體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)作為結(jié)構(gòu)加固最有效的手段之一,目前正廣泛地應(yīng)用于舊橋加固方面。
體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的概念最早產(chǎn)生于法國,體外預(yù)應(yīng)力體系是后張預(yù)應(yīng)力體系的重要的分支之一, 是一種使用完全位于構(gòu)件主體截面以外的預(yù)應(yīng)力束來對構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力的結(jié)構(gòu)體系。
體外預(yù)應(yīng)力的優(yōu)點
1、簡化預(yù)應(yīng)力筋曲線,預(yù)應(yīng)力筋僅在錨固處和轉(zhuǎn)向處與結(jié)構(gòu)相連,減小摩阻損失,提高預(yù)應(yīng)力使用效率
2、預(yù)應(yīng)力布置靈活,根據(jù)橋梁病害可以全橋加固也可以進行局部加固
3、錨固構(gòu)件尺寸小,自重增加少,可有效的大幅提高結(jié)構(gòu)承載能力。
4、與原結(jié)構(gòu)無粘結(jié),應(yīng)力變化值小,對結(jié)構(gòu)受力有利
5、體外索可調(diào)可換,便于使用期間進行維護
體外預(yù)應(yīng)力的缺點
1、體外索布置在截面外,防腐、保護相對較困難,易受外界影響
2、錨固及轉(zhuǎn)向區(qū)域容易產(chǎn)生應(yīng)力集中,局部應(yīng)力大,對錨固施工要求高
3、體外索張拉力較小,不能充分發(fā)揮體外索強度高的優(yōu)點,對錨具及夾片的要求很高
4、體外預(yù)應(yīng)力筋的變形和混凝土的變形不一致,容易造成預(yù)應(yīng)力損失
體外預(yù)應(yīng)力體系僅靠錨固端傳力,因此體外預(yù)應(yīng)力錨固體系的可靠性和安全性比一般體內(nèi)預(yù)應(yīng)力錨固體系要高,需使用專用的體外索錨具和夾片。體外預(yù)應(yīng)力的錨具的外觀尺寸較普通錨具更大,且還增加了一些輔助配件,如密封裝置、防松裝置、防護裝置等。
體外索主要有光面鋼絞線、無粘結(jié)鋼絞線、平行鋼絲、成品索等類型。體外索較多采用無粘結(jié)鋼絞線,環(huán)氧噴涂帶PE的單根鋼絞線具有良好的耐腐蝕性能,具有很好的適用性,目前廣泛適用在橋梁加固中。
體外預(yù)應(yīng)力體系僅靠錨固塊及轉(zhuǎn)向塊傳力,錨固塊和轉(zhuǎn)向塊必須和原結(jié)構(gòu)有效連接,傳遞應(yīng)力,錨固塊及轉(zhuǎn)向塊一般采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)型式。
張拉力大的錨固塊均采用鋼筋混凝土形式 ,鋼錨固塊適合施工空間開闊且應(yīng)力較小的小型錨固塊。
體外預(yù)應(yīng)力體系的減振裝置用于轉(zhuǎn)向塊與轉(zhuǎn)向塊或者錨固塊與轉(zhuǎn)向塊之間的體外索自由長度較大的位置,主要目的是減少體外索在動荷載作用下的振動。
減振裝置多為內(nèi)包橡膠的小型鋼結(jié)構(gòu),通過種植螺栓與原橋相聯(lián)系。
體外索的張拉機具根據(jù)張拉的要求分單孔千斤頂和整體千斤頂。單孔千斤頂用于施工空間狹小或單孔分絲張拉的體外索,整體千斤頂用于整體張拉的體外索。