關于公路橋梁體外預應力加固施工技術探討

1、關于公路橋梁體外預應力加固施工技術探討為了促進經(jīng)濟建設的不斷深化，國家在交通設施建設方面的投入也在逐年加大。從詳細的使用角度觀看，發(fā)覺相當一部分橋梁工程存在不同程度的質量問題，如橋梁抗震性能不佳、承載力不足、使用年限不達原先設計等。這些質量問題給橋梁工程的平安性埋下了極大的隱患。為了消退這些隱患，使用加固技術對舊橋舉行維護便顯得尤為重要。體外預應力是一種較為有效的方法，能提高橋梁結構的承載能力，對橋梁起到良好的加固作用。體外索加固橋梁的設計方法體外索的材料通常由無粘結鋼絞線、粗鋼筋、槽鋼組合而成。體外索對橋梁受彎構件舉行加固時，一般按偏心構件計算梁承載力的大?。话礋o粘結部分預應力混凝土結構，當

2、截面受彎受損時，梁內的非預應力鋼筋將達到屈服，但預應力鋼筋沒達到強度極限，對使用階段的應力及結構的變形舉行驗算；按加筋梁組合結構分離對其受力和使用性能舉行分析。對正使用極限狀態(tài)的各項指標計算時，按整體變形協(xié)調條件計算在外載作用下預應力筋的應力增量。2.橋梁加固實例分析某大橋為鋼筋混凝土T型梁橋，平均跨度為13m，建筑時設計載荷為拖-60級、汽-10級。該橋在服役期間，受到船只多次不同程度地撞擊，造成部分混凝土脫落、裂縫、鋼筋受損等多種形式的質量問題。解決這些問題，首要要將松散的混凝土鑿除，使用鋼絲刷舉行除銹操作，然后選用C40混凝土通過掛模澆筑的方式完成修補，最后利用體外預應力完成加固，且保證

3、加固后橋梁的承載力達到汽-15級。T型主梁翼寬度為178cm，翼緣厚度為12cm，梁肋寬度為18cm，受拉為二級，鋼筋的總面積為44.272cm2，混凝土為C25。體外索布置狀況如圖1所示，支點和轉向塊之間的距離L3為180cm，轉向塊彼此距離L2為840cm，端錨固點和轉向塊之間的距離L1為150cm，中心軸和梁上邊緣之間的距離y0u為19.14cm，中心軸和梁下邊緣y0d之間的距離為60.86cm，端錨固點和中心軸之間的距離記為h1，轉向塊和中心軸之間的距離記為h2。每1片T型梁需要有4條無粘結預應力鋼絞線與之配套，所以共計16條。固定端和張拉端應當交錯布置，且對兩端使用分2次張拉的方式，

4、以收獲每片T型梁受力勻稱的目的。預應力鋼絞線的張拉應力一般控制在855Mpa左右，有效預應力控制在62215Mpa。2橋梁加固施工完成之后，需要舉行現(xiàn)場載荷實驗，實驗工具為兩輛載重汽車，汽車的相關參數(shù)為前軸55kN、后軸155kN。圖1和圖2為現(xiàn)場測試布置圖。數(shù)據(jù)是通過對主梁跨中撓度、鋼筋、混凝土應力實際測量所得到的結果。從表1中的數(shù)據(jù)可以看出，主梁跨中撓度是5.43mm，滿意以下兩個要求：一、靜活載撓度小于等于（1600）L；二、舊橋鑒定校驗系數(shù)在0.6到0.9之間。結構在抗彎剛度方面符合實際需要，載荷標準為汽-15級。從表2中的數(shù)據(jù)可以看出：通過施加預應力，可以使主梁上邊緣混凝土受到拉應力

5、，而下邊緣混凝土則會受到壓應力，且上邊緣混凝土總壓應力值、下邊緣混凝土總拉應力值都會變小。鋼筋的校驗系數(shù)符合舊橋鑒定0.4-0.8的標準。對橋梁采取體外預應力加固處理后，橋梁的載荷能力由汽-10級提升到汽-15級，效果非常突出。通過載荷實驗得出如下結論：在汽-15級載荷作用下，經(jīng)過加固處理橋梁的抗彎承載系數(shù)為1.51，滿意加固的預定目標，該方法是可行的。3.施工過程的一些探討3.1鉆孔操作和碳纖維粘貼對T型梁的腹板處舉行鉆孔操作時，需要避免梁體內的受力鋼筋。碳纖維的尺寸應為3030（cm），且粘貼在洞口周圍，進一步強化混凝土的局部抗壓能力。3.2穿索和預應力張拉將寫有編號的標簽貼在每一條無粘結

6、鋼絞線上，按次序將鋼絞線一根根穿到鋼栓孔中，并調節(jié)位置直到最佳狀態(tài)，接著完成錨杯、夾片外螺母、千斤頂和張拉配件的安裝，最后的步驟為預應力張拉。張拉程序如下：010%con(讀取并記錄初始伸長值，然后開頭張拉)010%con（測量并記錄伸長值l3）con（測量并記錄伸長值）逐步卸除載直至歸零，使用一端張拉法完成鋼絞線在梁兩側各一根的對稱張拉操作。張拉過程中，不僅要控制好張拉力的筋伸長量也要控制好預應力的筋伸長量，另外還需要對每一片主梁的跨中撓度以及裂縫閉合狀況舉行持續(xù)的觀看、測量?？刂茝埨?，校驗伸長值是張拉過程中用到的主要方法。初應力時，將千斤頂活塞的伸長量記為l1，張拉滿意20%con時，將

7、千斤頂活塞的伸長量記為l2，由此可以得出鋼索的實際伸長量，即l2-l1。當張拉應力滿意100%con時，將千斤頂活塞的伸長量記為l3，此時鋼索的實際伸長量為l3-l1。理論伸長量與實際伸長量之間的差值，因該控制在-5%+10%之間。預應力張拉的理論伸長量，可以下面公式舉行計算：l=FpLp/ApEp公式中，F(xiàn)p指的是平均張拉力，Lp、Ap、Ep分離代表鋼絞線計算長度、面積以及彈性模量。2片中梁處單根鋼絞線張拉力為120kN，2片邊梁處則為100kN；對應的初應力一般取12kN、10kN，大小為張拉力的10%。從數(shù)據(jù)分析，張拉操作時，跨中向上撓度的實測值、理論值較為全都，這意味著理論計算時沒有錯

8、誤，且施工質量較為牢靠。34.施工總結4.1防松套單孔夾片式錨具是此加固工程體外預應力索錨固體系所采用的錨具?？刂屏Φ睦碚撝禐?00kN、120kN，張拉噸位相較而言屬于較小級別。橋梁的實際用途確定了其必定會受到較大的、長期的振動載荷作用，造成錨具中的夾片放松，嚴峻情形下還會發(fā)生失錨的問題。為了避開此類問題，本工程采用防松套作為夾片防松裝置，且將彈簧墊片置于兩者之間，一方面促使防松套能夠對三夾片施力勻稱，另一方面發(fā)揮減振的作用。44.2鋼銷栓和轉向塊本加固工程中，鋼銷栓、轉向塊是兩種最為重要的構件。轉向塊的設計、施工應當留意以下幾點：一、轉向塊應當由鋼板焊接制作而成，能夠高效傳遞預應力，即滿意張錨體系錨固和傳力方面的要求。二、對體外索舉行預應力張拉操作后，受到索力作用，銷栓會沿拉索方向給混凝土孔壁一個擠壓力，所以應保證銷栓尺寸能夠與混凝土洞口尺寸相配套，滿意混凝土在局部承壓方面的要求。三、在索力的影響作用下，錨具不行避開地會對鋼栓施加一個擠壓力，所以應當對錨下栓體表面舉行一定標準的平面加工，通過平面加工，為錨具供應穩(wěn)定受力的環(huán)境，并實現(xiàn)其與體外索垂直。四、銷栓在抗彎、抗剪、抗變形等方面要符合設計與有用標準。控制彎曲變形、剪切變形在一個較小的合理范圍之內，以保證安裝完成后的錨環(huán)能夠較好地協(xié)作預應力索的索力方向。4.3張錨體系的庇護措施體外預應力索使用無粘結鋼絞線