試論公路橋梁體外預應力加固施工技術

摘 要：對公路橋梁體外預應力加固施工技術的主要特征進行分析，指出加固施工技術應用過程中存在的問題，并對優化加固施工技術的方法進行闡述，希望對相關領域研究提供一定方向。

關鍵詞：公路橋梁；體外預應力；加固技術

大力發展公路橋梁建設，是我國各地有效應對交通運輸量不斷上升的主要對策。目前，隨著物流行業的不斷發展和壯大，公路橋梁需要承載更多重型車輛，使公路橋梁結構面臨更大承載力。實踐工作中發現，傳統公路橋梁結構已經不能符合現代化交通運輸的實際需要，且交通隱患增多。采用體外預應力加固施工技術對公路橋梁進行整修，可發揮較高的社會經濟效益。

1 體外預應力加固技術特征

1.1 對道路正常通行不產生影響

體外預應力加固技術用時比較短，可在短時間內完成施工，因此不需要對交通進行管制，僅僅需要短暫的限制即可實現，因此不會對公路橋梁交通正常通行產生嚴重影響。同時，體外預應力加固技術也不會導致路面標高發生變化，因此可減少對橋梁結構本身的損害。

1.2 加固效果良好

體外預應力加固技術操作簡便，無需大量人工和大型設備介入，因此可對施工進行靈活調整。體外預應力加固技術能夠對橋梁結構自身的應力情況進行有效整合，提高舊結構的剛度和承載力，防止橋梁發生裂縫。加固技術適用于多種橋梁結構，進而實現良好的加固效果。

1.3 后期維護方便

體外預應力加固技術有助于相關施工設備的維護，在此種施工技術的有效幫助下，道路橋梁后期維護工作將更加便利。與此同時，利用橋梁體外預應力加固技術，可及時發現發生腐蝕、裂縫的應力筋，并對其進行良好修復，保證結構的穩定性，進而對路橋工程施工的安全性提供科學保障，減少成本支出[1]。

2 體外預應力加固技術存在的主要問題

將體外預應力加固技術應用在原有公路橋梁升級改造工作中，主要是利用構件主體截面之外的預應力對相關構件施加一定的預應力，使原有結構更加穩定。體外預應力加固技術將道路橋梁病害作為主要治理對象，并依此根據決定加固范圍（整體或局部）。同時，該技術還能對預應力筋的曲線結構進行簡化處理，使其重要位置能夠與整體結構進行有效連接，進而不斷減少摩擦作用對結構穩定性的影響，提高預應力的實際應用效果。體外預應力加固技術和混凝土結構未進行粘結，這樣一來，所有應力改變均要由預應力筋來承擔，能夠有效減輕預應力的改變。此技術中用于固定的構件尺寸比較小，可強化結構整體的承載力。

即使體外預應力加固技術具有上述應用優勢，但是在實際使用過程中，此技術仍然存在不少問題，主要包括以下幾個方面[2]：（1）在對原有公路橋梁結構進行加固時，體外預應力加固技術無法對路橋結構的局部裂縫進行有效控制；（2）在進行加固施工時，很容易受到外界不良因素的制約，且很多風險因素可對其產生嚴重的破壞；（3）在對結構開展加固、修補處理時，很多轉向裝置會對施工產生一定影響，且錨點會對結構修復產生約束。同時，行車過程中所產生的震動，則會限制到預應力索自身的長度變化。根據上述問題分析，認為在采用體外預應力加固技術過程中，要根據公路橋梁實際情況，詳細分析技術應用的優劣，最大程度發揮加固處理技術的實際效果。

3 優化體外預應力加固技術的施工方法

3.1 體外預應力加固技術的良好設計

在應用此種技術時，要充分結合公路橋梁的具體情況進行設計。例如，在一座T型橋梁結構中，主要采用鋼筋混凝土進行施工，此橋梁的平均跨度達到15m左右，原定設計的荷載力為汽10級。在該公路橋梁使用過程中，已經出現很多損壞的位置，造成很多混凝土結構發生脫落，進而導致橋梁部分結構出現一定裂縫，部分主鋼筋會受到一定腐蝕。為此，在對結構進行加固處理時，要首先對損壞的混凝土結構進行有效清理，然后采用混凝土進行澆筑，恢復橋面的平整性。加固處理前，要對體外預應力加固處理所要完成的目標進行明確，結合多種數據，正確計算預應力張力[3]。加固處理后，要對橋梁結構的加固效果進行檢驗，分析鋼筋混凝土結構的穩定性和安全性，保證加固施工實現預期目標。檢驗工作完成后，要嚴格按照檢驗結果對體外應力進行全面檢測，保證橋梁結構自身的承載力，通常要達到汽15級方可。體外預應力加固示意圖見圖1。

3.2 加固施工過程質量控制方法

體外預應力加固技術使用過程中，要對鉆孔、粘結碳纖維結構實施預應力張拉，這也是進行橋梁結構加固處理的關鍵性步驟。在對公路橋梁結構進行體外預應力加固施工時，往往最難執行加固處理的是T型構造的橋梁。實際工作中要對其進行腹板鉆孔，腹板鉆孔過程中，要禁止其與橋梁結構的受力鋼筋進行直接接觸。為此，為進一步強化橋梁鋼筋混凝土局部結構自身的抗壓性能，應在加固處理時在洞口粘貼碳纖維，粘貼面積為30*30cm。同時，腹板鉆孔成孔之后，要對預應力索進行相應的張拉處理。為了使張拉處理更具計劃性和針對性，要在處理時對其進行有效標記，進而保證無粘結鋼絞絲被安置在最為合理的位置上，并保證各個孔洞實際位置的合理性[4]。只有充分做到上述質量控制要求，才能進一步為橋梁結構的加固處理效果提供保障。預應力索實施張拉處理后，要對錨杯、夾片外螺母等構件進行正確安裝，嚴格按照千斤頂活塞自身的伸長度，來對鋼索實際長度進行計算和確定。通常情況下，張拉處理后的實際伸長度與計算所得的伸長度存在一定誤差，為此要根據理論伸長度對誤差進行有效控制，并保證誤差范圍嚴格控制在5-10%之內，進而充分保證橋梁結構加固處理的時效性。

4 結束語

對原有公路橋梁結構進行體外預應力加固施工，可明顯提高公路橋梁結構自身的承載力，并對結構應力狀態進行改進，同時改善橋梁的受力狀態，進而保證加固處理的實際效果，進一步增強公路橋梁結構的行車安全性。同時，體外預應力加固技術操作簡單、便于執行，將此種加固技術應用到原有道橋結構改良中，可減少施工成本。實踐經驗表明，體外預應力加固技術應用過程中，并不會對交通正常通行產生嚴重影響，對提升整個橋梁改造的經濟社會效益具有推動作用。

參考文獻

[1]張松雷.體外預應力技術在連續剛構橋加固中的優化設計及其施工監控[D].長安大學，2010.

[2]劉思麗.預應力混凝土連續剛構橋體外預應力加固仿真分析與施工監控[D].長安大學，2010.

[3]左建富.試論公路橋梁體外預應力加固施工技術[J].科技創新與應用，2013，19（11）：178.

[4]黃群杰，王彪.公路橋梁施工中體外預應力加固技術研究[J].黑龍江交通科技，2014，26（10）：121+123.

作者簡介：李永紅（1987，6-），男，民族：漢族，籍貫：甘肅通渭，學歷：本科，專業：橋梁與渡河工程，職稱：助理工程師，工作單位：甘肅省交通科學研究院有限公司。