摘要：随着我国经济建设的发展，公路网已基本形成，但公路网中部分桥梁抗震性能不良、承载力不足，影响其安全性和使用功能，需采用加固措施提高承载力以适应交通需要.旧桥加固将是桥梁工程界一个非常迫切的任务.体外预应力是一种有效的桥梁加固方法，简单易行，不影响行车，受力途径明确，能显著提高结构承载力和抗裂度，有效改善结构的应力状态。
关键词：路桥；加固；体外预应力
1体外预应力加固法的特点与原理
1.1 体外预应力加固技术的原理
体外预应力加固技术主要包含预应力钢筋，锚和转向装置三个部分。预应力钢索提供支撑作用，连接在桥梁两端的锚杆，并在中间位置设置转向装置，起到连接桥梁的作用。通过此种方法，可以使桥梁的一部分重力作用在预应力钢筋上，减轻了桥梁的结构应力，起到了加固的目的。也就是说，采用体外预应力，不仅仅能加固桥梁结构，还能分担桥梁重力，起到卸荷作用，提高桥梁的承载能力，在公路桥梁建设和养护中具有重要的推广价值。
1.2 体外预应力加固法的特点
体外预应力法通过在桥梁上设置一个与原来桥梁弯矩相反的弯矩来实现卸荷和加固的目的，因此，在应用该方法之前，必须要先计算桥梁结构的受力状态。通过计算方可得知需要施加的预应力大小，方能保证加固效果。相较于其他加固方法，体外预应力法的优点主要体现在以下几方面：（1）施工对交通的影响较小。在施工过程中，可不中断交通或短时限制交通，并不会对交通产生重大影响，避免影响城市生活。（2）施工周期短，经济效益好。相比于其他的加固方法，该方法所需要的人员和设备要求较低，技术难度不高，施工周期短，经济效益较好。（3）该方法施工不抬高路面标高，对桥梁损伤小，对桥下净室的影响较小。（4）该法不会改变原有桥梁的截面，通过施加预应力索来提高原有桥梁的刚度和承载性能，对原有桥梁的结构改变较小。总之，体外预应力加固技术在中小跨度的简支结构桥梁和中大跨度的连续结构桥梁的建设、使用和维护过程中具有积极作用，能提高公路桥梁的安全使用性能，延长服役寿命，提高经济效益。
2 体外预应力技术在桥梁加固中的作用
首先，体外预应力技术有利于桥面设计标高的恢复，该项技术是通过临时钢桁架加以利用，使其对外预应力索进行跨桥处理，进而将一个向上的作用力施加到桥面，进而实现桥面标高的恢复。在具体应用中，首先要通过横向支撑排架、体外预应力索来校正标高，然后将转向桁架架设在桥梁体外、跨中以及上册部位，之后通过预应力来处理高出桁架的桥面，并向桥墩施加作用力，在反复调整之后，就可以将桥面标高恢复到原始设计值。其次，体外预应力技术能够修补截面裂缝。众所周知，桥梁工程在长时间的载荷作用之下，很有可能出现开裂问题，尤其是对于一些具有较大刚度、跨中下部挠度较高的部位，其桥面开裂现象十分常见。针对此，可以对体外预应力技术加以利用来修补截面裂缝，在工程实践中，首先要检测截面裂缝的部位，一般情况下会利用25倍镜，如果检测到的裂缝尺寸超过0.03mm，那么就可以选择高强度粘合剂来进行封闭处理，并对压降嘴设备加以利用，向裂缝内部打入高分子材料，而如果是在桥梁1/4部位发生裂缝，那么就可以利用钢板来提升外预应力。此外，在桥梁加固工程中运用体外预应力技术，还可以有效改善桥梁的抗弯承载效果。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在具体应用中，首先对直线型预应力拉杆加以利用，处理桥梁中间界面，对其抗弯承载效果进行改善，使其结构稳定性得到提升。与此同时，混合型预应力杆也可以在桥面中正截面承载力的提升中得到应用。
3 体外预应力加固技术的应用
3.1 放样定位
放样定位是体外预应力加固技术的重点工作之一，在具体的施工中可采用两种方法来进行。第一种方法是针对滑块垫板及锚固支座进行设置定位，首先确定梁跨中点和垫块中心点，然后设置锚固点，完成测量得到参数后在梁两侧面放样处打上定位标记。另外，为了保证桥面与垫板的贴合一致，需要预埋紧固螺栓的位置；第二种方法是根据锚固点进行定位。由于锚固点在预应力索上的定位位置是可以变化的，设置在不同的断面位置，所产生的加固效果是不一致的同理，锚固点处于不同的位置，测量的参数也是不同的。当锚固点位于梁顶部或者是桥梁的断面位置时，需分别测量桥梁两端点、桥梁顶点与锚固点的距离。当锚固点位置处于桥梁两端时，需要测量梁顶部与底面的高度和锚固点与两端的水平距离。由于在放样定位的时候，需要锚固点的位置，在锚固过程中可能会对原有桥梁的结构产生影响。因此，要尽量保证在设置施工的时候原有桥梁的钢筋结构不受破坏。
3.2 转向装置技术
转向装置是实施体外预应力加固时必须应用的一个重要构件，它可以改变预应力筋的方向，使预应力筋的结构形状满足使用要求。转向装置的载荷传递方式、自身的精度以及强度和刚度等性能，会对预应力施加产生一定的影响。尤其是在转向装置与预应力筋的接触位置，摩擦力和横向力会使转向装置内部产生较大应力，当转向装置设计不合理或性能不满足要求时，就会导致预应力施加的效果大打折扣，影响加固效果。另外，要确保转向装置和预应力筋的位置准确，高度合理，避免产生附加应力，保证预应力筋设置的准确性和稳定性。
3.3 预应力筋的安装与张拉
预应力筋的安装与张拉是加固工作的重要环节，预应力筋的形式是依据桥梁施工建设过程中的施工现状来选择的。在安装预应力筋前，首先要检查各种锚具是否能正常工作，确保满足施工要求。在安装过程中，首先进行斜筋和水平筋的位置布置及穿线。将斜筋与水平滑块进行连接，并固定斜筋的上锚固点，然后传穿入水平筋，并保证水平筋的中心与滑块锚孔的位置对中。然后进行水平筋收紧装置的设置。在梁端处的U型锚固板上焊接斜杆，并确保焊接角度与斜筋设计角度一致，完成斜杆焊接后，还需要安装立柱、撑棍和收紧器，完成锁紧装置的施工。在锁张拉过程中，为了保证桥梁两侧受力均匀，需要两侧同步张拉，在张拉过程中要注意预应力筋的受力状态，保证受力均匀稳定。
3.5 压浆
张拉完成后局部有粘结段的压浆工作是一道很重要的工序，首先施工前要进行1∶l的模型试验，在保证压浆密实饱满的情况下，局部有黏结段的粘结力可达到设计张拉力的108%。工程中，压浆施工在张拉完成后24 h内进行，以满足锚固要求。压浆采用手动压浆机，保证压浆过程的均匀稳定和压浆压力的要求。另外，压浆密实程度将直接影响粘结效果，所以在压浆中应严格控制水灰比，并保持压力均匀。
4 结语
公路桥梁工程是关乎国计民生和社会发展的基础工程，公路桥梁的质量和使用寿命直接影响交通运输安全和社会经济发展。为保证公路桥梁的正常通行，需要对路桥结构进行日常的维护与补强，采用体外预应力法就可以实现加固效果，对桥梁的质量安全和稳定运行具有积极意思，增大公路桥梁的承载能力，延长了公路桥梁的使用寿命，对现代化经济建设具有积极的促进作用。
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论文作者:苏建锋
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第27期
论文发表时间:2019/1/3
标签：预应力论文; 桥梁论文; 体外论文; 锚固论文; 桥面论文; 结构论文; 位置论文; 《建筑学研究前沿》2018年第27期论文;