关键词：桥梁维修；预应力；加固技术；预应力加固
引言
随着我国城市化进程的日益加快,大型工业用车量和日常生活用车量不断增加,公路桥梁的超负荷作业现象日益严重。当前,桥梁的老化、破损是亟待解决的问题之一,而体外预应力加固法是一种比较实用的处理方法。
1预应力技术的相关概念
在土木工程领域范围内，主要是为了全部抵消或部分抵消工程在使用期间来自外界荷载导致产生的拉应力，最终目的是为了改善使用结构期间的表现，加固加牢工程体的结构。利用钢筋混凝土的工程，需要人为地给其施加压力，预应力混凝土结构对使用荷载不同的工程对截面拉应力的要求也有所不同，大体上可以分为三类：第一，全预应力混凝土，指的是在多种荷载组合条件下构件截面积不出现拉应力的预应力混凝土结构，其有好也有不好的作用，好的方面是抗裂性强和耐用性好、刚度也较大等优点。不足的方面有存在反拱值过大，韧性和延展性较差，工作量大，消耗费用较高等不利之处。这些不足也不是完全没有办法克服，可以在工程结构上适当降低预应力的大小，改为局部或有限预应力混凝土结构，还可以改善钢筋混凝土构件的受力性能；第二，有限预应力混凝土，指工程结构在短期承受荷载的情况下，混凝土能够承受一个规定的拉应力值，但在长期荷载的情况下，混凝土不需承受拉应力影响的设计。第三，部分混凝土预应力，指工程结构在荷载的情况下，混凝土承受一定程度的拉应力值，可以出现裂缝，但是所出现的裂缝宽值不能够超过所允许值。混凝土施加预应力也有两种方法：先张法和后张法。先张法，顾名思义，就是先对钢筋产生预应力，然后再对混凝土浇筑成型，而预应力的传递则是用钢筋和混凝土之间的粘结力作为媒介，不过这需要经过一段传递距离才能完成任务，因此这种方法比较适用于较小型的应用，如构件厂生产中的小型构件：板梁、轨枕等。而后张法则恰恰相反，它是在工程构件浇筑成型之后再对钢筋进行张拉，所以预应力主要靠钢筋端部的来进行力的传递。
2体外预应力加固技术的优势
体外预应力加固技术在施工中具有以下几个明显的优势：第一，体外预应力在施工时不受空间和时间的限制，不会中断交通，施工方式比较灵活；第二；设备使用方法简单，所需的数量少，施工周期比较短，是一项性价比很高的施工工艺；第三；为后期的维护和补修提供了方便的条件，预应力筋的更换十分简单，而且不受时间和空间的限制；在施工中增加的恒重设备较少，可以对应力状态进行调节，从而起到很好的加固作用;在体外预应力加固技术施工时，不会对桥下净室产生任何影响，并且对桥梁也不会造成损伤；体外预应力能够最大程度地提高原桥体结构的承载力，优化桥体结构的刚度，并且对原桥体的裂缝和挠度进行有效控制，能够将裂缝修复成闭合的状态；体外预应力施工工艺应用的范围较广，几乎适合所有类型的桥体，可以将其用在中小跨度的简支架构桥梁建设中，也可以用在大中跨度的连续体系桥梁建设中。
3桥梁维修加固中预应力加固技术运用分析
3.1放样定位
放样定位是施工的一个关键技术点。一般而言,放样定位方式有两种,即上锚固点的放样定位和滑块垫板及锚固支座位置的放样定位。上锚固点的放样定位可细分为两种情况:一种是锚固点在桥梁的顶部或梁端顶面部位,一种是锚固点在桥梁的两端部位。当是前一种情况,施工时要把桥梁顶面的纵轴线当成挤出点,沿着桥的纵向方位,量出锚固点与桥梁端之间的距离;后一种情况时,要先将桥梁顶部到梁体底部的垂直距离量出来,然后沿水平方位量取锚固点的横向距离,并做上对应标记。需要注意的是,无论哪种上锚固点的放样定位,都要尽量避免测量过程中对桥梁钢筋结构(尤其受力较集中的部位)造成不良影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆滑块垫板及锚固支座位置的放样定位要从桥梁底部量出滑块垫板的中央位置和跨中位置,将得到的参数值分别在桥梁底部的两侧标记下来,然后依照垫板的平面大小,在桥梁底面将垫板和对应的不同螺栓孔洞的位置全部描绘下来,再在垫板内放样即可。
3.2上锚固点设置
对于上锚固点的设置,首先要求相关技术人员将锚固点布置于梁顶及梁端顶面,然后设计斜筋穿出位置,以斜孔形式凿穿桥面板或梁顶面,重复两次。根据相关技术要求,首先需要清理桥面铺装层。钢筋露于表面后,即可进行锚固垫板处的混凝土清理工作。相关清理工作完成后,进行斜孔的开凿作业,多采用凿岩机进行。开凿及清理作业结束后,即可开始养护作业。
3.3转向装置的设计
转向装置的设计是体外预应力加固工艺的重要内容，对加固工艺的有效实行具有重要的意义。转向装置性能的发挥和传载的方式是影响预应力加固施工效果的关键因素，因此在转向装置的设置上一定要注意施工步骤的科学性。在体外预应力施工中，混凝土结构的预应力筋是依靠转向装置来实现方向转变的，因此完成与设计相一致的预应力筋曲线应力形式能起到加固桥体的作用，如果转向装置设置得不合理，容易使预应力钢材造成局部硬化或者加大摩擦阻力，这样会严重影响预应力钢材发挥出应有的效果。转向装置设置的预应力筋在折角顶点的位置必须高度精准，这样才能够有效避免由于附加应力产生的不良影响，并且在转向装置使用周期内要避免对预应力钢材结构造成任何的损害，要在施工中最大程度地将损失降到最小。在转向装置的安装上也要严格按照图纸操作。
3.4预应力钢筋安装和张拉
在对预应力钢筋进行安装之前,要全面、细致的检查各种锚具的状况和螺杆螺母的匹配度。如果施工时水平筋和斜筋选取的是粗钢筋或以钢料做斜杆,应把斜筋和水平滑块一起固定在滑块垫板的位置,并固定好斜筋的上锚固点。之后在预留给滑块合理滑移距离的基础上,使水平筋的两端保持同等长度的丝头,将水平筋的中央对准滑块的锚孔穿过。如果施工时预应力是靠横向收紧水平筋产生的,那施工时要先把斜杆依照斜度需求焊接于梁端的U型锚固板上,再把水平筋焊接在斜杆上。同时要在每间隔2～2.5m垫起水平拉杆后再实施锁紧装置的安装。在张拉工作之前,要首先将立柱安放在弯起点处,再把收紧器和撑棍依照施工需求在特定的位置安装好。张拉施工进行时,应尽量保证同时张拉同一根桥梁两侧的预应力筋,使其能够产生相同的预应力状况。
3.5压浆工艺
压浆施工是体外预应力加固施工工艺的收尾工作。首先在压浆施工工艺进行之前，要按照一比一的模式进行模型的实验，以将压浆工艺在实际工程建设中的误差降到最低，必须要在保证压浆密实饱满的情况下完成施工。一般来讲，局部位置的黏结段张力可以占据设计张力的108%，在工程施工中，压浆工艺要在张拉完成后的24h之内进行，这样才能够充分满足锚固的需要并提升锚固的效率，压浆的机具要采用手动压浆机，最大程度地保证压浆工艺的均匀稳定并将压浆的压力发挥出来。在压浆调配方面，要严格遵照水灰比并保证压力均匀，确保施工的质量。
结语
综上所述，通过对旧桥施加体外预应力，能够有效减少桥体裂缝，减缓梁体下挠，改善公路桥梁结构，提高了公路的耐久性，同时能够确保公路桥梁的施工质量，确保其后期的良好使用，同时推动我国交通运输事业更为长远的发展与进步。
参考文献
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[3]李晋.体外预应力加固技术在桥梁中的施工方法[J].交通世界,2017(Z2):126-127.
论文作者:徐顺江
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年3期
论文发表时间:2020/4/3
标签：预应力论文; 锚固论文; 桥梁论文; 体外论文; 垫板论文; 应力论文; 混凝土论文; 《工程管理前沿》2020年3期论文;