摘要：在公路桥梁工程加固施工中，体外预应力加固技术为一种新型的桥梁加固技术，可有效提高桥梁的稳定性和安全性，延长桥梁使用年限。文章主要对预应力桥梁加固设计技术措施进行了分析，以供参考。
关键词：预应力；桥梁；加固
引言
随着我国经济快速发展，国际地位日益提高，交通运输地位便日益显著，其中随着桥梁的结构形式的丰富，交通运输量的不断增加和时间的累积，且受当地环境因素等的影响，病害问题严重威胁着桥梁的承载能力，不能满足桥梁的正常使用功能，同时阻碍了交通运输的发展。旧桥危桥拆除后再重建是一项颇为繁琐的工程，因此对原有桥梁进行体外预应力加固是使其保持正常使用状态的有效方法。体外预应力加固能够提高桥梁结构的刚度、承载能力和抗裂性，同时使其具有良好的可靠度、工作性能和耐久性，以在实际中广泛应用。
1桥梁加固维修的内容及原理
桥梁加固维修的原因主要是桥梁的重要结构部位存在严重的质量危害，并且结构病害存在继续扩张趋势且桥梁的关键部位强度已经达到了极限，钢筋的断裂痕迹明显，甚至直接导致了桥梁的混凝土结构变形、变性和失稳。桥梁结构的刚度、强度以及稳定度均受到不同程度的损害，自身的承载力相较于标准设计已经下降25%以上，给桥梁通行以及车辆行驶均带来严重的安全隐患。对桥梁进行维修加固需要先对桥梁的危险程度进行检测，了解桥梁的病害程度，并据此进行桥梁评价，制定出合理的桥梁维修加固方案，明确桥梁加固的目的。在桥梁加固维修施工的过程中，要对具体的施工技术进行合理选用，坚持安全、高效、便捷等原则，对桥梁上部结构、下部结构以及桥梁主要部位分别进行维修加固，控制好各项技术指标，提升桥梁加固维修施工效果。
2体外预应力加固技术的优点
体外预应力加固技术属于道路桥梁中最常使用的加固技术，且其伴随预应力的出现而出现。此技术可以简化加固方案，且不会削减截面力度，在道路桥梁内部也不需要放置管道，因此可以使用于寒冷地区。同时，体外预应力技术使用的预应力筋不需要经常更换，节省了施工资源，也减小了摩擦阻力，可以有效延长道路桥梁的使用寿命，增强了桥梁结构的稳固性，保障了行人的安全性。总而言之，在道路桥梁施工期间推广使用体外预应力加固技术，可以有效解决工程的耐久性问题，为企业带来了长远的经济与社会效益。
目前体外预应力法加固危旧桥已广泛运用于实际工程中，相较于其他加固方法，体外预应力加固法具有以下优点：通过对梁体外预应力束施加预应力从而构成加固体系，提高了加固材料的利用率，属于一种主动加固法；对结构形成间接卸载，使结构的承载力及抗弯刚度提高；能防止裂缝产生，使已产生裂缝闭合，并能减小下挠；体外预应力加固技术设备简单。人力投入少，施工工期短。并且在加固施工过程中可以较短期甚至不中断交通；体外预应力体系自重小，对墩台和基础提出受力要求小，可节约这两部分加固费用，经济效益显著；可以较方便地调整体外预应力束的应力，便于更换体外预应力筋，而且预应力变化幅度小，同时也没有疲劳问题；体外预应力加固法不减小桥下净空，路面高程也不会增加。
3体外预应力加固设计技术措施
3.1锚固装置设计
锚固装置在体外预应力加固技术中是最重要的一环，在对体外预应力筋进行张拉时，其张拉力直接由锚固块承担，并通过锚固块与梁体之间稳固的连接，将体外预应力的加固力直接传递到梁体上。因此，锚固块的稳定性及其承载能力大小直接关系到加固的成败，加固效果的好坏。目前，对于锚固块稳定性、可靠性的确定，主要依靠有限元模型与试验相结合的手段。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆首先，建立锚固块体系的有限元模型加以分析，获取锚固块体系及与其相连接梁体区域的力学性能和应力分布结果。其后，设计锚固块的模型进行试验，重点研究其极限承载力、应力应变等性能，并与之前建立的有限元模型数据对比，用以验证锚固结构的安全性，如果不满足性能要求，则需对锚固块的设计做出有针对的改进。另外，为了确保锚固装置能达到设计目标，在张拉施工前需对其进行全方位的探伤检验；同时在施工过程中，也需对锚固块进行监测，重点观测其应变等指标，以确保锚固块的可靠性。
3.2体外预应力束的布置
在对需要运用体外预应力法加固的旧桥进行设计计算时，预应力束的束形和张拉控制应力是需要重点关注的对象，根据加固能产生的作用来修正设计，选择最合适的加固方式，最终确定最行之有效的体外预应力筋的布置方式。对于多跨桥施加体外预应力，预应力束应尽量跨多段梁进行布置。这种形式可以减少工程中锚固装置数。在利用体外预应力加固桥梁时，要通过分析旧桥产生的问题结合原桥受力形式有目的地对预应力线型进行布置，防止加固产生的预应力对既有桥梁产生不必要的破坏。由于预应力束仅于锚固装置处与既有桥梁相连接，故该区域承受较大的力且应力不均匀分布，易出现应力集中现象，故而锚固装置在设计时考虑在既有桥梁刚度较大的位置布置。考虑加固时的体外预应力对既有桥梁产生的受力负担小，应尽量将预应力束设计为对称布置的形式。如果体外预应力加固时所布置的锚固装置以及转向装置间有一定距离，为避免体外预应力束与梁体间产生共振，需要对梁的自振频率值及体外预应力束的固有频率值进行计算，必要时增设减振装置。要确保体外预应力的施加进行加固不仅能对裂缝产生抑制作用和减小挠度，而且能提高原桥承载力。
3.3加固处理及计算
在地质环境较高的区域施工应力结构应用效果较差，容易受到拱顶沉降的影响，同时水压的变化及围岩压力均可引起结构形变，因此便需将支护受力大及受力不均衡等问题充分考虑到预应力加固中，从而保障体外预应力加固效果。在桥梁设计较为低矮的区域，地下水对桥梁结构的影响不容忽视，岩层与隧道轴线夹角如存在褶皱情况，应及时采用相关措施进行有效处理，并控制支护结构受力，使预应力加固能够达到预期设计标准。
3.4体外预应力加固注意事项
旧桥除了承载力不足外，都伴随着其他病害，如表面蜂窝麻面、裂缝、掉块等一系列问题，在加固前应先按有关规范处理混凝土的病害，超限裂缝应先进行注胶修补，混凝土掉块和露筋等问题也应进行修补后方可进行加固。张拉力按照10%、20%、100%分级张拉，每级持荷时间为5min。由于该桥梁片较多，应先进行一跨或部分梁片施工，取得经验，核对加固效果，再进行全桥施工。在加固过程中，应中断交通，在不得已中断交通的情况下，也应半幅施工，且要断开半幅T梁的横向联系，以达到最佳加固效果。严格遵循上述工序，不得颠倒，下一步工序必须在上一道工序完成，且混凝土和其它材料强度到达设计或规范规定（设计未指定的）的强度后，经监理及质量检测单位验收合格后，方可进行下一道工序的施工。
4结语
随着交通事业的快速发展，预应力加固技术也得到了更为合理的优化与控制，成为道路桥梁施工期间最为关键的管理优化措施。在选用体外预应力加固技术的过程中需要注意对桥梁结构进行分析，综合运用先进设备、新型材料以及改造技术等，对桥梁的使用性能予以优化、延长其使用寿命，使其能够更好地满足交通运输发展的需求。桥梁维修加固技术应用要具有针对性，对工艺流程合理安排、对技术方法科学分析，因地制宜，确保桥梁维修加固工作科学合理、经济安全。
参考文献：
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[3]杨丹.体外预应力加固连续梁桥研究[D].辽宁沈阳：沈阳建筑大学，2012.
论文作者:杨梅,王勇
论文发表刊物:《基层建设》2018年第30期
论文发表时间:2018/11/15
标签：预应力论文; 桥梁论文; 体外论文; 锚固论文; 结构论文; 技术论文; 应力论文; 《基层建设》2018年第30期论文;