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摘要：随着社会经济的快速发展，公路桥梁逐渐成为经济发展中的重要部分。而体外预应力加固技术是公路桥梁施工中的一项实用性、操作性强、效率高的技术，有效地克服了传统加固技术的种种不足，在很大程度上提高了公路桥梁的承载能力，主要通过优化原材料，增大桥梁的受力面积，提高桥梁的稳定性和坚固性，利用高科技和高标准技术要求对桥梁进行改造，以提高其整体承载能力。本文对体外力加固技术在桥梁框架梁改造工程中的应用进行了分析。
关键词：道路桥梁；体外预应力加固技术；框架梁
桥梁全寿命从技术层面上大致可分为设计阶段、施工阶段和维修养护阶段；我国经济发展迅速，车流量剧增，但是我国桥梁大多建成于上个世纪，大量的桥梁已经不能够满足适用性的要求了，而桥梁又属于道路中的咽喉位置，发挥着极其重要的作用。对于已建成但不满足使用要求的桥梁，如果重建将需要大量的资金，而且从修建到投入使用也需要消耗大量的时间，这将严重影响到经济的发展。因此对不满足使用要求的桥梁进行加固，使其满足使用的要求，可以给社会来显著的效益。桥梁加固的方式有很多种，其中最常用、加固效果最明显的当属于体外预应力加固技术；通过施加预应力，并与主梁锚固在一起，从而改变梁体的受力状态，降低原结构上单位面积受到的力，提高结构的整体承载力。
1 体外预应力加固技术概述
体外预应力结构体系是通过预留孔洞受力，在保证其受力面积不变、体内无粘结的情况下，在预留孔洞内转向预留力进行结构分析，使其偏心距在受力情况下发生改变和偏移。与此同时，在二次效应的作用下，桥梁的受力面积、承载能力、频率、效率等都相应地发生改变，造成体外预应力弯曲继而发生变化，并借助相关参数布置混凝土材料，并调整所承载的受力部分，确定原材料的性能和结构，体外预应力混凝土结构组成如图1 所示。
图1 体外预应力混凝土结构组成
2 体外预应力加固技术的特点
与一般的预应力混凝土结构相比，体外预应力混凝土结构主要有以下特点：第一，在桥梁工程加固过程中，体外预应力钢筋既可以存在于桥梁梁体内，也可以变成可更换的体外钢筋，为施工人员的维修与加固提供便利，具有施工简便的优点；第二，在应用体外预应力加固技术对旧桥进行加固过程中，其具有适用范围广、施工简便等优点，不会受到外界各种因素的制约；第三，在利用体外预应力加固技术对公路桥梁工程施工过程中，体外预应力筋所具有的摩擦阻力相对比较小，有利于提高预应力钢筋的利用率。在现代化社会发展中，体外预应力加固技术在混凝土桥梁加固中得到了广泛的应用，通过合理的施工达到了理想的施工效果，为工程提高了社会经济效益，促进了社会经济的快速发展。
3 桥梁框架梁改造中体外预应力加固技术的应用
3.1 采用混凝土锚土块
通常情况下，公路桥梁施工中使用的主要原材料是混凝土，其表面粗糙，施工技术人员应对其进行打磨、凿毛，保证其表面平整，并及时清理打磨过程中的碎渣泥石，并清刷打造后的表面，为工程的顺利施工提供便利。同时，相关技术人员应使用钻孔机进行钻孔，校准计算出的各项设计数据，并进行横向剪切，使用清扫刷清理打磨槽，并浇筑混凝土模板，形成混凝土基础。
3.2 采用钢锚块
由于桥梁的新旧差异，往往会导致所使用的钢锚块的种类不同，大部分的钢锚块分为摩擦力和剪力键两类。通常情况下，使用时间长的桥梁运用摩擦力，使用时间短的桥梁使用剪力键，在制作完钢锚块后，使用易识别的物品进行标识，确定其摆放位置，并铺放混凝土，而混凝土会在长时间的存放下，因干燥而缺乏活性，因此需要进行凿毛，使其湿润、灵活，且易与原来的混凝土相融合，便于操作。打凿之后混凝土的表面残留碎渣应该及时进行清理，以保持洁净，放置一段时间后，涂抹具有湿润作用的物品，保持混凝土湿度和活性。
4 公路桥梁施工中体外预应力加固技术要点
4.1 放样定位
放样定位是公路桥梁施工中体外预应力加固技术中的重点内容。通常情况下，放样定位分为滑垫板及锚固支座位置放样定位和上锚固定点的放样定位。其中，滑垫板及锚固支座位置放样定位，首先从梁体底端的锚固中心向跨中方向量取垫块中心和跨中位置，然后在梁体底端的两侧标出量取的参数，再在梁体底面根据垫板的平面尺寸绘制垫块以及对应的螺栓孔位置绘制，最后在垫块内部进行放样，在此过程中，可以忽略梁挠度的影响可。上锚固定点的放样定位可分为斜筋本身位于梁体顶端、梁体断面的锚固定点放样定位和规划位于梁体两端的锚固定点放样定位。在上锚固点放样定位过程中，需要注意各环节工作对梁体钢筋结构产生的影响，尤其是在梁顶板、腹板这些钢筋结构受力比较集中的位置，要根据实际情况调整上锚固定点，避免破坏钢筋结构。
4.2 上锚固点的设置
施工技术人员在实际施工过程中，为了准确地获取锚固点位置，在进行设置时，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。具体操作流程体现在以下方面：首先要凿去桥表面的铺装层，利用混凝土加以保护，同时要保证钢筋裸露在外，将锚固垫板所富含的混凝土凿去，凿出一个孔架，将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，要确保斜孔凿的合理。在完成上锚固孔凿后，要清楚梁顶面的混凝土，紧接着在混凝土表面涂抹环氧胶液，避免发生氧化，最后在梁顶端设置上锚固点，保证表面平整，使其作为混凝土的保护层。
4.3 转向装置
在实现外索加固过程中，转向装置发挥着重要作用。而转向装置关键是自身性能和传载方式，这些都会影响预应力的施加效果。相关技术人员要想改变体外预应力混凝土结构的预应力筋方向，形成设计的预应力筋曲线，必须通过转向装置来实现。在预应力筋和转向装置接触的位置，常常由于转向装置设计不合理或构造措施不当，受摩擦和横向力挤压作用的影响，使得钢材出现局部硬化和摩擦阻力损失的现象，最终造成预应力过大。在转向装置设计中，折角点处的预应力筋必须符合相关规范要求，为了防止附加应力的产生，转向装置在结构使用期内，不能损害预应力钢材。除此之外，转向装置的加工严禁在施工现场加工，要严格按图纸在加工厂进行加工，在运输及焊接过程中，防止焊接变形，为保证安装的合理性，应在穿束前拉线确认。
4.4 体外预应力加固技术的压浆
在桥梁建设工程中运用加固技术时，施工技术人员应重视张拉施工完成后的压浆施工，需要确定压浆的密度及时间，并在施工前完成模型试验。为了保证压浆密度饱满，在张拉施工完成后的1d 内开展压浆工作，保证锚固需求得到满足，并评估检查试验的整个过程及结果，所有准备工作做好后便可以开始压浆工作。通常情况下，该技术运用时，都会采取手动方式，这样能够为压浆的稳定性提供保障。
5 结束语
综上所述，伴随着我国社会和经济的快速发展，我国公路桥梁建设取得了很大的进步，公路桥梁施工预应力加固技术得到了进一步完善，这不仅有效地提升了公路桥梁工程的整体质量，还为公路桥梁公路的稳定性和安全性提供了保障。除此之外，施工技术人员还需要加强自身的学习，严格按照施工标准进行施工，为人民群众的出行提供方便。
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[3]朱志良.体外预应力加固技术在化州大桥1#桥加固施工中的应用[J].江西建材，2016（13）.
论文作者:陈瑶
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/26
标签：预应力论文; 体外论文; 桥梁论文; 锚固论文; 混凝土论文; 技术论文; 公路论文; 《建筑学研究前沿》2018年第36期论文;