體外預應力技術在重慶江津長江公路大橋維修加固中的應用

魯　詢

（中咨武漢特種路橋技術分公司，武漢　430000）

體外預應力技術在重慶江津長江公路大橋維修加固中的應用

魯詢

（中咨武漢特種路橋技術分公司，武漢430000）

【摘要】本文以重慶江津長江大橋加固工程為模板，以體外預應力加固技術幾個關鍵工藝為重點，簡單介紹了體外預應力加固施工。

【關鍵詞】加固；體外預應力；錨固張拉

1　前言

隨著我國公路建設事業(yè)的飛速發(fā)展，荷載等級的提高，大量的舊橋改造任務便擺在了人們面前。據(jù)調查分析，約有93.47％的低等級橋梁存在各種運行安全隱患，或不能滿足承載力要求的。由于受資金和材料資源的約束，這些橋梁不可能全部拆除重建，只能投資少量的資金進行加固。而體外預應力加固技術進行是一種簡單且行之有效的方法，本文對體外預應力技術在舊橋加固中的應用結合實例展開論述。重慶江津長江公路大橋建成于1997年，主橋結構形式為（140+240+140）m預應力混凝土連續(xù)剛構。大橋運營九年時間，出現(xiàn)了主跨跨中下?lián)?，較設計值下?lián)狭窟_到31.7cm，并仍然在持續(xù)發(fā)展。根據(jù)橋體實際損傷情況和設計要求，對該橋進行了體外預應力加固。

2　體外預應力技術相關介紹

1）體外預應力體系基本含義體外預應力體系是后張法無粘結預應力混凝土結構的分支，是一種完全用混凝土截面以外的預應力束來對混凝土施加預應力的結構體系。

2）體外預應力體系的類別體外預應力加固體系大致可以分為三類：一，斜筋和水平筋由兩跟鋼筋組成，斜筋與滑塊固定，通過張拉水平筋牽動斜筋受力。對于斜筋固定在梁上的，可以張拉斜筋使水平筋受力。二，斜桿采用剛度較大的型鋼，并與楔形滑塊連成一體，水平筋采用鋼絞線，粗鋼筋，鋼絲繩或高強鋼絲束。采用張拉水平筋方式施加預應力。三，水平筋和斜筋由鋼索組成，一般采用鋼絞線，鋼絲束或鋼絲繩。用千斤頂在梁端張拉鋼筋施加預應力。江津長江公路大橋采用的就是第三種，預應力束設置在主橋中跨，端頭錨固于零號塊橫隔板上。

3　體外預應力加固體系的結構組成

1）體外預應力索和管道體外預應力混凝土結構所采用的預應力索一般由鋼絞線組成，組成的形式有很多，包括普通鋼絞線、鍍鋅鋼絞線和外包PE防護鋼絞線等。江津長江大橋加固處治工程為填充型單根無粘結鋼絞線組成的鋼絞線束，總計12束，每束有19根鋼絞線組成。 體外預應力束管道主要有兩種形式：一是全部采用鋼管，二是采用鋼管和高密度聚乙烯（High Density Polyethylene,HDPE）管道相結合的方式即除在錨固段和轉向彎曲段采用鋼管，其它地方采用HDPE管道。

2）體外預應力索的錨固系統(tǒng)體外預應力索的錨固系統(tǒng)可分成不可更換和可更換兩大類。在可更換的體外預應力錨具中又分為可放松和不可放松兩類。江津項目采用的是可更換但不可放松的這種形式，需要注意的是這種錨具中只灌注防腐材料，而不是水泥漿或其它剛性材料，以滿足下次更換的需要。

3）體外預應力索的轉向裝置是體外預應力體系中最重要的結構構造之一，擔負著轉向的任務。轉向裝置的形式一般有四種形式：塊狀式，底橫肋式，豎橫肋式和鋼鞍座式。江津長江公路大橋加固采用的是豎橫肋都加寬的變異形式。轉向塊連接于箱梁頂板，箱梁底板和腹板。這種形式具有較好的受力保障，適用于鋼索轉向力特別大的結構中。

4）體外預應力體系中的減振裝置形式為A3鋼板和鋼管焊接而成，其中鋼板用螺栓和環(huán)氧膠泥固定在箱梁的頂板，腹板或底板上。減振裝置的主要作用就是減少體外索的自由長度，從而達到減振的作用。還可以減少體外索的摩擦，保護體外索的使用壽命。

4　體外預應力體系的加固方法

1） 體外預應力的施工工藝體外預應力加固方法大致可分為：豎向收緊加固，橫向收緊加固和組合預應力補強加固。三種加固方法的施工工藝大同小異，下面就介紹一下江津長江公路大橋加固工程中（豎向收緊加固）施工工藝：

（1）轉向塊制作和管道安裝。其中在植筋結束后應安裝管道，橫隔板處要在混凝土打完孔后安裝波紋管。

（2）穿布預應力索。

（3）張拉。采用分級張拉，張拉過程中要保持預應力索的均衡張拉。

（4）減振裝置安裝。

（5）錨固。將防腐材料填入錨固槽封錨。

2）體外預應力張拉張拉的形式有很多種，對于加固中的預應力體系一般采用雙控分級張拉。所謂“雙控”就是分別控制預應力索（鋼鉸線）引申量和張拉力。張拉力一般控制在鋼鉸線設計張拉力的60％（隨設計而定）。預應力索分級張拉的次數(shù)根據(jù)千斤頂油缸長度而定，實測的總引申量和設計的總引申量誤差應控制在±6％設計總引申量范圍內。

5　體外預應力加固方法的技術優(yōu)勢體外預應力技術的優(yōu)勢

預應力鋼絞線或鋼絲束設在結構外部，截面尺寸有較大減小，從而減輕了結構自身重量；預應力筋僅在錨固區(qū)和轉向區(qū)域與結構相連，明顯減少了摩擦，便于檢測和更換。其次是由于體外預應力加固方式施工工藝非常簡單，被廣泛用于舊橋加固項目中。

6　結語

采用體外預應力技術加固舊橋能夠較大幅度的提高舊橋承載能力，一般情況下加固后原橋的承載力提高30％ —40％。而且對原橋損傷較小，可以做到不影響橋下凈空。這種加固技術所需人力少，設備簡單，施工周期短，經(jīng)濟效益好。在加固過程中，可以實現(xiàn)不中斷交通或短時限制交通，具有很好的應用前景。

【參考文獻】

[1]JTG/T J23-2008.公路橋梁加固施工技術規(guī)范.

[2]孔保林 .橋梁體外預應力加固體系內力簡化計算[J].河北建筑科技學院報，2002-12-30.

【作者簡介】

魯詢（1983-），男，湖北武漢人，本科學士學位，從事橋梁維修加固行業(yè)技術研究與現(xiàn)場施工管理工作。