體外預應力加固技術在橋梁中的施工方法
2015-09-22
改革開放以來，我國的國民經濟發(fā)展迅速，與此同時，國家的基礎硬件交通設施也在飛速的發(fā)展，以滿足人們生活和經濟發(fā)展的需求。但是，我國的路橋交通網在建設中，尤其是橋梁的建設面臨著較多的現實問題，主要是橋梁承載力和抗震性能方面的問題比較嚴重，一旦出現問題，將會造成巨大的經濟損失，目前，更是面臨著提高橋梁承載力和抗震性能以及橋梁加固迫切要求?？v觀橋梁工程方面，體外預應力加固技術是一種很好的解決方法，因為它簡單易行，便于施工，能很好的改善橋梁的盈利狀況對橋梁有良好的加固作用，同時不影響正常的交通使用。
本文就體外預應力加固技術在橋梁中的施工方法進行探討，講述體外預應力加固技術的概念，構成等，重點探討其施工方法以及施工步驟，最后做出相應的總結。
一、橋梁體外預應力加固技術的概念
橋梁體外預應力加固技術是一種后張法無粘結預應力張拉技術，它可以在橋梁體外通過對橋梁張拉鋼絞線和錨具錨固從而將橋梁進行加固，改善橋梁受力狀況，提高橋梁承載力和抗震性能，使橋梁的剛度強度以及耐久性都得到極大的改善，加固后的橋梁性能更加優(yōu)越，使用更加具有安全保障和使用年限保障。
二、橋梁體外預應力加固技術的體系構成
橋梁體外預應力加固技術的體系主要有橋梁體外預應力索、防銹蝕管道和注漿材料，橋梁體外預應力索的錨固系統和橋梁體外預應力索的錨固系統構成。
1、橋梁體外預應力索、防銹蝕管道和注漿材料
鋼絞線是橋梁體外預應力體系最常用的預應力索，橋梁工程上使用的主要有普通鋼絞線，鍍鋅鋼絞線和涂層防護無粘結鋼絞線，同時鋼絞線還需要使用鋼管道或者是復合材料管道來防銹蝕，管道中的注漿材料常用水泥注漿，特殊情況下也采用石蠟和油脂作為注漿材料。
2、橋梁體外預應力索的錨固系統
橋梁體外預應力索的錨固系統對橋梁預應力索中預應力的保留非常重要，只有錨固系統好，體外加固才能起到作用。一般普通鋼絞線做預應力是采用的是固定錨固系統，用石蠟注漿，錨具永久保留；采用單根無粘結鋼絞線是一般用水泥注漿，水泥硬化完全后，達到一定的強度后，錨具可以取下多次使用。
3、橋梁體外預應力索的轉向裝置
橋梁體外預應力索的轉向裝置有將橋梁體外預應力索轉向即預應力轉向的作用。橋梁工程中常用的轉向構造類型主要有塊狀式轉向構造，底橫肋式轉向構造，橫豎肋式轉向構造和鋼鞍座式轉向構造。
三、橋梁體外預應力加固技術的施工方法
橋梁體外預應力加固技術的施工方法通常使用的有兩種方法，一種是下撐式橋梁體外預應力拉桿加固法，另一種是橋梁體外預應力鋼絲束加固法，他們都是對橋梁上部結構進行加固增強其受力性能，主要是在橋梁的下緣受拉區(qū)域內設置預拉應力，使得在預拉應力產生的偏心彎矩作用下，橋梁受拉區(qū)域被拱起，從而提高橋梁的承載力。
1、下撐式橋梁體外預應力拉桿加固法
下撐式橋梁體外預應力拉桿加固法適用于橋梁下部的空間較大，能夠滿足預拉應力拉桿體系的錨固，從而將拉桿體系錨固在梁端的二道橫隔板上，將梁的支撐點的位置改變，從而提高梁的承載力，使整個橋梁的承載力得以提高。拉桿的張拉方法主要有橫向和縱向張拉法，以及組合式預應力張拉法和豎向頂撐式張拉法。
a、橋梁體外預應力橫向張拉加固法
把粗鋼筋按照兩層布置分別在梁肋底面的左右兩側，作為拉桿。在梁端尋找適當的位置把鋼筋彎起，同時與梁端的U形鋼錨固板焊接。用短鋼筋支撐粗鋼筋的彎起，同時每隔一定距離，在縱向上還要設一道撐棍和鎖緊螺栓。橫向張拉拉桿使得梁中存在預應拉力。
b、橋梁體外預應力縱向張拉加固法
橋梁體外預應力縱向張拉加固法是將拉桿鋼筋布置在梁底部，兩端彎起，而且兩端彎起段要穿過翼緣板上的斜孔直到橋面，拉桿的端部設有絲扣，在梁頂的錨固槽內用軋絲錨錨固，用旋緊螺帽對拉桿鋼筋施加預應力，用張拉千斤頂在端部張拉，拉桿中部可以采用電熱張拉和法蘭螺絲收緊工藝。
c、橋梁體外組合式預應力補強拉桿加固法
橋梁體外組合式預應力補強拉桿加固法是設置水平和下撐式兩種補強拉桿，這種組合式體外預應力加固方法的施工方法分別按各自的施工方法施工即可。
d、橋梁體外豎向頂撐張拉加固法
橋梁體外豎向頂撐張拉加固法是在梁端底設U形錨固鋼板，同時在梁底設拉桿，并將拉桿兩端與錨固鋼板良好焊接，將梁四等分同時在等分點設張緊夾具給拉桿施加預應力，施加的預應力達到設計值后，楔緊拉桿與梁底面，通常用鋼筋砼塊兒固定拉桿位置以求持張拉力，最后拉桿要做防銹層。
2、橋梁體外預應力鋼絲束加固法
橋梁體外預應力鋼絲束加固法是將鋼絲束按照特定的曲線形式，沿著橋梁的受力梁的側面進行張拉，設置預應力，同時為了讓鋼絲束按照特定的曲線形式進行傳力，還需要在梁底面設置鋼絲束線型固定措施，通常采用間隔為50到100公分的箍筋圈進行線形固定。然后在在梁的梁端將鋼絲束固定錨固，同時要對鋼絲束進行管道防銹蝕措施來保護鋼絲束，使其長久有效。
四、橋梁體外預應力加固技術的施工步驟
1、開設人孔以便于施工人員的施工作業(yè)。同時進行橋梁體外預應力加固施工放樣工作，將用于加固拉桿或者鋼絞線定位放置。
2、進行體外預應力轉向結構施工。注意不要對原橋造成破壞，通常采用鋼結構構件作為轉向結構。
3、橋梁裂縫修補。通常采用高分子材料進行裂縫填補加固。
4、橋的梁端橫梁和墩頂支撐的施工。將一部分的原來的梁端剔除，設置錨固梁，提高支撐的支撐力承載能力。
5、橋梁體外預應力構件端管的定位和原梁端的橫梁處理。拆除橋頭的搭板，并定位打孔作為預應力構件端管孔道。
6、預應力構件和錨具的安裝。以鋼索為例，將鋼索定位一致，穿管，錨具安裝，固定錨墊，安裝夾片。
7、梁端錨固梁施工。通過植筋和焊接錨固梁的骨架與原梁連接，然后澆筑搗實混凝土。
8、橋梁體外預應力鋼索張拉，封錨注漿。預應力鋼索張拉時會產生振動，要采用限位器來減小鋼索的振動，控制在振幅許可范圍之內。
9、安裝預應力鋼索線形固定裝置，并進行橋面的修補施工。在安裝固定裝置時，要注意打孔的位置，不能影響梁受力，尤其是不能再受拉或者撓度較大的部位進行打孔。橋面修補鋪裝施工要做好警示或者維護工作。
結語
橋梁體外預應力加固技術的施工方法有很多，但是，這些方法的施工過程鎮(zhèn)南關一定要時刻注意變形監(jiān)測工作，這一過程十分重要，它關系到整座橋梁的施工安全和穩(wěn)定性。尤其是在進行橋梁的端梁支持施工過程，轉向結構施工過程和預應力構件張拉過程中的變形監(jiān)測工作一定不可小視。體外預應力加固技術施工時結構自重小，便于實現預應力構件的維修管理等，同時它可以很大程度上提高橋梁的使用性能，滿足使用要求，而且施工工期很短，非常適合橋梁加固工程。
