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摘要：本文介绍了体外预应力技术的概念、优势、设计原则、施工工艺，对其在军用道路中的应用前景进行了探讨研究。
关键词：体外预应力技术；军用道路
1 体外预应力技术的概念及优势
1.1 基本概念
体外预应力加固是指运用预应力原理，通过增设体外预应力索（包括钢绞线、高强钢丝束和精轧螺纹钢筋）对既有混凝土梁体主动施加外力，以改善原结构的受力状况的加固方法。对于钢筋混凝土或预应力混凝土梁板，采用对受拉区施以预加压力的加固方法，可以抵消部分自重应力，起到卸载作用，从而能较大幅度地提高梁的承载能力。体外预应力加固法，既可作为桥梁通过重车的临时加固手段，又可作为永久性提高桥梁荷载等级的措施。
体外预应力加固体系主要由预应力钢筋（束）、锚固系统、转向块或滑块、水平束减振装置和梁体组成，可用于混凝土简支梁、连续梁及连续钢构桥等的加固。用预应力方法加固桥梁结构时，应考虑的主要问题有：施加预应力方式方法，预应力损失的估计，减少预应力损失的措施，预应力加固的计算等。
1.2 主要优势
工程实践表明，桥梁体外索加固技术具有如下优点：
（1）施工工艺简单，体外索不需要设置结构内部管道，在原有结构上固定预应力束方便、快捷，加固块件的制作质量容易控制，安装张拉方便，所需设备简单、人力投人少、工期短、干扰交通少、经济效益明显。
（2）附加重量小，能够较大幅度地提高旧桥承载能力。加固后所能达到的等级与原桥设 计标准及安全储备有关，一般情况下可将原桥承载力提高30%?40%，利于结构的轻便和美观。
（3）对原结构损伤小，可以做到不影响桥下净空、不增加路面高程。
（4）体外预应力束线形简单，预应力损失小，材料使用效率高。
（5）在加固过程中，可以实现不中断交通或短时限制交通，便于检测、检查及维护。
（6）体外预应力加固需要可靠的防腐设计，要限制自由长度以控制振动，防止火灾。
2 体外预应力技术的设计
2.1体外预应力的布设原则
（1）预应力筋的外形和位置应尽可能与弯矩图一致，合理的预应力筋的布置形状应该是使张拉预应力筋所产生的等效荷载与外部荷载的分布形式上基本一致。
（2）为了获得较大的截面抵抗弯矩，控制截面处的预应力筋应尽量靠近受拉边缘布置，以提高其抗裂能力及承载能力。
（3）尽可能减少预应力筋的摩擦损失和锚固损失，增大有效预应力值，以提高施加预应力的效益和构件的抗裂性。
2.2布束形式
体外预应力筋（束）布置方式须考虑桥梁结构的内力分布状况。体外预应力筋（束）可根据原结构的构造及断面形式布置在梁体的外侧或内侧。对箱梁宜将体外预应力筋（束）布置在箱（室）的内侧。体外预应力筋（束）沿桥梁纵向长线布置，横桥向应对称。
3 体外预应力技术的施工工艺
体外预应力体系有4个基本组成部分，即体外预应力束，体外束锚固系统，体外束转向装置，体外束防腐系统。体外预应力混凝土结构是一种采用体外预应力体系的混凝土结构，根据其是否同时配置体内预应力筋，可区分为体内、体外混合预应力混凝土结构和全体外预应力混凝土结构。
施工工艺包括5个工序：1.预应力筋加工与运输；2.预应力筋安装及张拉；3.施工监控；4.安装齿板、转向块（板）及滑块；5.防腐与防护。其中第2项工序是体外预应力技术中的关键环节，预应力张拉一般采用专用的液压千斤顶，主要是由内部的插孔控制油压力值，并计算实际张拉力，在张拉施工过程中，尽可能确保两端对称的张拉局势，以减少皮肤摩擦损失所带来的不对称张力。与普通的预应力张拉相比，体外预应力的张拉方法和原理是一样的，只是要根据自身抗腐蚀预应力材料选择不同的防腐方式，在张拉前，要剥离保护层，清洗保护油脂，有效地去除线材批量锚，以确保锚固有效。
4体外预应力技术在军用道路中的应用前景
战时军用道路是由地方原有道路和部分急造军路构成的，其中必然包含大量桥涵。目前我军正在朝着数字化方向前进，现有大量机械化装备，部分机械化装备自重大，地方部分桥涵难以满足我军大量机械化装备的通行要求。
通过应用体外预应力技术，在战时由工程兵部队对承载力薄弱的桥涵进行快速加固，可以在较短的时间内保障部队的快速通行，也避免了对地方桥涵的破坏，减少了战后维护的成本。
综上所述，体外预应力在军用道路中的应用可行性高，前景光明，下一步，将开展具体试验，验证不同体外预应力技术的优劣，提出解决部分桥涵承载力难以满足战时机械化装备通行的难题。
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论文作者:赵志钦
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第25期
论文发表时间:2018/1/24
标签：预应力论文; 体外论文; 技术论文; 桥涵论文; 结构论文; 桥梁论文; 锚固论文; 《建筑学研究前沿》2017年第25期论文;