桥梁体外预应力技术应用优势明显

时间：2017-08-22 作者：91再生 来源：91再生网

　　近年来，随着桥梁建设技术的不断发展，高难度、大跨度的桥梁纷纷建设。但是，由于在建设过程中材料不符合要求或施工技术不当等情况，部分桥梁承载力无法达到国家规定的标准。此外，有很多桥梁由于老化或者缺乏有效的维护，其承载力也已经无法达到国家规定的标准。此时，体外预应力井管生产技术便可以在上述两种情况中发挥重要作用。

 

　　所谓体外预应力井管生产技术，也就是其在预应力施加上是在桥梁受拉区体外进行的，促使受拉区不利弯矩的方向产生相反的弯矩，从而使桥梁原有承载力得到提高。

 

　　体外预应力井管生产技术结构的优点

 

　　能够控制与调校体外索的应力，这样对腐蚀情况的检查非常有利，一旦发现问题可以及时更换钢绞线束。

 

　　体外应力采用的是体外索，这样加固施工时可以减少大量时间。工期的减少，在一定程度上也减少了工程投资。

 

　　采用体外预应力井管生产技术对箱梁桥梁进行加固时，是不需要在其箱梁壁内设置预应力管道的，这样可以更加便利。同时箱梁的壁厚便可以得到有效减少，结构自重也会随之减轻。

 

　　利用体外预应力井管生产技术时，其曲线预应力筋可以得到简化，这样摩阻损失便可以得到有效减少。

 

　　体外预应力井管生产技术结构的最大特点就是应用范围广，包括预应力混凝土结构、钢筋混凝土结构等的维修、加固以及重建等。对无法放置预应力筋的结构也可以利用，如复合机构、钢结构等。此外，对于施工临时性钢索以及临时性预应力混凝土结构也可以实施利用。

 

　　体外预应力井管生产技术加固方法的优点

 

　　在传统的桥梁加固中，为了保障桥梁加固效果，需要对原有桥梁结构实施相应的改变，而这恰恰是体外预应力井管生产技术加固方法的最大优点与特点，因为体外预应力井管生产技术不用改变原有的桥梁结构就可以实施有效加固。加固的具体方法是，在原有桥梁上施加转向装置和锚固块，然后通过体外预应力井管生产技术索向外拉张，产生附加预应力，从而起到很好的加固效果，参见下图。

 

　　体外预应力井管生产技术加固方法的优点具体表现在：

 

　　1.桥梁中部分恒载可以通过体外预应力井管生产技术加固平衡卸掉；

 

　　2.可较大幅度地提高原桥梁结构刚度以及结构承载力；

 

　　3.通过上图可以看出，体外预应力井管生产技术加固方法主要通过体外索来完成的，由于体外索具有变化幅度小的特点，所以也不会产生疲劳的问题；

 

　　4.对原桥梁出现的挠度和裂缝可以有效控制，大幅度减少挠度，裂缝也可以全部闭合；

 

　　5.对于加固方法中的体外索可以根据实际需求进行随意调校和控制；

 

　　6.在体外力筋的更换上非常方便。

 

　　桥梁加固中体外预应力井管生产技术要点

 

　　转向装置

 

　　从体外预应力井管生产技术加固体系简图中可以看出，转向装置是体外预应力井管生产技术加固技术的重要构建组成部分。如果转向装置自身存在问题或者传载方式不对，那么体外预应力井管生产技术加固的效果将受到影响，下面对转向装置的设计标准以及结构形式进行详细介绍。

 

　　首先，转向装置的设计标准要求：

 

　　1.为了避免出现附加应力的现象，在针对预应力力筋转向点进行设计时，必须要保障其位置的准确性。因此，施工前应对原有桥梁的设计方案以及实际情况进行仔细地阅读与勘察。

 

　　2.为了保障结构效果，转向装置在结构使用期内也不应对预应力索有任何的损害。

 

　　其次，转向装置结构形式要求：

 

　　1.转向装置的材料不需要钢管和钢板组成。

 

　　2.对于转向装置的传载模式，一定要根据所加固桥梁的实际作用形式来决定。通常情况下传载模式有两种不同的形式，一是承压型，就是通过压力的方式将体外索形成荷载力添加给原有桥梁结构，一般箱梁、T型梁以及矩形梁横向加固会利用此种形式，具有经济、合理的特点；二是剪切型，就是其体外索呈剪切形式，从而形成荷载力，添加给原桥梁结构，通常箱梁的纵向加固用此种方法的比较多。

 

　　3.在利用承压型转向装置时，由于预应力筋与转向装置有一定的接触区域，其必然会产生横压力与摩擦力的挤压，如果转向装置结构不当或者设计不合理，预应力索就会出现摩阻损失过大或者局部僵化，以及局部应力与原桥梁结构接触面过于集中等问题，这可能会剪坏接触点处的预应力筋，从而失去加固作用或者导致原桥梁结构被压坏。因此，一定要加强对体外索自身性能以及传载方式的研究，为了保障承压型转向装置的准确性，可以利用计算机进行模拟预算。

 

　　4.利用剪切型转向装置进行桥梁加固时，如果对其与原桥梁结构接触面的剪力处理不当，加固效果就会受到影响。由于转向装置与原桥梁结构接触面的应力是不均匀的，在设计时，计算预应力大小的准确性很难预判。如果设计不准确、不合理就会造成材料浪费，结构安全也得不到保障。为了保障安全性，一般会采用制作接触面模型的方式计算、研究，从而提高其准确性。

 

　　锚固块与原桥梁结构衔接处技术要点

 

　　从体外预应力井管生产技术加固体系简图中可以看出，锚固块是实施体外预应力井管生产技术加固的重要构件。针对T梁或矩形梁进行加固时，锚固的做法是采用钢轴或者钢管作为锚固块材料，在需要锚固的地方进行凿洞，此种做法相对简单，常用于加固荷载相对较小的结构。针对荷载力和横截面比较大的箱梁进行加固时，锚固的做法就要区别于上述做法，具体做法可以参照剪切型转向装置。

 

　　桥梁加固中体外预应力井管生产技术施工要点

 

　　只有恢复原桥梁桥面设计标高，其承载力才能得到保障，体外预应力井管生产技术加固才会起到效果。因此，首先要利用体外预应力井管生产技术索和横向支撑排架，进行桥面标高的校正，再在桥梁的上侧、跨中以及体外架设相应的横向预应力，并将其转向桁架，通过桁架将桥面过于高的力转给桥墩。再通过对预应力大小的调整，从而有效地恢复原桥梁桥面设计标高。

 

　　由于设计不合理或者使用过程中老化，桥梁会出现裂缝的情况，如果裂缝得不到修复，会严重影响桥梁的安全性。对于裂缝的修补，首先要对裂缝实施检查，0.3mm以上的裂缝都要采取修补措施，然后利用高强度的黏结剂进行封闭，最后利用压浆机在裂缝内注入高分子材料。如果裂缝出现在桥梁腹板斜截面上，那么就需要利用体外预应力井管生产技术，在裂缝处加一钢板，增强其预应力。

 

　　从上述分析可以得出结论：体外预应力井管生产技术可以在不改变原有桥梁结构的基础上增强桥梁承载力，可减少大量财力、物力、人力，优势明显。

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