摘要：使用体外预应力技术能够有效的提升桥梁的强度和承载力，从而来提升桥梁的使用寿命，从根本上提升桥梁的社会效益和经济效益。虽然体外预应力技术在我国已经得到广泛的应用，但是也要在施工过程中注意细节，提升施工质量，从而最大限度的发挥体外预应力技术的作用，提升桥梁的使用效率。本文探讨了体外预应力技术在桥梁加固中的应用。
关键词：体外预应力技术；桥梁加固；应用
在桥梁加固中体外预应力技术的应用具备工艺简单、施工效率高、作用力大等特点，此种施工技术的使用可以有效的将桥梁体外预应力应用于旧桥改造中。并且在体外预应力技术的使用中，其具备主动加固的技术特点，相应的其经济效益也较高。
1体外预应力的特点与组成
1.1体外预应力的优点
体外预应力的优点有：①体外索可调可换，便于使用期间进行维护；②与原结构无粘结，应力变化值小，对结构受力有利；③锚固构件尺寸小，自重增加少，可有效地大幅提高结构承载能力；④力索可灵活布置，根据实际情况，可采用全桥加固也可采用局部加固；⑤预应力索设置处的锚固区和转向区与主梁相连，能够减少摩阻力的损失，从而可以充分利用预应力的效应。
1.2体外预应力的缺点
体外预应力的缺点：①体外预应力索长期暴露在结构外面，防腐、锈蚀等很难得到保护，受外界影响较大；②体外索在锚固区和转向区由于受力的特点，较容易发生应力集中的现象，因此对施工要求较高；③由于体外索具有强度高，在实际中其张拉力很小，故不能发挥其优势，并且对锚具和夹片也要求较高；④在桥梁受力外界荷载的作用下，体外预应力筋会产生变形，但是其发生的变形和混凝土产生的变形是不同步的，所以会造成预应力损失。
1.3体外预应力的组成
1.3.1锚具
锚具和夹具是预应力筋锚固的重要工具，结构产生的力通过锚固端传给主梁，主梁承受最终的力，故体外预应力索采用的锚具要比普通的锚具具有更好的安全性、可靠性和专业性。由于其外观尺寸大于普通的锚具尺寸，所以还需增加一些辅助装置来填补多余的尺寸，如减振装置、防松装置、防锈装置等。
1.3.2体外索
常用的体外索主要的类型有光面钢绞线、无粘结钢绞线、平行钢丝等。工程实例中大部分采用无粘结钢绞线，并且在一定的必要条件下采用表面喷带有环氧涂层的钢绞线，此钢绞线能起到很好的耐腐蚀作用，具有非常好的实用性。无粘结体外预应力加固相比于有粘结体外预应力加固，其最大的优点在于在后期结构运营过程中，钢绞线出现一定的病害时可以对钢绞线进行二次张拉或换索。
1.3.3锚固块及转向块
体外预应力索加固于桥梁体上，通过锚固块和转向块传力，为了降低在预应力传递的过程中损失的应力，必须保证锚固块和转向块结构连接具有有效性。转向块(锚固端)间的体外预应力索可能产生独立于梁的振动，若其频率与梁的固有频率相同，就可能发生共振。对于应力小或施工地势优越的锚固块，它们一般使用钢结构型式，也可以将钢筋混凝土应用于具有张拉时应力较大的锚固块。
1.3.4减振装置
体外索的减振装置主要是为了减少其在动荷载(如车辆荷载与风荷载)作用下产生的振动，主要是体外索锚固块和转向块索长较大的位置。减振装置一般采用管内包裹橡胶的钢结构，用植入螺栓的方式和原桥相互连接。
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1.3.5施工器材
体外预应力加固进行张拉施工时，所用的器材一般是张拉机，根据张拉的需求可分单孔千斤顶和整体千斤顶。需要分丝逐孔张拉或施工张拉时场地条件不佳的情况下采用单孔千斤顶张拉，需要将体外索进行整体张拉时则采用整体千斤顶张拉。
1.4体外预应力的布设形式
根据体外索在结构上布设的位置可以分为顶板体外索、腹板体外索、底板体外索。体外索锚固的形式有钢结构锚固形式与混凝土结构锚固形式。
2体外预应力技术在桥梁加固中的应用
2.1做好体外预应力索、锚具等的防腐保护以及检查工作
在桥梁加固工作中，必须要不断提升体外预应力技术的应用水平，尤其是部件的锈蚀性，必须要采取可靠的措施来进行预防。一般情况下，为了防止预应力索生锈，可以采取相关措施来隔绝索与空气的接触，从而阻止金属与空气中的水分和氧气接触，防止其发生氧化反应。例如，可以把预应力索包裹在塑料管内，也可以在预应力索上刷一层绝缘漆；除此之外，也可以把水泥混凝土包裹在预应力索的外表面，充分把预应力索保护起来，这样雨雪天气对预应力索的影响就会降至最低，不仅能够防止预应力索生锈，而且能够保证预应力索的拉力稳定性。另外，锚具也是金属性材料制作而成的，因而也需要关注锚具的防锈蚀工作，同样可以采用水泥混凝土把连接处的锚具包裹起来，防止锚具被破坏。做好预应力索和锚具的防锈蚀工作之后，还需要制定出相应的制度，让各项工作变得有条可依，保证各项工作的有序开展，例如，应当安排好相应的技术人员对拉索进行定期检查，同时检查锚具的稳定性；对于锚具脱落、变形或预应力索发生弯曲等现象，应当及时发现并解决，防止更严重的事故发生；必须要设定好奖惩机制，对于尽职尽责、忠于职守的员工，应当及时表扬和鼓励，对于偷工减料、不负责任的员工，应当及时警告批评。
2.2加紧研究动态特性对于体外预应力结构的影响，稳定桥梁桩基
科研人员应当加紧对于动态特性的研究和分析，并不断探索思路和方法，尽量减小动态特性对于体外预应力结构的影响。虽然不能全部消除这些影响但是可以通过一系列方法来减小影响。在实际的桥梁运用过程中，动态载荷在桥梁上是不断移动的，分布是随机且不均匀的，因此，多种载荷共同作用于桥梁板上，对桥梁板的影响是极为复杂的。例如，当车辆和行人在桥梁上移动时，实际的载荷分布与理论是完全不同的，理论上，载荷分布通常是考虑一个或者几个载荷的作用，然而，实际的情况是成千上万个载荷共同作用。从这个角度上来讲，研究出动态载荷对于桥梁板的影响是至关重要的。应当合理分析载荷，并找出减小动态载荷的有效方法，从而加强桥梁结构的工作稳定性。为此，科研机构应当进行相互合作，共同寻找出解决问题的方法，秉承科学严谨的态度致力于实践和探究。
2.3开发新型预应力结构材料，检查桥梁橡胶支座
橡胶支座是组成桥梁结构的重要组成部分。因此，企业必须要投入足够的人力和物力，研究和开发新型高强度钢筋以及其他预应力技术材料，从而提高预应力结构的各项力学性能，最终为工程的开展提供足够的安全保障。一般而言，体外预应力筋会受力较大，为了保证可靠度，必须严格控制预应力筋为高强度钢筋。要想保证钢筋的高强度，就应当采取特殊的生产工艺，并采用质量可靠的材料或者研发新型的高强度材料，从而提升钢筋的力学性能。例如，可以在钢筋生产过程中进行冷拉和冷拔，从而大幅增加钢筋的抗压性能和抗拉性能，同时节约钢材。只有不断地实践和改进，才能够生产出性能优异的钢筋。
3结语
总之，体外预应力技术属于灵活度高的加固方法，在桥梁加固改造中经常使用。可改善结构应力状况，提高桥梁的稳定性、安全性。国内地形复杂，对应桥梁施工项目多，多数桥梁长期连续运行，已经危害到交通运行的安全，需要及时进行加固维修施工，借助体外预应力加固法可保证施工进度快、加固效果好、施工成本低的需求，同时最低程度的影响了当地的交通状况，该技术的发展前景较为广阔。
参考文献：
[1]张建良.浅谈公路桥梁施工中的预应力技术[J].建材与装饰.2017(19)
[2]曹博成.桥梁体外预应力加固法的关键技术研究[J].门窗.2016(03)
论文作者:王庆刚
论文发表刊物:《基层建设》2017年第32期
论文发表时间:2018/1/20
标签：预应力论文; 体外论文; 桥梁论文; 锚固论文; 载荷论文; 结构论文; 技术论文; 《基层建设》2017年第32期论文;