安徽省路港工程有限责任公司
摘要：随着社会的发展和进步，交通运输压力不断加大，桥梁建设作为交通运输的枢纽工程成为交通建设的关键之一。本文结合工程实例对公路桥梁体外预应力加固的施工技术进行了探讨。
关键词：桥梁施工，预应力，施工技术，公路桥梁
1桥梁加固案例
本桥梁工程原先设计荷载拖-60级、汽-10级。桥梁相邻桥墩之间间距为13m，桥梁的结构为钢筋混凝土T型梁桥。在桥梁的使用过程中发现由于轮船经常撞击桥体导致桥梁出现了不同程度的裂缝、部分混凝土脱落的问题。为了处理这一问题，施工单位决定凿出松散部位的混凝土，再将该处钢筋上的锈蚀部分处理干净。选择使用C40的混凝土修补完整。然后利用体外预应力技术对桥梁进行加固，将桥梁的承载能力提高到汽15级。
桥梁加固之后选择后轴为155kN，前轴为55kN的两辆汽车进行荷载试验。现场的具体布置情况见下图。
图1 跨中横向测点布置图 (单位：cm)
深入分析主梁跨中挠度、钢筋和混凝土的应力，保证加固效果达到标准要求。部分实测结果见表1、表2。
根据表1、2我们可以看出：主梁的跨中挠度在5.43mm左右。可达到国家规范中要求的（1/600）L的要求。桥梁的整体抗弯、抗震性能达到设计的要求。满足汽一15荷载标准运用需求。从上表我们也可看出：当对混凝土施加预应力后会导致混凝土的下部出现压应力，而上部出现拉应力。此时，上边缘混凝土总压应力值与下边缘混凝土总拉应力相对变小，钢筋的校验系数可以保持在0.4-0.8。当对桥梁处理后，桥梁由加固前汽一10级荷载提高到加固后汽-15级荷载标准，取得的加同效果尤为显著。经过荷载的鉴定显示，在汽一15荷载标准先加固后桥梁的抗弯承载能力系数为1．51，可以达到工程的设计要求。
2体外索加固桥梁设计方法
考虑到旧桥梁荷载加同的需要，对体外索通常选择折线形，并且需要达到梁正截面抗弯强度、抗剪强度的标准值。在施工时使用的体外索材料多数为无粘结钢绞线、粗钢筋与槽钢的融合材料。需要根据钢筋在结构中起到的作用布置钢筋。
体外索加固桥梁受弯构件需要根据偏心构件对梁进行承载力的计算；根据无粘结部分预应力混凝土结构得出：当截面受弯破坏后梁内的非预应力钢会有所变化，这样会在很大程度上破坏钢筋的预应力。根据加筋梁组合结构对结构的受力分析，结合极限状态的计算方法从整体变形协调条件对外部荷载应力状况分析。
3施工技术
3.1钻孔和碳纤维粘贴
在桥梁的腹板作业时需要注意钻孔过程不能对钢筋造成伤害。因此，在加固施工过程中在洞口周围粘贴了截面为300×300mm的碳纤维。这样就可以不断增加混凝土结构的压力，避免出现质量的问题。
3.2穿筋
在对波形管进行施工完成以后，要对波形管进行穿预应力筋工作，将标准长度的预应力筋穿人安装好的波形管内。在穿预应力筋的时候注意错开同束内的钢绞线。这是为了对锚具的安装，起到方便的作用。当波形管穿预应力筋工作完成后，需要进行检查，首先要检查张拉位置的预应力筋的长度，要求其能够完全满足张拉需要，再要检查和调整固定位置的锚具垫板位置，要求锚具位置不重叠也不断档，最后要对张拉端的端口、波纹管、锚垫板进行缝隙的填充，这样在浇灌混凝土的时候波纹管孔道内就不会出现漏浆的现象。
3.3张拉
公路桥梁体外预应力的加固设计与工程施工张拉是使用千斤顶设备施工。在施工前，为了确保张拉的准确，要对千斤顶进行测试和检验。使用的如果是油压千斤顶，要对油压表和千斤顶进行准确性的标定，检查油压表的计量单位，使用大吨位砝码配试验机测试千斤顶，当满足标定要求后投入使用。
在进行张拉前要对腹板和中横梁的混凝土进行测试。要求混凝土强度达到标准要求后，再进行张拉。张拉的方法是对称张拉，先张拉独立柱墩横梁钢束，使其长度达到整体长度的一半。再对腹板钢束进行张拉。腹板的张拉，应先从中腹板进行对称张拉，再对边腹板进行对称张拉，最后完成横梁钢束的张拉。
张拉施工流程：安装工作锚一安装工作夹片一安装限位板一安装千斤顶一安装工具锚一安装工具夹片一供油达到初始张拉应力的10％ 一持荷、测量伸长值一张拉至控制应力一中横梁和腹板张拉至初始张拉应力的50％一持荷并测量伸长值一回油一卸掉工具夹片一卸掉工具锚一卸掉千斤顶一卸掉限位板一切掉多余钢铰线一封锚。
3.4压浆
对工程进行压浆要在张拉完成后立即施工。使用高压水枪冲洗孔道，排出孔道内的杂质，再用空压机吹干孔道，使用真空压浆机施压力控制在1.0MPa，将C40水泥浆由下至上进行压浆，等到孔道另外一端出浆，并持荷3 min后再进行补浆。并保持孔道内的水泥浆在有压的状态下凝结，压浆结束后使用切割机切断预应力钢筋张拉端外部露出的钢绞线，大约保留40 mm左右。压浆孔道两端使用带阀门的短管，可以在压浆结束后闭封孔道。
结束语：
公路桥梁体外预应力工程的施工技术是公路桥梁施工技术发展的体现。在施工过程中需要不断的总结和创新，对新型材料的应用要实际测试。确保对材料的刚度完全掌握，方可采用。
参考文献：
[1]葛霖新,徐增鹏,张海林.预应力施工工艺在桥梁工程中的应用[J].中国新技术新产品,2009,(08):23-23.
[2]侯玉成.公路钢筋混凝土桥梁的体外预应力加固技术[J].中国新技术新产品,2011,(13):01-01.
论文作者:韩志旭
论文发表刊物:《基层建设》2016年4期
论文发表时间:2016/6/14
标签：预应力论文; 桥梁论文; 孔道论文; 荷载论文; 腹板论文; 体外论文; 应力论文; 《基层建设》2016年4期论文;