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体外预应力技术在桥梁加固中的应用
摘要:随着科技的发展,新型的预应力材料和锚固体系的出现,预应力的技术也
不断的提高,并快速的发展。在桥梁的加固施工中,体外预应力技术得到了很好
的应用,体外预应力技术适用于中小跨径的桥梁加固,对于大跨度桥的加固施工,
要和其他的方法同时使用,使得体外预应力加固技术发挥更好的作用。体外预应
力技术和其他技术相比,能够在不改变桥梁原有的结构形式下增加桥梁的承载
力,达到加固桥梁的目的,提高桥梁的安全性。体外预应力技术的不断发展,在
今后桥梁加固工程用有着广泛的应用前景,对我国今后桥梁的加固维修有着积极
的促进作用。
关键词:体外;预应力技术;桥梁加固;应用
1 引言
在我国经济建设快速发展的今天,社会生产力快速提高,我国的桥梁工程建
设发展迅速,更多的大跨度、高难度的桥梁不断建成,然而新建的桥梁由于施工
技术不当或者材料不符合要求,新建的桥梁承载能力达不到设计要求,需要对桥
梁进行加固处理,同时,早起修建的桥梁随着负荷的加重,再加上桥梁自身的老
化,很多桥梁已不能满足现代的交通运输要求,甚至成为危桥,大量的旧桥、危
桥需要维修加固,体外预应力技术应运而生。体外预应力技术对桥梁加固是一种
效果明显、使用广泛的方法。它是通过在桥梁受拉区体外施加预应力,使得在受
拉区不利弯矩的方向产生相反的弯矩,从而增加了桥梁的承载能力。
2 工程概况
某桥梁修建于上世纪 80 年代中期,是连接当地主干道公路的重要桥梁,设
计为 104(32+40+32)m3 跨钢筋混凝土连续梁桥,支点处梁高 2.0m,跨中梁高
1.1m,采用C30混凝土。由于汽车超载和养护不当,该桥梁部分混凝土已经破损、
脱落,桥面出现了纵向裂缝,主钢筋裸露在空气中并严重锈蚀。随着时间的推移
和交通量的日益增加,桥面出现了下沉,桥面原来的标高设计业出现了偏差。为
了既能对桥梁加固施工,又不影响桥梁交通的前提下,经过研究分析,对桥梁采
用体外与用力加固的方法对桥梁维修加固。通过体外预应力击鼓方法使得桥梁的
标高恢复,桥梁的承载力和耐久性都得到了明显的提高。加固方案如下图1,加
固体系简图如下图2,加固后的支座应力与加固前应力的比较如下表1
PF PF
1 2
图1体外预应力索示意图
图2 体外预应力加固体系简图
PF 支座处 PF1— PF 跨跨中处 PF 支座处
1 2 2
加固前应力(MPa) 4.53 -2.01 4.45
加固后应力(MPa) 0.33 -9.55 -0.44
注:表中正的为拉应力,负的为压应力
表1加固前后应力比较
3 体外预应力技术和结构的优点
3.1 体外预应力技术的优点
体外预应力技术咋桥梁加固施工中有着良好的优越性,其优点表现如下:(1)
施工简单方便,对桥梁加固施工时不需要对桥梁封锁,在不影响交通的情况下文
明施工;(2)体外预应力施工,使得预应力筋和混凝土截面分开,这样可以大大
的提高混凝土的使用时间,同时方便在今后的维修;(3)运用体外预应力对桥梁
加固施工时,不会桥梁截面大小,对结构本身的自重影响小,不会很大的增加桥
梁自身荷载;(4)体外预应力技术施工过程可更换预应力筋,方便在使用时进行
检测和维修;(5)体外预应力技术不占用原来结构空间,施工过程不会因打孔而
减低桥梁的承载
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