东莞市石龙镇规划管理所 广东东莞 523326
摘要：连续刚构桥是一类墩梁固结的连续梁桥，当前，许多连续刚构桥出现了不同程度的损害现象，严重影响了桥梁的使用，对这些连续刚构桥进行加固施工尤其重要，而体外预应力加固是一种极具优势的主动加固方法，闭合了桥梁的部分裂缝，提高了桥梁的承载力，且此类方法的性价比较高，已成为现今俢固桥梁的一类应用广泛的渠道，但桥体外预应力加固也存在需要进一步调查的问题。本文主要研究连续刚构桥体外预应力加固技术的优化措施，桥体外预应力加固技术的原理以及其关键技术，并结合调查后桥梁出现的问题，对桥梁病害，形成原因，加固措施及加固检测等进行系统分析。
关键词：连续刚构桥；体外预应力加固关键技术；应用研究
预应力混凝土连续刚构桥（简称连续刚构桥）是大跨径桥梁建设中常用的一种结构体系，其常用跨径在100~300米之间，连续刚构桥综合了连续梁桥及T形刚构桥的受力特点，主梁为连续梁体，并与桥墩固结，可以适应结构由预加力，混凝土收缩徐变和温度变化所引起的纵向位移，且连续刚构桥薄壁墩是柔性的，但由于经济发展，我国的家用车辆不断增加，对桥梁的损害巨大，体外预应力加固技术是现今社会较为适用的修复桥梁的技术，但仍存在一定问题，需要对其进一步研究，使体外预应力加固关键技术被深层次研究。
一、连续刚构桥的概况
（一）连续刚构桥的特点
（1）连续刚构桥的结构特点是既保持了连续梁无伸缩缝，行车平顺的优点，又保持了T形刚构不设支座，无需体系转换的优势，方便施工，而且很大的顺桥向抗弯刚度和横桥向抗扭刚度满足了较大跨径的受力要求。
（2）柔性桥墩可以适应预加力，混凝土收缩，采用水平抗推刚度较小的高墩和双薄壁墩。
（3）连续刚构桥梁内的内力分布更加合理，有利于增大跨径。
（4）上部结构形式有利于悬臂施工，悬臂施工适合梁的上翼缘承受拉应力的桥梁形式。
（二）连续刚构桥的发展情况
我国于1964年建成预应力T型钢构实验桥---盐河桥，跨度33米，两个T型双悬臂；第一座预应力混凝土连续刚构桥是1988年建成的广东洛溪大桥，跨度180米，双薄壁高30米，中距7.8米，梁在支点处高10米；湖北黄石桥于1995年建成，主跨245米；1997年虎门大桥，为当时PC连续刚构桥世界第一；1999年海沧大桥是国内最大跨径的弯连续刚构桥，2000年以后，还建成了泸州长江二桥（主跨252米）；重庆黄花园大桥，重庆高家花园大桥，贵州六广河大桥等桥梁，我国建成跨径大于120米的桥梁有74座，世界的16座预应力混凝土连续刚构桥中我国占6座，由此可见我国的桥梁事业在世界上已达领先水平。
（三）连续刚构桥的主要危害
随着桥梁的使用，其病害也在不断暴露，严重影响了桥梁的使用，连续刚构桥的常见损害归结为以下几类：
（1）梁体开裂。梁体裂缝主要出现在顶板，底板，跨中腹板，其存在大大降低了预应力混凝土连续刚构桥的使用性能，主梁的整体刚度降低，结构质量下降。
（2）梁体跨中下挠。中跨跨中下挠过大造成桥梁线型不平顺，同时会引起梁体开裂。
（3）墩身裂缝。墩身采用柔性墩，常见为双支薄壁墩和空心薄壁墩，双支薄壁墩用于墩身不高时，较高时采用空心薄壁墩。极易造成墩身开裂。
（4）钢筋锈蚀。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆预应力钢筋易受雨水等其他因素的影响产生钢筋锈蚀。
（四）原因分析
（1）桥梁自身材料方面的因素，如水泥含泥量过大等；
（2）施工方面的因素，如绑扎钢筋时钢筋排放不规则，钢筋的保护层厚度不足，浇筑混凝土搅拌的时间过长等；
（3）桥梁使用环境及温度方面的因素，桥梁内外面形成的温度差；
（4）设计方面的因素，如竖向应力弹性压缩的损失量计算多数参考的是纵向预应力的弹性压缩计算方法等。
二、常见的桥梁加固方法
（一）外部粘钢加固法
外部粘钢加固法是一种采用化学粘接剂将钢板直接粘贴在混凝土构件表面，使之与构件形成受力整体，以提高桥体的承载力，增大延性，刚度和满足正常使用要求的加固方法。
（二）粘贴碳纤维加固法
粘贴碳纤维加固法是采用高强度或高弹性模量的纤维复合材料（碳纤维布或者碳纤维板），用专门配置的粘贴树脂或浸渍树脂粘贴在桥梁混凝土构件表面，使之与原构件形成整体共同受力的加固方法。
（三）加大截面加固法（外包混凝土加固法）
这种方法是用增大混凝土结构物的截面面积和配筋进行加固的一种方法，这种加固方法要求被加固的桥梁下部结构能够承受更多的自重，能够提供更高的承载力。通常情况下，以加厚桥面板或者加大桥梁的梁肋宽度为主。
三、体外预应力加固技术
体外预应力加固法具有加固，卸荷，改变结构内力的三重效果，适用于大跨结构加固。体外预应力是设置在混凝土体外的预应力筋给混凝土施加的预应力，体外预应力加固法是采用外加预应力钢拉杆或型钢撑杆对结构构件或整体进行加固的方法，特点是通过预应力手段强迫后加部分一拉杆或撑杆受力，改变原结构内力分布并降低原结构应力水平，致使一般加固结构中所特有的应力应变滞后现象得以完全消除。
（一）体外预应力加固技术一般优点
预应力加固通过施加预应力，使结构或构件产生与设计荷载作用下的应力符号相反的应力，从而调整结构的受力形态，其主要优点有：
（1）加固工作可在不卸载，不停产，不中断行车的情况下进行，施工操作简便又灵活；
（2）与加大构件截面法相比不需大量加固零配件及其链接固定工作，省工省料；
（3）通常增设预应力拉杆进行加固，因此，提高被加固结构的超静定次数，从而提高结构整体安全性，并且因为不破坏原结构，只在原来的基础上进行强化，因此安全可靠；
（4）可充分利用高强钢材，不增加结构的截面尺寸和自重；
（5）扩大结构弹性受力幅度。
（二）预应力加固时应注意的几点：
（1）进行静力计算时必须首先确定一些与调整应力有关的数值，如张力控制应力值，支座位移值等；
（2）要确定调整应力时的合理荷载值或应力水平，换言之，要分析判断加固结构时是否需要全部卸载，或卸载至某一水平；
（3）预应力筋与被加固结构或构件均在材料弹性范围内受力，两者在加固后的荷载作用下同时达到各自材料的强度设计值；
（4）充分发挥钢材的强度潜力，应设计预应力筋的张控制力应使被加固结构或构件的荷载应力卸载至其反向应力的极值；
（5）预应力加固设计中同样应当考虑预应力分项系数和荷载分项系数等等。
四、总结
本文主要通过对连续刚构桥进行研究，分析了桥梁的优缺点，以及随着时间发展桥梁发生损害的类型以及损害的因素，由于桥梁的损害不仅对桥梁的使用造成影响，而且对社会上交通形成不利因素，因此，对桥梁的加固工作十分重要，总结现今社会存在的对桥梁加固的方法，发现体外预应力加固技术对连续刚构桥的加固工作起重大作用，增大了桥梁的承载力，让桥梁可以继续使用，适合在加固工作中推广。
参考文献
[1] 许威.连续刚构桥体外预应力加固关键技术研究[D].重庆交通大学，2013.
[2] 张小刚，王技，李王辉.某连续刚构桥体外预应力加固技术研究[J].珠江水运，2016（18）：72-73.
[3] 张松雷.体外预应力技术在连续刚构桥加固中的优化设计及其施工监控[D].长安大学，2010.
论文作者:郑广智
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第3期
论文发表时间:2018/6/28
标签：预应力论文; 桥梁论文; 体外论文; 结构论文; 应力论文; 混凝土论文; 薄壁论文; 《建筑学研究前沿》2018年第3期论文;