體外預(yù)應(yīng)力法在T型剛構(gòu)橋加固中的應(yīng)用研究

吳 云

(貴州省公路工程集團有限公司，貴州 貴陽 550000)

1 橋梁病害產(chǎn)生的情況及原因

1.1 橋梁病害的主要情況

通常情況下，橋梁路面的鋪裝施工需要以混凝土材料為主，因此，導(dǎo)致橋梁的病害類型主要為混凝土裂縫和破損問題。橋梁裂縫主要以橫向裂縫較為突出，裂縫的位置主要集中在墩頂位置，且呈現(xiàn)出連續(xù)性，主橋行車道的網(wǎng)裂現(xiàn)象較為嚴(yán)重。此外，T型剛構(gòu)橋的主梁位置普遍存在著較為突出的下?lián)蠁栴}，以梁端處的下?lián)蠁栴}較為突出，進而難以保證橋梁路面的平整度。

1.2 T型剛構(gòu)橋病害的主要成因

近年來，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，交通運輸壓力不斷增大。T型剛構(gòu)橋往往是一個地區(qū)交通運輸?shù)闹饕?，來往通行的大型重載車輛較多，因此導(dǎo)致橋梁長期處于較大的荷載壓力下，進而加速了橋梁的老化與劣化程度，同時，導(dǎo)致橋梁路面經(jīng)常出現(xiàn)裂縫和較為嚴(yán)重的破損情況。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，交通量逐漸增大，由于以往的橋梁施工設(shè)計中，對于設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求較低，進而導(dǎo)致橋梁路面常由于施工環(huán)節(jié)存在漏洞出現(xiàn)剛度突變、路面開裂問題。因此，在對T型剛構(gòu)橋的施工設(shè)計方面提升了對橋梁結(jié)構(gòu)安全性與穩(wěn)定性的要求。主橋梁結(jié)構(gòu)主要為靜定橋梁結(jié)構(gòu)體系，主梁頂板為主要的受拉區(qū)，尤其以懸臂端的根部頂板受拉最大，而預(yù)應(yīng)力的損失是導(dǎo)致橋梁預(yù)應(yīng)力儲備變小的主要原因，進而造成橋梁路面不同程度的裂縫問題。T型剛構(gòu)橋懸臂端的下?lián)蠁栴}產(chǎn)生主要由于原橋梁的預(yù)應(yīng)力的損失以及混凝土收縮徐變導(dǎo)致的。

2 橋梁的加固方案

根據(jù)對橋梁的荷載能力試驗結(jié)果能夠分析出主橋梁的關(guān)鍵截面剛度較弱，使得橋梁的使用性能較低。因此，需要對T型鋼構(gòu)橋進行有效的加固與改造。在加固施工中，首先需要考慮加厚鋪裝層會加大主橋的恒載，進而使得主梁懸臂端的撓度變大，減少了墩頂截面的應(yīng)力安全儲備。因此，需要通過利用張拉體外預(yù)應(yīng)力的方法提升橋梁墩頂?shù)膽?yīng)力儲備。同時，對于試驗檢測出的主梁下?lián)蠁栴}，且經(jīng)過加厚鋪裝層施工后，會導(dǎo)致主梁懸臂端撓度增大。因此，通過張拉體外預(yù)應(yīng)力的方法能夠避免加厚鋪裝施工后主梁懸臂端撓度增大的問題以及主梁存在的恒載下?lián)蠁栴}。如果墩頂主梁內(nèi)兩側(cè)的橫隔板內(nèi)沒有預(yù)應(yīng)力，則利用水鉆在橫隔板上進行鉆孔施工，進而使得施工工藝簡單易行。通過在箱梁內(nèi)部頂板布置鋼絞線，并利用鋼錨箱對鋼絞線進行錨固，將張拉控制應(yīng)力的鋼束標(biāo)準(zhǔn)強度控制在有效范圍內(nèi)，采取兩端雙控張拉的方式，進而有效提高橋梁墩頂上緣壓應(yīng)力儲備和懸臂端撓度儲備，有效提升橋梁的使用性能。

3 加固施工的關(guān)鍵技術(shù)

鋼錨箱的制作與安裝以及體外預(yù)應(yīng)力的穿束和張拉是體外預(yù)應(yīng)力施工的關(guān)鍵點。在進行無粘結(jié)鋼絞線施工過程中，首先要對鋼錨箱和橫隔板鉆孔的位置進行精準(zhǔn)確定，確保兩側(cè)的鋼錨箱中心點與橫隔板上的水鉆孔中心點保持在一條直線上。再進行鉆孔、植筋以及安裝鋼錨箱施工。在此過程中，要注意安裝的鋼錨箱需要確保鋼板與混凝土之間膠體的密實程度，若密實程度欠缺，則需要通過鉆孔注膠的方法進行及時處理。施工中，為有效避免植筋與原有梁體鋼筋以及預(yù)應(yīng)力鋼筋產(chǎn)生沖突，需要對植筋的位置進行適當(dāng)調(diào)整，因此，需要在對鋼錨箱螺栓孔鉆孔施工前，明確梁體鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋的位置再進行植筋施工。在采用水鉆進行鉆孔過程中，需要參照原有的橋梁設(shè)計圖紙，并結(jié)合橋梁施工現(xiàn)場的實際情況進行。在制作鋼錨箱時要通過工廠加工的方式，并采用熔透焊接的方式以及焊接變形小和焊縫收縮較小焊接工藝， 進而有效

提升焊接施工的效率和質(zhì)量。在此過程中，需要針對特殊位置利用專門的焊接工藝進行焊縫的處理。在對鋼絞線梁端護套的剝除長度的計算上要做到保證計算數(shù)值的精準(zhǔn)度，保證張拉后裸露出的鋼絞線部分處于錨固防腐范圍內(nèi)。安裝體外束過程中需要避免束套的機械性損傷以及變形情況的發(fā)生。通常情況下，體外預(yù)應(yīng)力法需要應(yīng)用單根的環(huán)氧涂層鋼絞線，在穿束過程中，需要對錨孔和鋼絞線進行編號記錄，避免張拉過程中鋼絞線交叉打結(jié)情況的發(fā)生。張拉時需要兩端同時用力，需要采用張拉控制應(yīng)力和伸長量雙控的方式，并在張拉過程中，有效提升對錨固結(jié)構(gòu)的監(jiān)控力度，注意觀察其動態(tài)變化，保證錨固結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在張拉施工完成后，不可對張拉端鋼絞線完全鉸斷，將張拉端鋼絞線端頭的長度控制在80 cm以上。在安裝錨具防塵罩時，需要將防塵罩內(nèi)的錨具和鋼絞線用黃油進行包裹，之后再利用環(huán)氧富鋅漆對橋梁的鋼構(gòu)件進行防腐處理，進而有效提升橋梁的耐久性，延長橋梁的使用壽命。

4 結(jié) 語

綜上所述，在當(dāng)前交通運輸工具不斷轉(zhuǎn)型升級的背景下，我國的橋梁建設(shè)也需要盡快實現(xiàn)創(chuàng)新升級，進而不斷滿足交通運輸對橋梁荷載能力的要求。就目前的T型剛構(gòu)橋建設(shè)情況來看，需要在建設(shè)過程中采取有效的加固方法，提升橋梁建設(shè)與使用的穩(wěn)定性。體外預(yù)應(yīng)力法的應(yīng)用能夠滿足T型剛構(gòu)橋加固施工的基本要求，進而有效避免橋梁病害問題的發(fā)生，在很大程度上提升了橋梁建設(shè)的效率和質(zhì)量，促進我國橋梁工程的發(fā)展。