【正文】 篇：試述體外預應力技術在橋梁加固中的應用（推薦） 試述體外預應力技術在橋梁加固中的應用 摘要：橋梁長時間使用會發(fā)生裂縫等問題，危及結構的使用安全，特別是在重載交通甚至超載的情況下，病害發(fā)展會更加迅速，因此需要進行必要的加固維修。本文主要介紹體外預應力技術在橋梁加固中的應用，混凝土增設體外預應力在新建和舊結構中得到廣泛應用。 關鍵詞：體外預應力技術橋梁加固應用 體外預應力加固技術布置靈活、安全可靠、施工較為簡單，可以大幅度有效提高橋梁的承載能力，而且還能隨時實現(xiàn)調索 和換索作業(yè)，這些優(yōu)點是非常具有實用性的。 1 工程概況 某高速公路大橋為 25m 小箱梁橋，第 5 跨共有 15 片小箱梁，橋面寬 。其主要病害表現(xiàn)為預應力小箱梁的底板橫向開裂、腹板豎向開裂、腹板斜向開裂。梁體底板普通存在橫向裂縫，根據(jù)荷載試驗、結構驗算結果分析該裂縫為受力裂縫，試驗跨梁體預應力存在不足。針對結構病害現(xiàn)狀，通過加設預應力的方式對梁體進行加固，以提高梁體尤其是小箱梁跨中截面正應力儲備和改善梁體的受力性能。對蚌湖大橋 R5 跨張拉體外預應力，即在箱梁的端部和四分點位置設置錨固塊和轉向塊，通 過穿設成品鋼絞線，待錨固塊和轉向塊達到設計強度后，張拉體外預應力 (圖 1)。 2 體外預應力加固技術施工 錨固塊和轉向塊施工 體外預應力結構在錨固區(qū)截面應力分布是不均勻的，承受著極大的局部壓力，為了防止產生應力集中，造成錨固區(qū)拉裂破壞，錨固體系不僅要承擔預應力筋傳遞的力，還將可能產生的集中應力分散傳遞到錨固塊中。因此錨固塊施工的質量將影響整個錨固系統(tǒng)的工作。轉向塊是體外預應力鋼絞線在箱梁縱向保持曲線配筋形狀并傳遞索力垂直分力的重要部件，轉向塊為體外預應力鋼絞線提供堅固可靠的轉向支撐 ，使預應力鋼絞線順利轉向和傳遞預應力。 植筋施工由于轉向塊與箱梁腹板的粘結很難保證，為了加強轉向塊與箱梁之間的粘結，采用植筋技術將鋼筋進行錨固。 (1)彈線定位：根據(jù)設計圖紙的鋼筋數(shù)量及位置，標注出鉆孔位置、型號，若孔位碰到結構中已有的鋼筋，鉆孔位置可適當調整，但均應植在箍筋內側，且盡可能靠近預計接長的已有鋼筋。 (2)鉆孔：用沖擊鉆鉆孔，鉆孔深度錨筋埋設深度相同，孔徑比錨筋大 2～ 4mm 左右?？孜槐苊鈽嬙旖睿椎缿樦?。 (3)清孔：孔道用硬鬃毛刷清理，再以高壓干燥空氣吹出孔底灰塵、碎片和水分，孔內應保持干燥，自檢合格后報監(jiān)理驗收，驗 收合格后方可注膠。 (4)灌膠：錨固膠要選用合格的植筋專用膠水，灌膠要從孔底開始，孔內灌膠達到孔深的 2/3 處。 (5)植筋 (圖2)：錨筋插入前要清除插入部分的表面銹跡及其他污物，直至露出鋼筋表面。然后緩慢將鋼筋插入孔內，同時要求鋼筋旋轉，使結構膠從孔口溢出，排出孔內空氣，鋼筋外露部分長度保證工程需要，孔口多余的膠應清除，污物先用鋼刷清除，再用丙酮擦凈，并予以擦干。 (6)養(yǎng)護：植筋施工完畢后注意保護，嚴禁有任何擾動，以保證結構膠的正常固化。 (7)檢測試驗：在植筋前，要對所用鋼筋及植筋膠進行現(xiàn)場拉拔試驗，以確定鋼筋 及植筋膠是否符合設計要求。 在錨固塊和轉向塊施工之前需要對橋梁結構表面松散的混凝土去除，進行必要的清理工作。在加大截面前需對界面進行處理，要求界面采用高壓水沖洗。為保證了混凝土的澆筑質量新增混凝土采用 C50自密實混凝土，新增混凝土用定型鋼模板支模澆筑。 體外預應力加固施工 下料長度除了按照設計長度和施工工藝的選擇來計算確定，還應考慮兩張拉端的張拉長度。鋼絞線切割后平放地面上，用膠帶纏包好鋼絞線的端頭。 鋼絞線下料完成后，把每根鋼絞線編號，以便能清楚區(qū)分。采用人工逐根進行穿束。將每一束的鋼絞線利用單根穿索法進行穿束，第一根穿布完畢由人工牽引順直，錨固端外露長度必須滿足張拉工藝要求。為防止在施工過程中損傷鋼絞線上的環(huán)氧涂層和外包PE 層，在穿束過程中要做好鋼絞線的保護工作，以免破壞 PE 保護層，從而影響鋼絞線的防腐蝕能力。 圖 1 預應力鋼束布置 (單位： cm) 圖 2 植筋鋼筋布置 (單位： cm) 預應力鋼絞線的張拉 預應力張拉工藝流程：鋼絞線穿束→安裝工作錨→安裝配套限位板→安裝千斤頂→安 裝配套工具錨→兩端對稱張拉→張拉力 15%→張拉力 30%→張拉力 100%→張拉力 103%→持荷 2min錨固→校對伸長值合格后進行下一束張拉→張拉作業(yè)完成。預應力鋼束張拉控制力為1116MPa，預應力鋼束必須待混凝土立方體強度達到混凝土設計強度等級的 90%，彈性模量達到設計值的 100%，且混凝土齡期不小于 7d，方可張拉，鋼束采用兩端張拉。通過對千斤活塞的伸長量進行量取便可對張拉伸長量進行推算。施加預應力應采用張拉力與伸長量雙控，當預應力鋼束張拉達到設計張拉力時，實際伸長量值與理論伸長量值得誤差應控制在 6%以內。 鋼束張拉完畢后嚴禁撞擊錨圈、錨塞及鋼鉸線，鋼鉸線多余部分用氧炔切割，嚴禁用電弧切斷。鋼束張拉完成并切去多余部分后，在箱梁兩端錨頭設置連接帶閥門壓漿嘴的接口和排氣孔。 澆筑前應檢查波紋管是否密封，防止?jié)仓炷習r阻塞管道。本項目注漿采用 C50 水泥漿。張拉完鋼束后應及時壓漿，用空壓機對鋼束孔道進行清理，吹去孔道內積水、雜物后用活塞式壓漿機向孔道內壓漿。水泥漿由 525硅酸鹽水泥和水組成通過試驗可摻入適量的膨脹劑，水泥的強度等級不宜低于 40MPa，施工中嚴格控制水泥漿的水灰比，稠度控制在 14～ 18s 之間，壓漿應飽滿，不得有空隙。壓漿時需讓出口孔冒出與壓入的水泥漿濃度相同的漿液，并且流出漿液的噴射時間≮ 11s 后，才能將出漿口封閉。然后繼續(xù)壓漿待壓力最少升至 ～，封閉進漿口。在水泥漿初凝前，不得松動封閉的進出口。 3 應用體外預應力的優(yōu)缺點 體外預應力鋼絞線布置在箱梁截面之外，對原結構影響小，需增設的錨固塊和轉向塊尺寸小、重量輕 (本項目錨固塊厚 50cm，轉向塊厚40cm)。能大幅提高承載力，可以有效防止橋梁裂縫的產生，減少橋梁撓度；且施工周期短，對交通影 響不大。利用體外預應力加固技術方便后期檢查、檢測和維護，如有需要可隨時對預應力筋進行更換。體外預應力筋的布置靈活，可以根據(jù)橋梁病害進行局部橋梁加固或對全橋梁進行加固。 體外預應力加固技術的缺點： (1)體外鋼索長期置于外部空氣中，易受到外部環(huán)境的影響，防腐及其他保護工作較為繁多 。(2)錨固和轉向部位易產生應力集中現(xiàn)象，局部應力過大，對錨固施工的要求較高 。(3)對錨具和夾片的質量及施工要求較高，不然體外鋼索強度大的優(yōu)點難以發(fā)揮 。(4)體外預應力筋的變形難以與混凝土結構變形保持一致，這就會造成預應力損失。 4 結語 現(xiàn)階段我國已建設了大量的公路橋梁，隨著使用時間的推移以及重交通運輸?shù)陌l(fā)展，未來將有大量橋梁需進行維修和加固，體外預應力是一種靈活的施工方案，在節(jié)省材料的同時能有效的對橋梁進行加固維修，并不會妨礙交通運行。運用體外預應力技術還可以配合裂縫修補、粘貼鋼板等施工方案對橋梁進行維修加固，體外預應力技術在經濟上能節(jié)省造價，技術上能滿足橋梁使用要求。 參考文獻： [1]李晨光．體外預應力結構技術與工程應用 [M]．北京：中國建筑工業(yè)出版社， 2021． [2]JTG／ TJ23— 2021，公路橋梁加固施工技術規(guī)范 [S]