文 鵬

公路橋梁施工中體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)

文 鵬

（四川公路橋梁建設(shè)集團有限公司 四川成都 610000）

公路橋梁是我國道路交通的重要組成部分，其質(zhì)量問題關(guān)系到國計民生和社會發(fā)展。采用體外預(yù)應(yīng)力法對公路橋梁進行加固，改善公路橋梁的質(zhì)量，增強承載能力，延長使用壽命，對國民經(jīng)濟的發(fā)展具有積極意義。本文分析了體外預(yù)應(yīng)力加固方法的工作原理和特點，并將其應(yīng)用過程和應(yīng)用中的注意事項進行了介紹，采用該方法可以有效的提高公路橋梁的承載能力和使用壽命。

公路橋梁；體外預(yù)應(yīng)力；加固；施工應(yīng)用

作為我國道路交通的重要組成部分的公路橋梁，一直以來都是國家重點建設(shè)的目標，公路橋梁的質(zhì)量問題是關(guān)系到國計民生和社會發(fā)展的重要問題。為了提高公路橋梁的使用壽命，對建設(shè)好的公路橋梁進行加固處理，可以提高公路橋梁的穩(wěn)定性和安全性，有效的延長其使用壽命。體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)屬于一種新型橋梁加固方法，通過對原有的公路橋梁進行體外加載，使其盈利性能得到改善，提高了公路橋梁的運行安全，對經(jīng)濟發(fā)展具有積極的促進作用。隨著社會的進步和人民收入水平的提高，我國的汽車持有量逐年增加，是的公路橋梁的負載逐年增加，橋梁在長期運行過程中，在外載荷的作用下，會出現(xiàn)破損或裂紋的情況，導(dǎo)致承載力下降，給人們的出行和經(jīng)濟的發(fā)展帶來安全隱患。因此，采用體外預(yù)應(yīng)力法對公路橋梁進行加固，改善公路橋梁的質(zhì)量，增強公路橋梁的受載荷能力，延長使用壽命，對國民經(jīng)濟的發(fā)展具有積極的意義。

1 公路橋梁的加固方法

目前主要通過以下幾種方法對公路橋梁進行加固處理：（1）在原有的橋面上重新澆筑一層混凝土，形成橋面加強層，實現(xiàn)公路橋梁的加固；（2）增大橋面的橫截面積，并加陪鋼筋，提高原有橋面的抗拉強度，實現(xiàn)加固；（3）在原有橋面上加裝鋼板或碳纖維布等材料，改變原有前面的力學(xué)特性，達到加固的目的。（4）通過改變原有結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)，實現(xiàn)加固目的。（5）通過在需要補強的位置打入錨桿，然后再澆筑混凝土，使之同時承受外載荷的作用以實現(xiàn)加固。（6）通過增加橋梁的橫向聯(lián)達到結(jié)構(gòu)強化的目的，實現(xiàn)加固等。以上技術(shù)都有各自的優(yōu)缺點，也有各自的適用條件，在實際使用中受到一定的限制。采用體外預(yù)應(yīng)力對公路橋梁進行加固，已經(jīng)在實際應(yīng)用中經(jīng)受了考驗，加固效果較好，能有效的改變公路橋梁原有的應(yīng)力狀態(tài)，提高公路橋梁的承載能力，從而延長公路橋梁的的使用壽命。體外預(yù)應(yīng)力加固是通過在原有的公路橋梁上施加外載荷，使之產(chǎn)生一個與原有彎矩相反的彎矩，是兩者抵消，從而改善橋梁的受力狀態(tài)，減少了結(jié)構(gòu)應(yīng)力，提高了承載能力。

2 體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)的原理

體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)主要包含預(yù)應(yīng)力鋼筋，錨和轉(zhuǎn)向裝置三個部分。預(yù)應(yīng)力鋼索提供支撐作用，連接在橋梁兩端的錨桿，并在中間位置設(shè)置轉(zhuǎn)向裝置，起到連接橋梁的作用。通過此種方法，可以使橋梁的一部分重力作用在預(yù)應(yīng)力鋼筋上，減輕了橋梁的結(jié)構(gòu)應(yīng)力，起到了加固的目的。也就是說，采用體外預(yù)應(yīng)力，不僅僅能加固橋梁結(jié)構(gòu)，還能分擔橋梁重力，起到卸荷作用，提高橋梁的承載能力，在公路橋梁建設(shè)和養(yǎng)護中具有重要的推廣價值。

3 體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)的特點

體外預(yù)應(yīng)力法通過在橋梁上設(shè)置一個與原來橋梁彎矩相反的彎矩來實現(xiàn)卸荷和加固的目的，因此，在應(yīng)用該方法之前，必須要先計算橋梁結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)。通過計算方可得知需要施加的預(yù)應(yīng)力大小，方能保證加固效果。相較于其他加固方法，體外預(yù)應(yīng)力法的優(yōu)點主要體現(xiàn)在以下幾方面：（1）施工對交通的影響較小。在施工過程中，可不中斷交通或短時限制交通，并不會對交通產(chǎn)生重大影響，避免影響城市生活。（2）施工周期短，經(jīng)濟效益好。相比于其他的加固方法，該方法所需要的人員和設(shè)備要求較低，技術(shù)難度不高，施工周期短，經(jīng)濟效益較好。（3）該方法施工不抬高路面標高，對橋梁損傷小，對橋下凈室的影響較小。（4）該法不會改變原有橋梁的截面，通過施加預(yù)應(yīng)力索來提高原有橋梁的剛度和承載性能，對原有橋梁的結(jié)構(gòu)改變較小。總之，體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)在中小跨度的簡支結(jié)構(gòu)橋梁和中大跨度的連續(xù)結(jié)構(gòu)橋梁的建設(shè)、使用和維護過程中具有積極作用，能提高公路橋梁的安全使用性能，延長服役壽命，提高經(jīng)濟效益。

4 體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)的應(yīng)用

在對公路橋梁進行體外預(yù)應(yīng)力加固時，主要完成以下方面的工作：

4.1 放樣定位

放樣定位是體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)的重點工作之一，在具體的施工中可采用兩種方法來進行。第一種方法是針對滑塊墊板及錨固支座進行設(shè)置定位，首先確定梁跨中點和墊塊中心點，然后設(shè)置錨固點，完成測量得到參數(shù)后在梁兩側(cè)面放樣處打上定位標記。另外，為了保證橋面與墊板的貼合一致，需要預(yù)埋緊固螺栓的位置；第二種方法是根據(jù)錨固點進行定位。由于錨固點在預(yù)應(yīng)力索上的定位位置是可以變化的，設(shè)置在不同的斷面位置，所產(chǎn)生的加固效果是不一致的同理，錨固點處于不同的位置，測量的參數(shù)也是不同的。當錨固點位于梁頂部或者是橋梁的斷面位置時，需分別測量橋梁兩端點、橋梁頂點與錨固點的距離。當錨固點位置處于橋梁兩端時，需要測量梁頂部與底面的高度和錨固點與兩端的水平距離。由于在放樣定位的時候，需要錨固點的位置，在錨固過程中可能會對原有橋梁的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。因此，要盡量保證在設(shè)置施工的時候原有橋梁的鋼筋結(jié)構(gòu)不受破壞。

4.2 轉(zhuǎn)向裝置技術(shù)

轉(zhuǎn)向裝置是實施體外預(yù)應(yīng)力加固時必須應(yīng)用的一個重要構(gòu)件，它可以改變預(yù)應(yīng)力筋的方向，使預(yù)應(yīng)力筋的結(jié)構(gòu)形狀滿足使用要求。轉(zhuǎn)向裝置的載荷傳遞方式、自身的精度以及強度和剛度等性能，會對預(yù)應(yīng)力施加產(chǎn)生一定的影響。尤其是在轉(zhuǎn)向裝置與預(yù)應(yīng)力筋的接觸位置，摩擦力和橫向力會使轉(zhuǎn)向裝置內(nèi)部產(chǎn)生較大應(yīng)力，當轉(zhuǎn)向裝置設(shè)計不合理或性能不滿足要求時，就會導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力施加的效果大打折扣，影響加固效果。另外，要確保轉(zhuǎn)向裝置和預(yù)應(yīng)力筋的位置準確，高度合理，避免產(chǎn)生附加應(yīng)力，保證預(yù)應(yīng)力筋設(shè)置的準確性和穩(wěn)定性。

4.3 預(yù)應(yīng)力筋的安裝與張拉

預(yù)應(yīng)力筋的安裝與張拉是加固工作的重要環(huán)節(jié)，預(yù)應(yīng)力筋的形式是依據(jù)橋梁施工建設(shè)過程中的施工現(xiàn)狀來選擇的。在安裝預(yù)應(yīng)力筋前，首先要檢查各種錨具是否能正常工作，確保滿足施工要求。在安裝過程中，首先進行斜筋和水平筋的位置布置及穿線。將斜筋與水平滑塊進行連接，并固定斜筋的上錨固點，然后傳穿入水平筋，并保證水平筋的中心與滑塊錨孔的位置對中。然后進行水平筋收緊裝置的設(shè)置。在梁端處的U型錨固板上焊接斜桿，并確保焊接角度與斜筋設(shè)計角度一致，完成斜桿焊接后，還需要安裝立柱、撐棍和收緊器，完成鎖緊裝置的施工。在鎖張拉過程中，為了保證橋梁兩側(cè)受力均勻，需要兩側(cè)同步張拉，在張拉過程中要注意預(yù)應(yīng)力筋的受力狀態(tài)，保證受力均勻穩(wěn)定。

3 結(jié)語

公路橋梁工程是關(guān)乎國計民生和社會發(fā)展的基礎(chǔ)工程，公路橋梁的質(zhì)量和使用壽命直接影響交通運輸安全和社會經(jīng)濟發(fā)展。為保證公路橋梁的正常通行，需要對路橋結(jié)構(gòu)進行日常的維護與補強，采用體外預(yù)應(yīng)力法就可以實現(xiàn)加固效果，對橋梁的質(zhì)量安全和穩(wěn)定運行具有積極意思，增大公路橋梁的承載能力，延長了公路橋梁的使用壽命，對現(xiàn)代化經(jīng)濟建設(shè)具有積極的促進作用。

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文鵬 男 （1986-11） 大專 助理工程師 主要從事特大橋，隧道，路基施工方面工作。

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