尽量避免其出现裂缝。比如说可以对构件内外的温差进行控制，对构件的拆模时间加以延长，并缓慢的拆除，这样就能够使构件缓慢降温，且避免构件与台座粘结，最大限度的消除构件自身的热胀冷缩影响;在夏季施工时，应该有限选择低水化热水泥;此外，在进行混凝土浇筑施工之前，应该注意采用保护隔离剂，对于采用长线法生产的构件及时放松应力筋，从而降低约束作用。 4 结束语 综上所述，改革开放以来，我国的国民经济发展迅速，与此同时，国家的基础硬件交通设施也在飞速的发展，以满足人们生活和经济发展的需求。但是，我国的路桥交通网在建设中，尤其是桥梁的建设面临着较多的现实问题，主要是桥梁承载力和抗震性能方面的问题比较严重，一旦出现问题，将会造成巨大的经济损失，目前，更是面临着提高桥梁承载力和抗震性能以及桥梁加固迫切要求。纵观桥梁工程方面，体外预应力加固技术是一种很好的解决方法，因为它简单易行，便于施工，能很好的改善桥梁的盈利状况对桥梁有良好的加固作用，同时不影响正常的交通使用。 参考文献 [1]郭晓飞.浅析公路桥梁施工中体外预应力加固技术[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2015（04）. [2]陈永刚.浅析公路桥梁施工中体外预应力加固技术[J].公路交通科技（应用技术版），2014（08）. [3]曾清林，符锌砂.体外预应力法在新会大洞大桥加固中的应用[J].四川建筑科学研究，2012（06）. [4]郭风琪，袁石沣，单智.新型体外预应力体系预应力瞬时损失试验研究[J].铁道科学与工程学报，2014（06）. [5]黄方勤，汪罗英.钢筋混凝土T梁桥病害处理措施与加固设计[J].城市道桥与防洪，2012（05）. |
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