摘 要：本文介紹了體外預應力的概念及優點，分析了加固的常用方法，供大家參考。

　　關鍵詞：體外預應力;加固;技術。

　　Abstract: This paper introduces the concept and advantages of the external pre stressing, and analyzes the common reinforcement method, for your reference.

　　Key words: external pres tress; reinforcement; technology

　　中圖分類號：TU7 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104(2012)

　　體外預應力，就是把預應力索放在梁的主體結構之外，只通過兩端的錨固以及梁中的轉向裝置與梁體相連。體外預應力尤其適用于中小跨徑的橋梁，對于大跨徑橋梁，宜配合采用其他方法綜合加固。

　　1 體外預應力的概念及優點

　　1.1 體外預應力的概念

　　體外預應力技術是后張預應力體系的重要分支, 它與體內預應力即傳統的布置于混凝土截面內的有粘結或無粘結預應力技術相對應。采用體外預應力技術加固混凝土結構時體外預應力束一般采用折線形按在梁的跨中部分 ,體外預應力束布置在腹板下緣 ,在離支座(1/ 3～1/4) L 處 ,體外預應力束向上彎起 ,錨固在梁的兩端。.

　　1.2 體外預應力加固技術的優點

　　1.2.1施工簡單，快速，在施工過程中 , 無需封鎖交通，原結構仍可使用 ,減少交通壓力。

　　1.2.2 運用體外預應力加固時，無需改變截面大小，不會增加結構自重,使得荷載增加。

　　1.2.3 由于預應力筋與混凝土截面分離, 提高了混凝土的質量和耐久性，這樣便于對混泥土的加固和維修。

　　1.2.4 預應力束基本不占用結構空間 ,不會因為預留孔的存在而降低結構的承載能力 ,也避免降低結構的使用功能。

　　1.2.5 體外預應力束在工廠定制，質量有保證。體外預應力是后張預應力體系的重要分支之一，由于無需后澆混凝土，可避免由此帶來的預應力損失。

　　2 加固機理和常用方法

　　體外預應力加固的施力工具通常采用粗鋼筋、鋼絞線、 高強鋼絲等材料 ,其機理現以橋梁為例來說 ,在體外對橋梁上部結構施加預應力 ,以預應力產生的反彎矩部分抵消外荷載產生的內力 ,從而達到改善橋梁使用性能并提高承載能力的目的. 如圖一

　　3 體外預應力加固常用方法

　　根據施加預應力的方式不同,橋梁體外預應力加固的常用方法有：橫向收緊張拉法、縱向張拉法、豎向張拉法等。

　　3.1 橫向收緊張拉法

　　梁的兩端間隙很小時,一般采用橫向收緊張拉法。此法是在梁的下緣對稱梁中線安裝預應力筋,在距梁端適當距離處彎起并通過支點錨于梁端的錨固鋼板上,錨固鋼板呈U形套在梁端的下翼緣上。水平段的預應力筋用撐棍分成若干段, 兩端的撐棍還起到支點的作用。在每段中點用拉緊螺栓將兩對稱筋收緊,拉桿即產生預應力。

　　3.2 縱向張拉法

　　縱向張拉法是沿預應力筋的軸線施加預應力的方法。預應力筋沿梁底布置,到梁的兩端設導向塊處彎起,錨固于梁的腹板或頂板上,再沿梁底或梁頂進行縱向張拉,以減小梁端的剪力�？v向張拉錨固構造主要有兩種,梁頂錨固和腹板錨固。體外預應力筋張拉方法與其構造形式有關,張拉位置可以在梁頂沿斜筋方向張拉,亦可在梁底沿水平方向張拉。其張拉程序與預制混凝土梁的相同。

　　3.3 豎向張拉法

　　當采用縱向張拉法不便施工時,可采用豎向張拉法。此法采用在梁肋兩側對稱布置預應力筋,一般在梁端肋側錨固,在預應力筋中部豎直向上張拉, 在梁肋底部用小橫梁固定預應力。橫梁的作用在于固定豎向張拉產生的鋼筋預應力,根據具體情況,橫梁可以設計成錨固于梁肋上不能滑動預應力筋的固定支點或可以在梁底活動的活動支點。

　　4 體外預應力加固施工工藝

　　在該橋加固措施中,施加體外預應力是難點,也是關鍵點,且體外預應力施工質量的好壞直接影響到全橋的加固效果。體外預應力施工工藝主要流程為:施工方案編制→施工機具準備→轉向器安裝→體外索穿索→穿入限位裝置→安裝錨頭→單根張拉體外索→防松裝置及保護罩的安裝→保護罩及錨頭內灌注防腐油脂防護。

　　5 工程實例

　　某連續剛構橋梁建于80年代由于養護不當,汽車超載等因素，下緣混凝土破損,部分混凝土脫落,已出現縱向貫通裂縫,主鋼筋已嚴重銹蝕。隨著交通量的增長，橋面已出現下沉，偏差原來橋面設計標高。為了保證不長期中斷交通經過研究分析，采用體外預應力的方法對橋梁進行加固。

　　5.1 恢復橋面設計標高

　　恢復橋面高程就是通過體外預應力作用橋跨跨中，給橋面一個向上的作用力，使得橋梁跨中應受力反彈復位，抵消或減小橋面下沉撓度，使得橋面恢復到原來的設計標高。通過采用臨時橫向鋼桁架體外預應力索來恢復橋面標高。當首先采用橫向排架支撐、體外預應力索對橋梁標高臨時實施校正，即在病害橋梁體外、跨中截面的下側和支點截面的上側架設橫向預應力轉向桁架，通過這個臨時措施，把需使得橋面抬高的力轉接給橋墩，方便高效，通過調整預應力的大小，逐步把橋面抬高到原來設計標高。

　　5.2 截面裂縫修補

　　由于交通量的增長和偶然荷載的撞擊，使得橋截面出現裂縫。由于剛橋跨中下撓較大 ,橋面裂縫出現在墩頂范圍內 ,而在跨中裂縫則出現在梁的底板、腹板及翼板上。采用高強度粘接劑，對裂縫實施灌漿封閉，而后再利為保證裂縫普查精確 ,使用專門的檢查儀器(25 倍讀數顯微鏡)進行裂縫普查 ,然后封閉所有大于0. 3mm的裂縫 ,插入壓漿嘴將高分子材料壓入并填充裂縫。對于L/4處的腹板斜裂縫，還應當采用鋼板進行加強。

　　5.3 轉向結構施工

　　由于在梁內施加體外預應力鋼索,為減少對原橋的破壞,，即根據加固設計要求確定體外預應力索固定點,以滿足受力要求并確保施工質量，鋼結構形成骨架后,將用兩鋼板將鋼制構件之間澆筑C50 鋼纖維混凝土填實。同時遵照“墩頂靠上,轉向貼底”為原則，將轉向鋼管經過試安定位,所有鐵件外露部分需作環氧樹脂防腐。

　　5.4 加固效果分析

　　由實踐證明，體外預應力是一種有效的加固技術,效果明顯,同時還具有良好的防腐性及抗疲勞抗裂性。體外預應力受力圖式安全可靠,并且在后期管理中易檢查和更換,方便維修及調整索力。體外預應力能夠較大幅度地提高舊橋承載能力,同時施工時可不中斷交通或短時間限制交通。施工時所需的人力物力少、工期短,經濟效益明顯，不影響對結構物損傷小,不影響凈空和標高，是一種理想的加固方法。

　　6 現狀與前景

　　我國體外預應力技術的研究工作和設計理論還未成熟，有關試驗研究也不多見，大量的問題需要進行試驗研究和理論分析,以便找到一種可靠、通用、準確、合理的計算理論和計算方法。因此研究體外預應力橋梁結構相關計算理論已成為當務之急，同時還應對所涉及的設計施工方面問題進行深入探討，創新施工新工藝。由于體外預應力相對于普通加固方式具有明顯的優越性，所以體外預應力在以后的工程中一定會得到推廣和改進。

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