苏交科集团（浙江）交通规划设计有限公司 浙江省杭州市 310012
摘要：随着物流行业的不断发展和壮大，公路桥梁需要承载更多重型车辆，使公路桥梁结构面临更大承载力。实践工作中发现，传统公路桥梁结构已经不能符合现代化交通运输的实际需要，且交通隐患增多。采用体外预应力加固技术对桥梁进行整修，可发挥较高的社会经济效益。
关键词：桥梁；预应力；加固；设计
引言
我国的交通运输建设事业在国家经济发展的大力存进下得到迅猛的发展。与此同时，桥梁建设中的加固施工技术也得到了很大的提高。桥梁在设计的过程中都规范了自身的承载能力，在使用的过程中如果超过这个限度就会对桥梁的使用安全产生威胁。随着桥梁建设速度的加快，预应力技术逐渐被人们提及出来，通过该技术可以使桥梁的承载力增加，特别是对一些老旧桥梁而言，由于常年的使用其自身的承载力已经难以保证，通过预应力技术可以对桥梁进行改造，使其满足实际的承载需求，其对于道路桥梁的发展有着重要的影响。
1.桥梁加固的意义
桥梁自建成使用开始长期在大气腐蚀、温度、湿度变化等自然环境及荷载作用、材料和结构疲劳等环境中使用，随时间推移出现构件损坏、使用功能受限等，且此过程不可逆。当桥梁构件受损或结构失效，检测评估后不满足结构安全或正常使用时，需要桥梁结构加固。旧桥加固的现实意义如下。（1）桥梁结构安全性。恢复桥梁原设计承载能力，提高桥梁结构荷载等级，改善旧桥使用性能，消除桥梁安全隐患。解决因桥梁结构承载力不足出现的安全问题。（2）桥梁结构耐久性。提高结构材料的耐久性和抗疲劳性能。解决桥梁因耐久性不足出现的安全问题。当在检测时发现构件裂缝、钢筋锈蚀、混凝土碳化等状况时，桥梁的使用安全也将受到一定程度的影响。（3）经济效益。旧桥加固相比拆除重建新桥，将产生直接和间接社会经济效益。可以直接节约大量资金和工程周期；间接促进社会发展和延长桥梁使用寿命。目前，在桥梁加固中体外预应力加固技术比较常用，主要采用的预应力钢筋防腐性强，将其在桥梁结构体外进行设置，对桥梁体产生的预应力作用较强，桥梁结构内部受预应力作用影响作用反力较大，内部作用力与外部预应力发生抵消，使桥梁受力得到有效改善，对桥梁体受力分布更为平均，使桥梁各段由单向或双向受力状态向三向受力状态改变，桥梁体增加极限强度，进而使桥梁整体提升承载力。
2.桥梁预应力加固设计技术
2.1体外预应力加固
在桥梁加固中，体外预应力是比较有效的一种方法，透彻采用无粘结钢绞线、槽钢及粗钢筋组合作为体外索材料。体外索用于对桥梁上部结构加固，利用张拉体外索在梁下部受拉区，对梁体形成偏心预压力，梁体基于此作用发生上拱，减小荷载挠度，对梁体受力情况进行改善，进而实现对承载力的提高。此方法对线路正常运行或行车的短时限制几乎不产生影响，对原结构构造不发生改变，较小损伤原结构；明确体系传力，可实现显著的加固效果，特别是在抗弯加固中更为适用。
（1）设置上锚固点。锚固是桥梁钢筋混凝土结构受力的基础，锚固点的设置非常重要。上锚固点位置在梁顶，需要考虑到斜筋穿过的问题，要预留出两个斜孔，用作斜筋穿过。施工首先将桥面的铺装层和混凝土保护层去除，直到清晰看见钢筋。利用细凿凿去锚固位置的混凝土。根据斜孔的位置和规格设置凿孔架。架设钻机。按照锚固点所在位置凿孔。完成之后做好混凝土清洁工作，涂上层环氧胶液。最后利用环氧水泥砂浆铺平。为了保证锚固点混凝土保护层的厚度符合要求，梁顶面和锚垫板需要保持齐平。
（2）设置转向装置。转向装置技术作用在于加固体外预应力索。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其特点在于能够影响体外预应力的实际效果，可以根据混凝土结构改变预应力筋的方向，从而形成曲线形式，满足设计需要。转向装置的设置位置不同，具体安装要求不一样。比如说折角点的位置，对于转向装置的安装位置的精确度要求更高。这主要是因为横向力和摩擦力的作用会通过对预应力钢材的影响而扩大到对整个桥梁结构产生不利影响。转向装置的位置偏差如果过大，预应力钢筋会在这两种力的共同作用下发生硬化和损耗。由于对形状、细节的要求格外严苛，而普通加工厂对于器具的精度把握不足，所以转向装置的加工工作都是在专门的加工厂中进行。在转向装置的运输过程中，要避免不当操作导致转向装置变形。
（3）预应力筋加固。对预应力筋进行安装和张拉是预应力筋技术的核心。预应力筋的形式或者是体系不同，其具体的安装和张拉操作也有所区别。正式安装之前需要做好充足的准备工作，检查锚具的工作状态，检查钢筋的螺母和螺杆，确保所有的细部都完美匹配。按照设计好的斜度要求对斜杆进行焊接工作，具体位置在梁端的U型锚固板上。完成焊接后，利用夹杆焊的方式连接斜筋和水平筋。垫好水平拉杆。张拉前，设置好立柱、收紧器和撑棍。可以采用梁顶斜筋方向的张拉方式或者是梁底水平筋方向的张拉方式这两种张拉方式。
2.2粘结预应力加固
粘结预应力加固技术也是桥梁加固中经常使用的一项加固技术，该技术就是指在需要加固的桥梁上将锚固定在上面，通常情况下主要选择那些直径较小的预应力筋，这样能够将预应力施加在梁体上，同时还要将复合砂浆涂抹在上面，需要注意的是在对砂浆进行选择时，尽量选取抗拉强度较强的砂浆，这样能够促使梁体与预应力筋与梁体紧紧的粘贴在一起，进而组成一个完整的结构体系。将粘结预应力加固技术应用与桥梁加固工程中去，主要是因为其具有诸多的优点，比如张拉施工操作简单、结构耐久性良好、材料利用效率较高、预应力筋锚固简单等，因此受到了极其广泛的欢迎。通常而言，在中、小跨径的钢筋混凝土空心板梁、T梁与箱梁桥的加固处理中运用粘结预应力加固技术较为广泛，此种技术不仅能够使各种桥梁材料得到充分的利用，而且还能够保证桥梁加固补偿材料的实效性，有效提高加固处理的效率与质量。除此之外，还需要将混凝土砂浆涂抹在桥梁表面，不仅能够保证桥梁结构具有较好的抗腐蚀性，同时还能全面提升桥梁的加固效果。
2.3高强负荷纤维预应力加固
随着各种新材料的不断涌现，纤维材料受到了热烈的欢迎，并且伴随着预应力加固技术的不断更新，越来越多的高强负荷纤维材料层出不穷。该技术主要是将高强负荷纤维合理应用在桥梁中，从而保证桥梁内部形成一种强度较大的预应力，能够在一定程度上将桥梁的应力情况进行改变，在使用该技术的时候需要注意以下几点：首先，由于该加固技术具有良好的物理性能，并且支护强度较高，在对桥梁结构进行加固的时候，能够大大改善桥梁的应力情况。其次，在环境温度发生变化时，该加固技术中可以利用高强度纤维全面提升加固效果，通过对结构进行支护，大力提升其稳固性能。另外，在使用该技术的时候，所使用的高强负荷纤维不仅体积较小，而且质量较高，将其应用在桥梁加固工程中，对于桥梁的原有结构破坏力较小。通常情况下，使用该技术还有以下优势：通过对梁体上的构件进行修补或是加固之后，不会对桥梁原有的尺寸大小以及自身重量造成较大的影响，与此同时也不会减少桥梁自身的使用空间。
3.结语
综上所述，预应力技术较传统的施工技术相比具有很大的优势，特别是近几年桥梁建设的高速发展，预应力技术发挥的作用越来越明显，但是预应力技术在我国的桥梁建设中的应用起步较晚，还有很多不成熟的地方，仍然需要施工单位在实践的过程中，不断总结经验，使得该技术在桥梁建设上发挥出更好地作用。
参考文献：
[1]和铭新.加大截面法在加固工程中的应用[J].中国水运，2007，（5）.
[2]张元发.浅谈在路桥施工中怎样应用加固技术[J].城市建设理论研究，2011，（10）.
论文作者:肖伟明
论文发表刊物:《基层建设》2016年4期
论文发表时间:2016/6/12
标签：桥梁论文; 预应力论文; 结构论文; 技术论文; 锚固论文; 体外论文; 承载力论文; 《基层建设》2016年4期论文;