山西省交通规划勘察设计院 030006
摘要：当前，随着交通基础设施的建设与发展，一些公路桥梁基于设计或施工初始缺陷，或日常使用自然老化、灾害的影响，一些桥梁已经无法满足正常营运的需求。而伴随着现代化技术施工工艺的发展，新材料的出现让很多预应力加固技术得到了较大的增长和体现。基于此，文章就公路桥梁体外预应力加固与施工方法进行简要的分析，希望可以提供一个有效的借鉴。
关键词：公路桥梁；体外预应力加固；施工方法
1.体外预应力技术分析
体外预应力技术是结构加固非常好的方法，主要是通过后张的方式进行体外预应力的加固。其混凝土结构的组成包含体外预应力索道、灌浆材料、体外预应力锚固系统、转向装置等。在施工工艺方面，体外预应力的预应力钢束要有混凝土构件外侧力量的支持，钢束穿过了设在构件一端的挡块及中部位置的转向进行分别的张拉施工，进而让整个混凝土构件获得一定的张力和预应力，使用此种方式主要的目的是对预应力工艺进行简化和分析，结构受力特点一般要比常规性的预应力差一些，但钢材使用的工程量非常大。体外预应力结构与体内的预应力结构有很大的不同，其预应力结构需在预应力筋之后进行主体结构的分析，由于体外预应力一般都是由很多钢筋组合在一起形成的集中钢索结构，因此被称为是体外预应力索。其体外预应力索一般是布设在桥梁底部及桥梁侧面，形成预应力钢筋的补强部分，通常是加固在桥梁的两端位置上，再设定关联性结构的预应力拉杆，与桥梁形成一个桁架体系，形成一个超静定的结构类型，抵消一些载应力，起到卸载的作用，让一些大型的桥梁承载能力得到大大提升。
2.体外预应力加固施工的注意事项
预应力水平拉杆上的加固钢筋混凝土结构梁需要按照一定截面积进行计算和分析，排水口当中设置出活动的网箱（尺寸200mm×200mm×300mm）隔渣，便于进行体外预应力施工。在桥梁建筑当中设置一个UPVC管，防止发生火灾的蔓延，在加固施工的过程中进行立管围堵，在立管的检查口位置上设置一个可以通用的检查口，让后续的维修和清扫可顺利进行，每一个桥梁的外部还需要预留出机器的施工口，便于施工机器能够自由地在地面上行进，让污染物排放到外部，减少内部的污染。
由于在施工过程中，桥梁的端口及外部位置上，易产生裂缝，而裂缝的堆积就会对安全产生影响，故需要在透气口位置上挑选出较为关键的一部分，保证在其上层位置上的透气管高度要小于2cm，让裂缝逐渐减小。按照相应的标准，还需要按规范要求，在活动量大的地方安装透气管，高度在2cm之内，尽量使用支架的方式进行固定，以减小裂缝的产生和堆积。
3.公路桥梁施工中体外预应力加固技术的实际运用
3.1放样定位技术
放样定位技术所包含的内容非常的多，首先提到的这项技术类型是其中非常重要的内容之一。通常将放样定位技术分为不同的两种类型，即针对滑块垫板及锚固支座而实施的技术类型、依据锚固点做出定位的技术类型。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆前者是沿着梁底取跨中及垫块中心位置，将锚固中心投影点偏跨中的位置设置成两区的方向，测量完实际参数后在梁底两端相应的部位做出标记。此外，设计时，要求图纸中梁底面要采用垫块图案绘制，在图案中表明每个孔洞的实际位置，保证施工时可以与筒垫板的实际尺寸吻合；而后者实际操作时要结合锚固点在斜筋中的实际位置进行定位，如果锚固点处于梁顶端位置或梁断面部位上，取单梁顶面上的纵轴线为挤出点，施工人员则需要对纵桥位置、桥梁端同锚固点进行测量，如果桥梁的锚固点位于两端的情况下，则需要测量梁顶部距梁底部处置距离，同时以水平方向对锚固点的横向距离做出测量与标注。
3.2上锚固点的设置
为了在实际施工过程中可以准确获取锚固点位置，在进行设置时工作人员应结合斜筋穿出位置的设计，在桥面板或梁顶端表面穿出两个与斜筋角度相吻合的斜孔。实际操作流程如下：首先要把桥表面的铺装层凿去，利用混凝土加以保护，同时要保证钢筋裸露在外，接着将锚固垫板所富含的混凝土凿去，凿出一个孔架，把凿岩机的钻杆放在凿孔架槽中，并将钻头中心点与理论锚同点对准，在凿出一个孔来，要确保斜孔凿的合理。完成了上锚固孔凿要对梁顶面的混凝土进行清除，紧接着在混凝土表面涂抹环氧胶液，避免发生氧化，最后要在梁顶端设置上锚固点，保证表面平整，作为混凝土的保护层对其实施保护。
3.3转向装置体外预应力
混凝土结构中的预应力筋通过转向装置改变方向，形成设计需要的曲线形式。在预应力筋与转向装置的接触区域，由于摩擦和横向力的挤压作用，一旦转向装置设计不合理，预应力筋很容易产生局部硬化及摩阻损失过大，大大影响预应力的施加效果。设计中要求预应力筋在折点位置必须高度准确，避免产生附加应力，且转向装置在结构使用期内不应对预应力钢材有任何损害。此外，加工转向装置必须在加工厂进行。现场安装须严格按照图纸进行，运输及焊接须采取有效措施避免焊接变形，穿束前须拉线辅助安装确保准确。
3.4预应力筋的安装和张拉
在进行预应力筋的安装前先对锚具和粗钢筋的螺杆与螺母匹配情况进行检查，通过逐个试拧确保丝头在不加力时仍可使螺母拧至全过程。对于水平筋和斜筋是两根粗钢筋或斜杆为型钢的情况，须先把斜筋与水平滑块进行固定，把斜筋的上锚固点进行固定。采用临时支架来定位滑块并穿水平筋，在穿筋过程中须保持水平筋的两端留有相同长度的丝头，对滑块位置记性仔细检查，预留出滑移量。在上紧两水平筋螺母的同时还使水平筋的中心线同滑块锚孔中心位置处于同一条直线上，为后期张拉提供便利。
3.5 体外预应力加固技术的压浆
在整个桥梁建设工程中运用加固技术时，还有一项不可忽视的环节，是在张拉施工完成后的压浆施工。实际施工过程中需要对压浆的密度及时间进行充分的确定，还要在施工前完成模型试验。保证压浆密度饱满，在张拉施工完成后的1d内开展压浆工作，前提是要保证锚固需求得到满足，对试验的整个过程及结果进行评估检查，所有准备工作做好后便可以开始压浆工作。通常该技术运用时都会采取手动方式，这样能够更利于压浆稳定性及要求得到满足。此外，还要将压浆过程中的匀称性与密实度控制在合理的范围内，为最终压浆质量及水平达标奠定基础。
综上所述，对于公路梁桥来说外预应力加固技术有着明显的技术和经济优势。而实际应用中外预应力加固技术同样有着不足，加之目前常用的施工方法适用情况各有不同。所以，这些工作需要人们进一步努力，让预应力混凝土技术的优化作用得以全面显现出来，加固方式也更为有效。
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论文作者:段振刚
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/14
标签：预应力论文; 锚固论文; 体外论文; 桥梁论文; 技术论文; 位置论文; 结构论文; 《建筑学研究前沿》2017年第35期论文;