體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁加固工程中的應(yīng)用研究

王偉東

（中交隧道局第二工程有限公司，西安710100）

1 引言

隨著現(xiàn)代化程度的日益加深，我國的出行和交通量也呈現(xiàn)出持續(xù)增長的狀態(tài)，導(dǎo)致我國公路的承載強(qiáng)度也在不斷增加。與此同時(shí)，面對老舊公路功能逐漸削弱的嚴(yán)重情況，現(xiàn)有公路是無法適應(yīng)當(dāng)前的交通需求的。鑒于此，務(wù)必要在公路橋梁結(jié)構(gòu)的維修上做到穩(wěn)定、高效防范，同時(shí)，相關(guān)技術(shù)性研究和實(shí)踐也要有序地實(shí)施，以期更好地應(yīng)對現(xiàn)代化交通形勢的發(fā)展。

2 體外預(yù)應(yīng)力加固法的特點(diǎn)

2.1 優(yōu)勢

對于體外預(yù)應(yīng)力加固法，嚴(yán)格意義上來說屬于后張無黏結(jié)預(yù)應(yīng)力體系，而在具體的操作中也經(jīng)常被設(shè)定在其他體系中運(yùn)用。就當(dāng)前的技術(shù)應(yīng)用狀況來看，將預(yù)應(yīng)力鋼筋布置于混凝土截面以外的技術(shù)在具體的工程實(shí)踐中已有運(yùn)用，其具體的操作效果也符合預(yù)期。此類技術(shù)的優(yōu)勢有以下4 點(diǎn)：

1）具體部署較為便捷，并能夠隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整，相應(yīng)設(shè)備操作和具體實(shí)施都極為高效，在工程施工節(jié)約成本方面極為有益；

2）對橋上交通影響較小，某些狀況下基本不會(huì)對交通造成影響；

3）恒重增加較少，因而能夠根據(jù)實(shí)際狀況具體實(shí)施調(diào)整，以達(dá)到切實(shí)加固的目標(biāo)；

4）后續(xù)的維護(hù)和調(diào)整也極為便捷[1]。

2.2 缺點(diǎn)

盡管此類技術(shù)有著一定的實(shí)踐優(yōu)勢，但也還存在著不少缺點(diǎn)，具體如下：

1）易受外力或外部環(huán)境的影響；

2）對于局部裂縫的處理不能做到切實(shí)有效的防范和控制；

3）轉(zhuǎn)向裝置和錨固處于限制的狀態(tài)，如果其處于行車的狀態(tài)，那么，體外索勢必會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)情況，這會(huì)使預(yù)應(yīng)力索的自由長度受到很大的制約；

4）就力學(xué)層面來看，體外預(yù)應(yīng)力索與周圍結(jié)構(gòu)主體在同一截面上出現(xiàn)的變形也是極不協(xié)調(diào)的，如此會(huì)使得結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性受到極大的影響。

3 體外預(yù)應(yīng)力加固原理

此類加固技術(shù)的操作原理，即將體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力筋布置在主體結(jié)構(gòu)之外，需要注意的是，固體形式的體外預(yù)應(yīng)力常表現(xiàn)為多根鋼絞線組合的狀態(tài)，進(jìn)而形成的集中鋼索極為堅(jiān)實(shí)。進(jìn)行此類技術(shù)的加固操作時(shí)，一般是借助于粗鋼筋鋼絞線和高強(qiáng)鋼絲等作為施力工具，以達(dá)到相應(yīng)的加固和夯實(shí)效果。如此一來，所達(dá)到的結(jié)構(gòu)上承載效果也必定更為突出和顯著，從而使得此類技術(shù)的操作變得更為高效，這也是最為突出的技術(shù)優(yōu)勢和功能體現(xiàn)。如果橋梁的規(guī)格為鋼筋混凝土，那就可以適當(dāng)考慮使用此類技術(shù)方式具體實(shí)施，鑒于結(jié)構(gòu)內(nèi)力較為可靠，因而必定能夠達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)[2]。

4 體外預(yù)應(yīng)力加固施工要點(diǎn)

4.1 放樣定位

4.1.1 滑塊墊板及錨固支座位置的放樣定位

對于該環(huán)節(jié)的部署，通常需要沿著梁底從錨固實(shí)際中心，也就是投影點(diǎn)向跨中的方向，進(jìn)而測量滑塊墊板的中心和跨中位置，同時(shí)還要在梁底的兩側(cè)分別標(biāo)記，這樣，就能根據(jù)相應(yīng)的標(biāo)記情況完成墊板平面尺寸的具體繪制。需要注意的是，螺栓的孔位等也要精確標(biāo)出，另外，在進(jìn)行墊板放樣過程中，要明確梁的撓度基本可以忽略，以確保相關(guān)操作的高效實(shí)施。

4.1.2 上錨固點(diǎn)的放樣定位

1）如果斜筋上錨固點(diǎn)處于梁頂或是梁端面，那么，這時(shí)就應(yīng)確定單梁頂或是梁端面縱軸線為基準(zhǔn)，進(jìn)而對錨固點(diǎn)到梁端的距離實(shí)施測量，這一步操作主要是沿著縱橋?qū)嵤┑模?/p>

2）如果錨固點(diǎn)位于梁端，那么，錨固點(diǎn)到梁底或梁頂面的垂直距離務(wù)必要精準(zhǔn)測量，同時(shí)橫向的距離以及錨固點(diǎn)等位置也要具體標(biāo)出。需要明確的是，受制于梁頂板和腹板中鋼筋的存在，尤其是那些處于受力狀態(tài)的鋼筋，在實(shí)施錨固點(diǎn)放樣的過程中務(wù)必適當(dāng)?shù)卣{(diào)整規(guī)避鋼筋的位置，以確保鋼筋堅(jiān)實(shí)性的穩(wěn)固。

4.2 上錨固點(diǎn)設(shè)置

如果上錨固點(diǎn)被設(shè)置在梁頂或是梁端面，那么就需要根據(jù)預(yù)先的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)完成斜筋穿出位置的確定，進(jìn)而便捷后續(xù)有關(guān)操作的順利進(jìn)行。應(yīng)明確的是，首先應(yīng)鑿去橋面的鋪裝層以及梁頂面混凝土的保護(hù)層，直到露出鋼筋方可，接著要進(jìn)行的是錨固墊板處混凝土的細(xì)鑿，以確保相關(guān)部位的精準(zhǔn)處理。在完成錨固孔的鑿除之后，應(yīng)對梁頂面的混凝土實(shí)施清理，使用環(huán)氧膠液涂抹混凝土表面，同時(shí)，再使用環(huán)氧水泥漿對其實(shí)施鋪平。另外，上錨固設(shè)置在梁頂?shù)倪^程中，應(yīng)切實(shí)保證錨墊板上表面與梁頂面的平齊，從而為錨固點(diǎn)較為穩(wěn)固堅(jiān)實(shí)的保護(hù)層提供基礎(chǔ)保障。

4.3 轉(zhuǎn)向裝置

轉(zhuǎn)向裝置的存在進(jìn)而使得體外索的加固效果更為顯著，同時(shí)，還要格外注意傳載的方式以及自身的性能，以確保此類技術(shù)獲得最佳的技術(shù)效果。對于此類技術(shù)的組織方式來看，只有借助于轉(zhuǎn)向裝置改變方向才能達(dá)到既定的標(biāo)準(zhǔn)。按照轉(zhuǎn)向裝置相關(guān)設(shè)計(jì)要求來看，預(yù)應(yīng)力筋在折角點(diǎn)位置務(wù)必要確保精準(zhǔn)，同時(shí)還要避免對鋼材性能造成影響。 此外，該裝置加工應(yīng)由專門廠商進(jìn)行，現(xiàn)場安裝也要嚴(yán)格按照圖紙進(jìn)行，從而確保相關(guān)操作高效精準(zhǔn)。

4.4 預(yù)應(yīng)力筋的安裝和張拉

預(yù)應(yīng)力筋的安裝應(yīng)在各種錨具正常的情況才可進(jìn)行，尤其是粗鋼筋和螺母匹配情況應(yīng)確保協(xié)調(diào)。在預(yù)應(yīng)力筋安裝時(shí)，由于鋼筋體現(xiàn)的穩(wěn)定性在未綁扎之前還處于松動(dòng)的狀態(tài)，故而，在實(shí)踐過程中，需要采用加固的方式對其進(jìn)行緊固，同時(shí)還要確保斜筋上錨固點(diǎn)固定。穿筋過程中要使水平筋兩端在絲頭長度上保持一致，并對滑塊位置進(jìn)行精細(xì)檢查。

對于橫向出現(xiàn)水平筋構(gòu)成的預(yù)應(yīng)力體系，應(yīng)嚴(yán)格遵照斜筋相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施。通常情況下，都是按照每隔2～2.5m 標(biāo)準(zhǔn)對木塊進(jìn)行水平墊起，在這些完成之后則是鎖緊裝置安裝，從而在一定程度上減少垂度。

對于張拉位置來說，如果是使用體外預(yù)應(yīng)力筋張拉方式，那么要有沿梁頂和沿水平筋方向張拉相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

就常規(guī)情況來看，受制于張拉設(shè)備和操作人員在具體操作上的限制，要想達(dá)到梁同時(shí)張拉目標(biāo)顯然微乎其微。然而，如果是同一根梁兩側(cè)預(yù)應(yīng)力筋，相應(yīng)實(shí)施同步張拉顯然能夠達(dá)到較好效果，從而使技術(shù)應(yīng)用更為高效。

4.5 壓漿

張拉之后局部黏接段壓漿也應(yīng)引起足夠重視，而正式施工前模型測試也極為重要，務(wù)必要確保壓漿密實(shí)度達(dá)到既定標(biāo)準(zhǔn)，這樣局部黏接段黏接力也能達(dá)到較好狀態(tài)。在工程實(shí)際推進(jìn)中，務(wù)必要確保壓漿施工在張拉完成后24h 內(nèi)進(jìn)行，從而為后續(xù)錨固提供基礎(chǔ)保障。壓漿實(shí)施一般以手動(dòng)進(jìn)行，以保證穩(wěn)定均勻，達(dá)到較好施工效果。此外，水灰比控制也是極為重要的部分，以確保相關(guān)壓漿操作穩(wěn)定實(shí)施。

5 結(jié)語

綜上所述，體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)確實(shí)是一類較為個(gè)性化的加固方式，由于較為靈活便捷等突出特點(diǎn)，使其在相關(guān)結(jié)構(gòu)構(gòu)造和具體實(shí)施中獲得了較為明顯的效果，相信未來該技術(shù)必能獲得更為高效的運(yùn)用，贏得更多建筑行業(yè)信賴。