公路橋梁體外預應力加固的施工技術研究

【摘 要】 公路是為車輛以及其他交通工具提供行駛的結構體，其中橋梁起到非常重要的作用，道路中斷空間上會形成落空，因此需要橋梁的搭建。橋梁工程常出現的質量問題嚴重影響到公路施工的質量，橋梁體外預應力能增強路橋的承受能力，為此展開對公路橋梁體外預應力加固施工技術的研究。

【關鍵詞】 加固預應力；橋梁施工；技術研究

1.前言

在經濟高速發展的今天，國家在交通公路上的投資也越來越大，盡管具有設施全面的橋梁工程也會有其質量問題，考慮到公路橋梁對人類造成的安全問題，對橋梁進行再次加固以及改良是尤為重要的，要想使橋梁能安全正常的使用，就應在公路橋梁體外預應力上進行加固，加大橋梁對工程結構的承受能力，應將這一技術廣泛推廣到改善施工質量上。

2.公路橋梁體外預應力技術的研究

（1）橋梁體外預應力是一種用來束縛后張預應力的組成部件之一，其構件完全位于整體構件的截面之外[1]。在對構件實施張力時，它就會對構件起到施加預應力的作用，優點較多。在橋梁施工時，采用的體外預應力簡化明了，固定錨的零件尺寸較小，預應力度在固定錨處轉變方向靈活，連接的結構簡單，降低摩擦力與阻力，提高預應力的使用效率；在對預應力進行場面布置時，可避免工序的繁瑣，具體根據橋梁損壞程度來進行加固，如果局部受損，可進行局部體外預應力加固，如果橋體損壞全面，也可進行全橋加固，適用范圍廣；體外預應力的體外索可以隨便進行更換與調整，在施工期間可隨時進行拆換維修，方便工作程序；體外預應力與橋體的原結構沒有相粘，保持重量的均衡，減輕橋體的重量，對于承載橋梁結構體具有較高的承受能力。體外預應力也有局限性，固定錨與轉向區要求應力集中，對于施工有較高的要求，防止局部預應力的增加；由于體外索的拉力不足，其強度不能及時發揮出來，對夾片與錨工具要求嚴格；體外預應力在進行變形時不能與混泥土的變形產生一致的外張力，會丟失部分預應力；安置好的體外索是在截面的外部，對其進行保護與防腐相對比較困難，而且經常會受到物體以外的物質影響。根據體外預應力的優點與缺點，可以制定出更加可行的體外預應力加固技術。

（2）體外預應力技術的使用與施工工藝是一項橋梁施工技術，體外索、錨固快及轉向快、錨具、減震裝置、施工機具組成了體外預應力，其使用與構建都需要遵循程序來進行，布置結構明確，才能使其發揮到最大的作用[2]。常見的體外預應力施工案列主要有箱梁腹板索、箱梁頂板索以及T梁腹板索。在箱梁腹板索施工中，利用腹板中的混泥土、種植鋼筋預應力向原橋輸送，普通光面鋼絞線制作的體外索就可以實現加固，其中腹板索是最有效的加固方法。箱梁腹板索制造價格低，使用后的效果較明顯，被廣泛的使用；箱梁頂板索是一種體外索布設方式，在箱內的頂板上安置上體外索，通過固定錨點張拉力達到轉向器與預埋鋼管轉向塊不停轉動的目的。頂板索充分利用箱橋梁頂板與橫隔板附近之間的空間位置，布置上尺寸較大的錨固體，提高了拉力與體外預應力；T梁腹板索施工是指對腹板兩側的體外索布置，設置張拉構件的位置可以設置在T梁端加厚的位置，轉向裝置充分利用了鋼的結構形式，把T梁橫隔鉆孔作為一種轉向器材，其特點具有施工仿版，結構簡單，在錨固塊與原錨固塊的使用上注意到了受力的狀況。各種公路橋梁加固案例證明體外預應力加固技術值得運用到橋梁施工中。

3.加固橋梁體外預應力的設計方法

3.1 體外索的觀點解析

舊橋梁的負荷能力差，為了加固其承載能力，需對體外索進行折線狀態固定，對于抗剪與抗彎的作用力要達到一定的標準數值，體外索加固橋梁要根據偏心構件能力與受彎構件能力合并的承載能力來進行計算，當達到標準時就可以運用體外索；體外索所需要的材料一般都是沒有粘性的鋼絞線，也包括槽鋼與粗鋼筋，三種材料相互結合構成體外索材料，運行體外索時必須考慮到鋼筋材料的質量、構成材料、具體情況具體分析，最后再進行使用；由于體外索是一種沒有粘性的材料，可以根據沒有粘性部分的預應力，推算出混泥土在使用時截面的受損程度。體外索加固橋梁時，橋梁的承載能力可以根據偏心構件來推算，截面如果因為承受不住強大的外力而變得彎曲時，橋梁內的鋼筋就會以一個屈服的狀態存在，當承受外力達到極限時，可以根據彎曲的程度，預應力及結構來進行變算；橋梁組的結構會受到阻力的制約，在正常指標下，可以按整體結構計算出外力的增加量。這正是體外索設計時的理論依據。

3.2 加固橋梁體外預應力要點的解析

（1）預應力與張拉力的具體使用要視情況而定，施工人員在對鋼絞線進行標準測驗時，要結合利用到鋼絞線的無粘性特點進行標簽的處理，再把鋼絞線穿入栓孔洞，保障鋼絞線滯留在預算的準備位置上，與實踐情況相吻合；T型梁的腹板的鉆孔工程簡單但是容易出現問題，經常會出現鋼筋表皮的損壞，所以應注意防止這一質量問題的出現，可以在鉆孔口粘貼上碳纖維，碳纖維對鋼筋具有強大的張拉力，可以提高混泥土結構的壓力，抑制結構問題的產生，是一種保障質量的加固方法；夾片外螺母和錨杯的安裝，要依靠千斤頂來保持結構的完整，在結構比較穩定的基礎上實施工程，將有助于提高預應力張拉的實現。

（2） 在進行公路橋梁體外預應力加固施工時，要注意施工器材的質量與防護[3]。橋梁在正常施工時具有超大的震動負荷，極大的震動感會影響到錨固塊的松懈乃至脫落，要防止這類事故的發生，使用到的夾片必須具有強大的防震系統，防松裝置必須完全，使用到的彈簧墊圈也必須固定在夾片內側、防松套的旁邊，這樣放震模式結構才能完整；體外預應力加固轉向塊與鋼銷栓具有關鍵作用，傳遞預應力達到標準時應符合混泥土的承載能力，擠壓力在消栓與混泥土孔壁之間達到理想狀體其尺寸大小要與實際尺寸相結合，達到結構標準，混泥土才能投入使用；銷栓是維持錨環的結構之一，在進行錨點安裝后，要保障銷栓在強大的壓力下不被弄折，始終維持預應力的平衡；索力會給錨環帶來擠壓力，可以利用體外索的垂直狀態來保持整體結構的平穩性；無粘性的鋼絞線作為體外預應力的索體，起到非常重要的作用，因此要加以保護。對于錨具的保護材料可以選擇玻璃絲布涂上油脂，進行環繞式的包扎保護，塑料保護套也是不錯的選擇。

3.3 公路橋梁體外預應力技術注意要點

公路橋梁體外預應力技術所需要的裝備居多，在施工時出現的材具問題也是不可避免[4]。體外索、錨固快及轉向快、錨具、減震裝置、施工機具的選用都要根據實際情況而定，設置錨點位置最好是在橋梁的頂端，鉆孔保持孔度的大小均衡；轉向塊與水平筋選擇上要注意使用無粘性的鋼絞線，保證預應力在折角地方準確度，避免摩擦和外作用力的產生；預應力在裝拉時，要保證水平筋的定位，必須安定在穿筋的兩端；體外索在材料的選擇上，要考慮到防腐性，還需要對鋼材表面進行防護，適當情況下，可以對材質進行密封性處理，加上放松裝置，防止錨點脫落，延長其使用壽命使公路橋梁體外預應力發揮到最大力度。

4.結束語

公路橋梁體外預應力加固的施工技術施工簡單，作用力大，其巧妙地運用體外預應力對舊橋梁進行改良加固，且經濟實惠，是一種主動加固的技術。在正常情況下可以任意換索調整，具有結構上的優勢，使用材料易得易換，同樣也占了施工材料選擇上的優勢，加大了公路路橋的承載能力，應廣泛的運用到公路橋梁施工上。

參考文獻

[1] 侯玉成.公路鋼筋混凝土橋梁的體外預應力加固技術[J].中國新技術新產品，2011，10（13）：23-34

[2] 李敬標，高文波.橋梁體外預應力加固施工控制技術[J].廣東建材，2011，5（07）：45-56

[3] 崔一正.橋梁體外預應力加固技術的探究[J].黑龍江科技信息，2011，5（02）：23-43

[4] 王厚廣.淺談公路橋梁施工技術[J].中國城市經濟，2011，2（14）：32-21