邱廣業(yè)

【摘 要】體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)作為橋梁工程中加強(qiáng)承載力的技術(shù)，與傳統(tǒng)的加固技術(shù)相比具有更好的效果，在應(yīng)用中主要使用強(qiáng)度較高的材料進(jìn)行處理，使橋梁結(jié)構(gòu)得到加固，使原結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力增強(qiáng)，提升橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。文章對(duì)橋梁施工中體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。

【關(guān)鍵詞】橋梁施工;體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù);應(yīng)用

【中圖分類號(hào)】U445 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688（2019）08-0157-02

0 引言

體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)作為一種具有較多優(yōu)點(diǎn)的技術(shù)，可以解決傳統(tǒng)的加固技術(shù)中存在的問題，提升橋梁工程的質(zhì)量。在應(yīng)用該技術(shù)的過程中，通過材料的改善使受力面積擴(kuò)大，能夠提升橋梁的牢固性。結(jié)合先進(jìn)科技的應(yīng)用，使體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)能夠發(fā)揮出更好的作用，提升橋梁結(jié)構(gòu)的整體承載性。這種技術(shù)對(duì)橋梁施工起到了重要的作用，因此應(yīng)進(jìn)一步發(fā)展該技術(shù)，使加固技術(shù)得到優(yōu)化，達(dá)到更好的施工效果。

1 體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)概述

體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)的應(yīng)用中需要根據(jù)預(yù)留的孔洞對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的受力進(jìn)行分析，使受力面積相同，在預(yù)留孔洞中以預(yù)留力改變偏心距，在發(fā)生偏移的條件下通過二次效應(yīng)力改變橋梁結(jié)構(gòu)的受力面積及荷載等，使體外預(yù)應(yīng)力出現(xiàn)彎曲，結(jié)合橋梁的參數(shù)對(duì)混凝土、承載梁體進(jìn)行調(diào)整，使橋梁的結(jié)構(gòu)材料和梁體的性能明確。體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)在應(yīng)用后會(huì)使混凝土的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形，同時(shí)預(yù)應(yīng)力筋的參數(shù)及承載能力等參數(shù)也發(fā)生了改變，參數(shù)的減小可以使體外預(yù)應(yīng)力擴(kuò)大。根據(jù)這種變化規(guī)律應(yīng)用體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)，當(dāng)參數(shù)增加的時(shí)候會(huì)使體外預(yù)應(yīng)力縮小，因此可以調(diào)整參數(shù)來使體外預(yù)應(yīng)力得到有效的控制。此外，體外預(yù)應(yīng)力加固和橋梁結(jié)構(gòu)的受力面積及頻率、混凝土截面面積等方面有著一定的聯(lián)系，結(jié)構(gòu)在使用中會(huì)由于荷載的作用導(dǎo)致變形現(xiàn)象的出現(xiàn)，應(yīng)用體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)的時(shí)候需要對(duì)橋梁的結(jié)構(gòu)進(jìn)行承載性的研究，通過試驗(yàn)判斷壓力的范圍，將壓力控制在規(guī)定水平之下進(jìn)行分析，結(jié)合體外預(yù)應(yīng)力材料的特點(diǎn)，采用有效的措施處理好橋梁的使用損傷問題。通過反復(fù)的試驗(yàn)進(jìn)行分析，將超荷載情況排除后對(duì)附加的預(yù)應(yīng)力進(jìn)行控制，提高試驗(yàn)準(zhǔn)確性，使承載性加強(qiáng)。

2 體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)

體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)操作簡(jiǎn)便，使橋梁的使用不受到影響，并且保證了交通安全;在實(shí)際的施工中不需要較多的原料，同時(shí)節(jié)省了人力和財(cái)力等的投入，使施工的速度加快，不影響施工的進(jìn)度;這種技術(shù)一般以增設(shè)預(yù)應(yīng)力拉桿的方式進(jìn)行加固，可以避免破壞橋梁的結(jié)構(gòu)及構(gòu)件，和其他技術(shù)相比，其影響較小，在預(yù)應(yīng)力拉桿增多的條件下，橋梁結(jié)構(gòu)的安全性能夠得到提高;體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)操作中可以使材料得到有效的利用，而不會(huì)使橋梁的橫截面積變大，這樣可以使占地面積減小，對(duì)交通的正常運(yùn)轉(zhuǎn)有著很大的幫助作用;通過體外預(yù)應(yīng)力加固的方式可以使橋梁工程中結(jié)構(gòu)的內(nèi)部彈性受力的幅度有效擴(kuò)大。

3 橋梁施工中使用的加固技術(shù)

在橋梁工程的施工中，橋梁的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)一般較低，在長(zhǎng)期的使用下，受到車輛的荷載作用及環(huán)境的影響，導(dǎo)致橋梁的結(jié)構(gòu)性能逐漸減弱，減少了橋梁的使用時(shí)間，這種情況會(huì)使橋梁的抗彎性能減低、截面中出現(xiàn)裂縫等問題。橋梁結(jié)構(gòu)在其影響下還會(huì)產(chǎn)生斜裂縫、抗壓性減弱、截面損壞等現(xiàn)象。因此，在橋梁的建設(shè)中需要采用有效的加固技術(shù)進(jìn)行處理，同時(shí)應(yīng)考慮成本、效果等方面。當(dāng)前的橋梁結(jié)構(gòu)加固中主要使用以下技術(shù)。

3.1 體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)

體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)利用預(yù)應(yīng)力拉桿或者撐桿對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固處理，采用這種方法使拉桿受到力作用之后改變?cè)Y(jié)構(gòu)，同時(shí)使原結(jié)構(gòu)的應(yīng)力水平降低，在應(yīng)力的改變以后可以使加固結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力應(yīng)變產(chǎn)生滯后的特點(diǎn)，使應(yīng)力得到排除。體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)具有加固、卸荷、改變結(jié)構(gòu)3種作用，在應(yīng)用中適合大跨架構(gòu)及應(yīng)變力較高的結(jié)構(gòu)，具有更好的效果。

3.2 錨噴混凝土加固技術(shù)

錨噴混凝土加固技術(shù)應(yīng)用中通過噴射設(shè)備以空氣的壓縮作為動(dòng)力，采用石子和水泥等混合形成的拌料進(jìn)行操作，使拌料硬化后變?yōu)榛炷?。以高壓噴射的作用使混凝土的結(jié)構(gòu)密度提高，從而增加黏性;使橋梁施工中結(jié)構(gòu)的性能加強(qiáng)，提升橋梁的結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性。

3.3 碳纖維布加固技術(shù)

碳纖維布加固技術(shù)中使用的材料具有抗氧化的特點(diǎn)，在應(yīng)用中可以避免受力不均勻造成的損壞，控制了損壞面積的大小，還可以加強(qiáng)橋梁結(jié)構(gòu)的承載力。碳纖維布的加固施工較為簡(jiǎn)便，是橋梁施工中對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù)常使用的技術(shù)。

3.4 灌注膠處理技術(shù)

當(dāng)前的交通流量較大，這使橋梁結(jié)構(gòu)受到的荷載逐漸增加，導(dǎo)致性能降低，當(dāng)橋梁表面出現(xiàn)了裂縫等問題時(shí)，需要采用灌注膠的方法進(jìn)行修復(fù)，使裂縫得到控制，避免損壞更加嚴(yán)重，之后通過其他加固技術(shù)進(jìn)行處理，使修復(fù)完善。

4 體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)應(yīng)用中需要注意的事項(xiàng)

在進(jìn)行體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)的靜力計(jì)算中，需要將相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，包括張拉應(yīng)力參數(shù)等;進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算需要結(jié)合橋梁的荷載值，對(duì)橋梁進(jìn)行修復(fù)的過程中，也需要根據(jù)橋梁的損壞程度，參考橋梁在應(yīng)用中受到的承載數(shù)值及車流量情況進(jìn)行計(jì)算;在施工中，需要對(duì)預(yù)應(yīng)力筋的承載范圍進(jìn)行分析，使預(yù)應(yīng)力筋和材料在受到荷載作用的時(shí)候強(qiáng)度數(shù)值能夠滿足預(yù)測(cè)的數(shù)值，保證預(yù)應(yīng)力筋的結(jié)構(gòu)相關(guān)參數(shù)得到明確;在預(yù)應(yīng)力加固施工中，保證預(yù)應(yīng)力筋在承載范圍內(nèi)，使鋼材及橋梁的結(jié)構(gòu)性能得到有效的展現(xiàn)，使結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度起到作用;在使用前需要分析安全事故對(duì)橋梁造成的影響，包括車禍或者超重車輛的荷載等，采取合理、有效的措施進(jìn)行處理和解決;當(dāng)出現(xiàn)突發(fā)事故的時(shí)候，需要將施工現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行疏散，使人員離開現(xiàn)場(chǎng)，利用灌注膠技術(shù)進(jìn)行處理，使橋梁得到及時(shí)的修復(fù)。在恢復(fù)正常后，人員應(yīng)將路面進(jìn)行徹底清理，并封鎖控制。之后，利用體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)對(duì)橋梁進(jìn)行維修，使橋梁得到安全保障。

5 體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)設(shè)計(jì)的計(jì)算

5.1 內(nèi)力計(jì)算

在加固處理前需要結(jié)合力學(xué)理論進(jìn)行計(jì)算，加固完成后要參照應(yīng)力相關(guān)的參數(shù)，根據(jù)原結(jié)構(gòu)的情況進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算。

5.2 有效應(yīng)力計(jì)算

在計(jì)算中需要考慮預(yù)應(yīng)力筋的承載范圍數(shù)值，在橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，通過張拉控制應(yīng)力減去應(yīng)力的損失得到的結(jié)果為有效應(yīng)力。

5.3 構(gòu)件計(jì)算

加固前后需要對(duì)橋梁的強(qiáng)度、穩(wěn)定、剛度及疲勞進(jìn)行計(jì)算，在實(shí)際的應(yīng)用中，橋梁軸心結(jié)構(gòu)構(gòu)件需要進(jìn)行強(qiáng)度、穩(wěn)定計(jì)算。受彎構(gòu)件需要進(jìn)行剛度、疲勞計(jì)算，壓彎構(gòu)件進(jìn)行剛度、穩(wěn)定計(jì)算，這些都為計(jì)算的內(nèi)容。

6 體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)在橋梁施工中的具體應(yīng)用

6.1 預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)用

預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)中預(yù)應(yīng)力筋的安裝和張拉作為重要的環(huán)節(jié)，在進(jìn)行安裝的時(shí)候，需要對(duì)錨具的情況進(jìn)行檢查，之后對(duì)鋼筋的螺母等部件進(jìn)行檢查，通過試驗(yàn)確保部件的功能正常，使施工的安全性提高。進(jìn)行張拉前，需要對(duì)預(yù)應(yīng)力進(jìn)行分析，水平的情況下需要進(jìn)行鋼筋“U”形的焊接。張拉中包括梁頂張拉方法和梁底張拉方法，一種為斜筋方向操作，另一種為水平筋方向操作。當(dāng)從梁頂進(jìn)行張拉的時(shí)候，需要利用水平滑板進(jìn)行固定處理，同時(shí)在上錨進(jìn)行固定處理，使預(yù)應(yīng)力筋的安裝和張拉順利完成。

6.2 上錨固點(diǎn)的設(shè)置應(yīng)用

上錨固點(diǎn)需設(shè)置在梁頂，由于斜筋的作用，需要在梁頂中布置斜筋穿過斜孔，使斜筋的安裝不會(huì)影響其他部分。將橋面的混凝土保護(hù)層鑿開，之后使用鉆孔設(shè)備在錨固點(diǎn)中鑿孔，使斜孔形成，再將表面進(jìn)行徹底清理，使其他雜質(zhì)除去，使用層環(huán)氧膠在表面涂抹，利用砂漿將表面抹平，使表面得到有效的處理。注意上錨固點(diǎn)的表面維持平整，避免表面不均勻的問題導(dǎo)致上錨固點(diǎn)受到影響。

6.3 壓漿技術(shù)的應(yīng)用

預(yù)應(yīng)力筋施工后，需要進(jìn)行壓漿，在壓漿施工中需要對(duì)密度進(jìn)行有效的控制，使密度符合要求。在實(shí)際的操作中，需要先進(jìn)行模擬施工，操作過程按照實(shí)際情況進(jìn)行模擬。操作需要在預(yù)應(yīng)力筋的張拉完成后的24 h內(nèi)進(jìn)行，保證壓漿在這個(gè)時(shí)間范圍內(nèi)完成，在操作中還需要對(duì)密度進(jìn)行控制，利用壓漿機(jī)進(jìn)行壓漿施工，同時(shí)保證壓力的穩(wěn)定，使壓漿符合實(shí)際的標(biāo)準(zhǔn)要求。只有完成模擬后才能進(jìn)行正式操作，使效果加強(qiáng)。

7 結(jié)語(yǔ)

體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)應(yīng)用逐漸普及，通過這種加固技術(shù)使橋梁工程得到有效的修復(fù)，避免橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題，影響橋梁的使用。結(jié)合體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)應(yīng)用中的要點(diǎn)及實(shí)際操作要求，使加固的效果能夠達(dá)到實(shí)際需求，在技術(shù)應(yīng)用中需要對(duì)橋梁的結(jié)構(gòu)相關(guān)方面進(jìn)行明確，保障橋梁結(jié)構(gòu)的加固質(zhì)量，促進(jìn)加固技術(shù)的發(fā)展。

參 考 文 獻(xiàn)

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[責(zé)任編輯：陳澤琦]