桥梁体外预应力加固技术 1体外预应力技术介绍 1.1概述 随着我国路网及交通运输业的快速发展，发现大量的桥梁经过一段时间的营运后，梁体出现裂缝、下扰等不同程度的病害，造成桥梁承载力明显下降，必须进行桥梁加固，提高桥梁承载力才能满足日益增大的交通量的需要。旧桥加固成为一项迫在眉睫的新时期建设任务。 体外预应力体系是后张预应力体系的重要的分支之一,是指将布置于承载结构主体之外的预应力筋施加预应力所形成的预应力结构体系。桥梁体外预应力加固技术是一种主动的加固技术，通过预应力材料对桥梁结构受拉区施加预应力，消除部分荷载产生的不利内力，提供结构的承载力。体外预应力成为桥梁加固中最有效的加固技术之一，具有良好广泛的应用前景。 1.2体外预应力的特点 1.2.1体外预应力的优点 1、锚固构件尺寸小，自重增加少，但可有效的大幅提高承载能力。 2、简化预应力筋曲线，预应力筋仅在锚固处和转向处与结构相连，减小摩阻损失，提高预应力使用效率。 3、对原结构损伤小，不影响桥下净空。 4、预应力布置灵活，可以根据桥梁病害进行全桥加固也可以进行局部加固。 5、与混凝土无粘结，由荷载产生的应力变化分散在预应力筋全长上，应力变化值小，对结构受力有利。 6、索力根据情况可以进行调整，预应力索可以更换，便于使用期间进行维护。 1.2.2体外预应力的缺点 1、体外索布置在截面外，防腐、保护相对较困难，易受外界影响。 2、锚固及转向区域容易产生应力集中，局部应力大，锚固施工要求高。 3、体外索张拉力较小，不能充分发挥体外索强度高的优点，对锚具及夹片的要求很高。
4、体外预应力筋的变形和混凝土的变形不一致，容易造成预应力损失。 1.3体外预应力的组成 体外预应力系统由锚固块、转向块、体外索、锚具、减振装置等主要5部分组成。 1.3.1锚具 体外预应力体系仅靠锚固端传力，因此体外预应力锚固体系的可靠性和安全性比一般体内预应力锚固体系要高，需使用专用的体外索锚具和夹片。体外预应力的锚具的外观尺寸较普通锚具更大，且还增加了一些辅助配件，如密封装置、防松装置、防护装置等。 1.3.2体外索 体外索主要有光面钢绞线、无粘结钢绞线、平行钢丝、成品索等类型。体外索较多采用无粘结钢绞线，环氧喷涂带PE的单根钢绞线具有良好的耐腐蚀性能，不需要再进行防护，具有很好的适用性。 1.3.3锚固块及转向块 体外预应力体系仅靠锚固块及转向块传力，锚固块和转向块必须和原结构有效连接，传递应力，锚固块及转向块一般采用钢筋混凝土结构和钢结构。 钢筋混凝土结构锚固块采用在原桥结构上钻孔、种植钢筋、浇筑混凝土成型。钢筋混凝土锚固块的外形及尺寸可以作的足够大，保证和原结构能够有效的连接，均匀的将应力传递到原结构，但是对混凝土浇筑质量要求严格，在部分位置混凝土浇筑困难。张拉力大的锚固块均采用钢筋混凝土形式。 钢结构锚固块采用种植锚栓和灌注结构胶的方式将钢锚箱固定在原结构上。钢结构锚固块具有施工快捷的优点，锚固块能够工厂化加工。但钢锚固块安装受原结构施工空间及自身重量的影响，在很多位置不能采用；钢锚固块仅靠锚栓和胶粘剂连接，传力较为集中，结合面容易产生裂缝，且安装很困难。钢锚固块比较适合施工空间开阔且应力较小的小型锚固块。 1.3.4施工机具 体外索的张拉机具根据张拉的要求分单孔千斤顶和整体千斤顶。单孔千斤顶用于施工空间狭小或分丝单孔张拉的体外索，整体千斤顶用于整体张拉的体外
路桥施工中体外预应力加固技术 发表时间：2016-03-10T15:29:05.280Z 来源：《基层建设》2015年22期供稿作者：温义顺 [导读] 广东盛安建设工程有限公司在本篇论文中，选取的实例是红棉路线路中的调整路段，作为城市中交通的主干运行。 温义顺 广东盛安建设工程有限公司 摘要：预应力的主要效果是使得建筑的坚固程度得以最大的保障。工作的原理是对结构或者是构件部分的力量的解除，这个过程追求永久性的加固，从而对公路和桥梁的坚固程度有很大的支撑力度，使得整个工程的安全有所保障。 1、工程概况 在本篇论文中，选取的实例是红棉路线路中的调整路段，作为城市中交通的主干运行。公路的建设方面，当地政府以重资支持，不但在桥梁、道路灯交通方面有所成就，而且在排水和电力等生活方面也有所建树。这些举措使得城市的发展得到了一个更加稳定和谐的环境。同时，最为得到重视的是混凝土工程的实施，并在以下文字中表明了自身的总结。 2、预应力技术的实践应用 在对工程进行施工时会，预应力技术的应用是必须的，通常是运用张拉作用的理论，在夹紧须应力筋的锚具上用做功的方式将其完成。而在实际的应用中，预应力施工的具体操作有两种方式，分别是外部和内部的施工手段，而两者之间又是具有显著区别的。前者中主要利用的是机械设施操作，以外部施力中的反力作用为主加以调整，从而完全把握混凝土结构施力的效果，不断满足建设中对施工的需求；后者虽然也是使用的机械设备，但是操作中使用的理论是筋的张拉，以此途径最终达到事先对其标准。 这里对于内部预应力有更详尽的叙述。区别于外部施力，内部施力的办法并不唯一。除了可以使用机械设备达到效果，预应力的施工还可以通过电热法来实现，与此较为相似的是白张法，是可以达到目的的另外一种途径。在一系列的预应力施工过程中，可以施以巨大拉力的大型工具得到了最广泛的应用，例如千斤顶之类的，不仅是由于机械设备在预应力工程中的强大能力，更是由于对此类工程实施的有效促进。当然，这些机械设备的使用并不是一概而论的，在操作中要依据具体情况来决定，一方面分清施工的顺序，另一方面则是据此施以具体的工艺技术。 3、桥梁加固 在工程建设中，对桥梁的加固是十分必要的，为了使得其承载方面的能力和耐持久度的性能可以有大幅度的提高，通常会不断补充加固桥梁中的部分结构物。随着我国经济的不断发展，道路的使用也更加频繁，由此造成一定的损耗，因此在加固方面加注了更多的投资，最经常使用的方法有上部和下部的结构补强加固两种。而前者又有更加具体的分类，主要是依据是否将结构受力体系加以变动。如果变换一下角度，主动和被动则是多被应用在补强材料的情况下。 3.1桥梁主动加固原理 这一措施主要应用在受拉区，以直接增设补强材料的方式进行，运用这一方式进行操作的工程有很多，比如对钢筋的补焊以及对钢板盒和高强复合纤维材料的粘贴等。自理论上来说，完全在被动加固的范畴，但是在实际的设计措施中，需要顾虑到两个特点，分别是带载加固和受力阶段性。 3.2桥梁被动加固原理 桥梁经过后加补强材料容易产生“应变滞后”的现象，为了避免这类现象的发生，并且极大程度的对材料的可利用度，则需要对其加以预应力，同时推动加固补强的进行。预应力的加固自作用原理上来说是集聚主动性的。 就我国现今的情况而言，预应力得以使用的范围主要有以下几种体系，包括体外预应力、高强复合纤维预应力、有粘结预应力三种。 4、体外预应力加固常用方法 4.1横向收紧张拉法 在施工过程中，会出现一些明显的问题，比如钢筋混凝土间的缝非常小的情况，这个时候存在于两端的张力会非常显著，为了减弱甚至避免这种张力，在工程中通常采取横向收紧张拉法来进行操作，这一操作方法也适用于同样情况的预应力混凝土梁。这种方式的操作是通过对梁的下缘对称梁中线的安装预应力筋来实现的，实施的位置是梁端，但要保持一定的距离，首先要弯起，之后则是以支点锚作为途径将其固定。为了使得支点的作用得到充分的发挥，需要将预应力筋在水平范围内分段支撑。为了使得预应力得出更好的结果，需要将分段中的中点部分确定，采用拉紧螺栓的方式将对称筋不断收紧，促进钢板部分的与压力以及预应力筋产出的负弯矩作用在梁上，只是通常情况下弯曲的程度很小，所以这种方式通常被应用在对小梁中正弯矩的减弱上，而对于对端顶剪力的降低上则是基本没有效果的。 4.2纵向张拉法 这一方式主要是依附于预应用力筋的轴线而得以实施的。在进行具体操作时，需要在梁底的位置安装预应力筋，弯起处则需要安装在梁的两个端点，其在腹板和顶板都是可以良好将锚进行固定的位置，为了有效降低梁在顶端处的剪力，可以在梁的底部和顶部实施纵向张拉的方式。由此可见，对于张拉实行，在位置的选择上是比较宽松的，顶底部都可以，而且除了可以水平方向，亦可以斜线方向，不过要注意，进行此类张拉根据具体的构造来决定。 4.3竖向顶撑张拉法 一般情况下，打造为U性的钢锚固板被安置在梁中位置的最底层，同时通过将拉杆在端点的固定，并且安装好张紧夹具，从而在此进行拉杆作用。在预应力的一系列技术中，钢丝束加固法得到了很大的认可，这是由其自身效果所决定的，在对其进行设置的过程中，要沿着梁肋的特定曲线来确定形态，同时放置定位的圆圈将其箍紧，以达到完好保证曲线和限定钢束位置的目的。 5、预应力加固体系中对高强复合纤维的有效利用 根据我国现今的实际情况，纤维在我国工程中得到了大范围的使用，其中最为受到追捧的是高强复合纤维的芳纶和碳纤，经过长期的研究和实践经验总结，在对此应有的技术方面也有一定的先进性，依据此，本文认为碳纤维预应力加固更应该得到推崇和使用。 5.1问题提出 在工程的加固方面不止一种，有很多可行的方式，但是在社会上得到反响而且得到广泛应用的则是直接纤维加固法，这种方式的应用
8 无粘结钢绞线体外预应力加固法（征求意见稿） 8.1 设计规定 8.1.1 本方法适用于对钢筋混凝土受弯、受拉和偏心受拉构件的加固，不适用于素混凝土构件的加固。 8.1.2 被加固的混凝土结构构件，其现场实测混凝土强度等级不得低于C10。 8.1.3 采用本方法加固的混凝土结构，其长期使用的环境温度不应高于60℃。 8.1.4 当被加固构件的表面有防火要求时，应按现行国家标准《建筑防火设计规范》GBJ 16规定的耐火等级及耐火极限要求，对加固材料进行防护。 8.1.5 在预应力钢绞线端部锚具的支承垫板不小于100×100mm的情况下，当端部锚固区的砼强度不低于C15时，端部锚固区混凝土的局部承压强度可不作验算。 8.2 无粘结钢绞线体外预应力加固钢筋混凝土梁 8.2.1 当采用无粘结钢绞线体外预应力对梁进行加固时，应按下列规定计算： 1 梁的正截面强度按偏心受压构件进行计算； 2 在作构件强度计算时，应先确定构件达到极限状态时钢绞线的应力值；该应力值等于钢绞线的有效预应力值加钢绞线在构件达到极限状态时的应力增量值。计算中，可假定达到极限状态时钢绞线的应力即为施加预应力时的张拉控制应力，即假定钢绞线的应力增量值与预应力损失值相等。 当采用一端张拉，而连续跨的跨数超过二跨；或当采用两端张拉，而连续跨的跨数超过四跨时，距张拉端二跨以上的梁，其由摩擦力引起的预应力损失有可能大于钢绞线的应力增量。此时可采用以下二种方法加以弥补：方法一：在跨中设置拉紧螺栓，采用手工横向张拉的方法补足预应力损失值； 方法二：将钢绞线的张拉预应力提高至0.75fptk，计算时仍按0.70fptk取值。
公路梁桥体外预应力加固设计方法 艾军史丽远 苏州科技学院苏州 21５0１1 摘要：体外预应力技术是加固既有桥梁、提高桥梁现有承载能力切实可行的有效措施。提出体外预应力加固钢筋混凝土简支梁桥的设计计算方法和加固体系的检算方法。 关键词：体外预应力;加固；设计；承载能力 目前，国道、省道公路网已基本形成，交通运输业日益繁荣。据公路管理部门大量调查结果分析,现有公路桥梁存在两大方面的问题.一方面，相当一部分桥梁服务期限已有2０年～30年,梁体已出现混凝土破损、剥落、钢筋锈蚀、产生裂缝的现象,桥梁承载能力受到影响。另一方面,由于现在交通量增多,车辆载重增大，部分桥梁承载力明显不足,急需采用加固措施提高其承载力以适应交通需要。加固旧桥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，具有操作简单、对原结构损伤小、不影响交通、节省投资的优点［1］［2］,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。结合实例验证本论文提出的体外束加固计算方法的正确性及加固效果. １体外预应力筋的设计内容 1.1 体外束的线形布置 体外束的线形有多种形式,为了满足旧桥加固后承载力的需要，一般采用折线形，梁的跨中部分体外束布置在腹板下缘处，满足正截面抗弯强度要求；在约离支座1/３Ｌ～1／4L
处体外束向上弯起，并锚固在梁两端，满足梁的抗剪强度要求。体外束材料一般由无粘结钢绞线、粗钢筋与槽钢组合而成。 1。2 体外束的预应力损失计算 体外束加固旧桥时，其构造与有粘结预应力混凝土梁不同。因此，体外束的预应力各项损失计算与有粘结预应力混凝土梁有较大差异。在桥梁加固施工中，由于张拉力的读数是在梁体发生弹性压缩的情况下测取的，故分批张拉引起的混凝土弹性压缩损失σs4为零,在活载作用下，引起体外束中的拉力增量时，均以考虑了梁体的变形协调及体系的内力平衡,故活载拉力增量也不会引起预应力钢筋中的混凝土弹性压缩损失。对于全桥整体工作的梁来说，后张拉的各片梁会引起先张拉各片梁变形,产生预应力损失。 因旧桥混凝土的收缩、徐变在长期使用中已基本完成，该项损失较小,可近似取为零。 由以上分析可知，体外预应力筋的预应力损失比有粘结预应力混凝土梁预应力筋要小。所以体外束的张拉控制应力应适当降低,以避免体外束长期处于高应力状态下工作，改善加固体系结构的受力状态，建议其张拉控制应力值比公路桥规中规定的限值降低10%左右。 1。3 体外束面积的确定 体外束面积通常根据梁的控制截面的抗弯强度确定。具体方法：①检算旧桥的承载力或通过桥梁静、动载试验评定旧桥的承载力；②确定加固后梁所要达到的承载能力，并计算加固前后梁的承载力的差值;③根据此差值,按结构设计原理初步估算体外束的面积；5按一般原则，确定转向块和锚固端的位置,并进行全梁承载力校核；⑤按正常使用状态验算各项指标［3],直至满足各项要求为止.
浅析体外预应力加固设计 摘要：对体外预应力加固中体外预应力索、锚固系统、转向装置三个方面在设计时应注意的一些问题进行了分析，并阐述作为主动加固的体外预应力加固技术的特点。 abstract： some issues should pay attention to in designing the external prestressed cable， anchor system， steering device of external prestressed reinforcement are analyzed and the characteristics of external prestressed reinforcement as active reinforcement are described. 关键词：旧桥加固；体外预应力；体外预应力索；锚固系统；转向装置；设计 key words： reinforcement of old bridge；external prestressed；external prestressed cable；anchoring system；steering device；design 中图分类号：tu74 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2013）07-0088-02 0 引言 桥梁一般是公路中重要的咽喉工程，桥断路不通，随着时间的推移，新建的桥梁终究会成为旧桥。公路桥梁长期在自然环境（大气腐蚀、温度、湿度变化）和使用环境（荷载的增加，使用频率加快、材料与结构疲劳）的作用下，逐渐会产生损坏且不可逆。如果将所有旧危桥拆除重建，既不现实，也不科学。适当地对旧桥进行
体外预应力加固法 一、体外预应力加固法基本概念 钢筋混凝土梁式桥通常包括简支梁(T型梁、少筋微弯板组合梁、π形梁及板梁等)、悬臂梁和连续梁等。当其存在结构缺陷，尤其是承载力不足或需要提高荷载等级，即需要对桥梁主要受力结构进行加固时，可在梁体外部(梁底与梁两侧)设置钢筋或钢丝束，并施加预应力，以改善桥梁的受力状况，达到提高桥梁承载能力的目的。 体外预应力是针对体内预应力而言的，即把预应力筋布置在主体结构之外。当体外预应力索应用于混凝土结构时就被称为体外预应力混凝土结构。体外预应力技术用于桥梁加固称为体外预应力加固。从力学特征上说，体外预应力索与周围结构主体在同一截面上的变形是不协调的。 体外预应力索加固结构的实质，是以粗钢筋、钢绞线或高强钢丝等钢材作为施力工具，对桥梁上部结构施加体外预应力，以预加力产生的反弯矩部分抵消外荷载产生的内力，从而达到改善旧桥使用性能并提高其极限承载能力的目的。 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，适用于中小跨径的梁式桥；对于较大跨径的桥梁，采用本方法加固时，宜同时配合其他加固方法进行综合加固，以达到较好的加固效果。 工程实践表明，用体外预应力索加固桥梁具有如下优点: （1）能够较大幅度地提高旧桥承载能力。加固后所能达到的荷载等级与原桥设计标准及安全储备有关，一般情况下可将原桥承载力提高30%--40%。 （2）体外预应力索加固技术所需设备简单，人力投入少，施工工期短，经济效益明显。 （3）在加固过程中，可以实现不中断交通或短时限制交通。 （4）对原桥损伤较小，可以做到不影响桥下净空，且不增加路面高程。 常用的体外预应力加固技术包括体外预应力钢丝束加固法和下撑式预应力拉杆(粗钢筋)加固法。 （5）体外预应力加固法与梁底增焊（或粘贴）钢筋（或钢板）的加固方法相比，不需清凿混凝土保护层，且损伤梁体程度小，加固时不影响或少影响交通，能恢复或提高桥梁的荷载等级，经济效果较明显。 但对于梁体外的预应力筋和有关构件，应采取切实有效的防护措施，否则在温度、腐蚀等外界条件作用下，容易造成预应力筋断裂，从而使加固工作失败。 二、体外预应力加固法原理 常用的体外预应力加固技术包括体外预应力钢丝束加固法和下撑式预应力拉杆（粗钢筋）加固法。 （一）外部预应力钢丝束加固法 采用外部预应力钢丝束(钢绞线)加固梁式上部结构，一般沿梁肋侧面按某种曲线线形(常用的有抛物线形等)设置预应力钢丝束，通过张拉预应力筋实现体外预应力。为保证曲线线形并固定钢束位置，在梁底每隔一定间距离(50——100c m)设置一个定位箍圈(由梁底向上兜)，或者在梁肋侧面埋设定位销。钢
收稿日期：2011－11-28 作者简介：刘航（1971-），男，湖南醴陵人，教授级高级工程师，副总工程师，e-mail ：liuhang71@https://www.doczj.com/doc/663572450.html,. 建筑技术Architecture Technology 第43卷第1期2012年1月 Vol．43No．1Jan．2012 后张预应力技术除在各类新建建筑、构筑物以及桥梁结构中广泛应用外，在结构加固改造领域也有着广阔的应用前景。本文结合一些工程实例，介绍了后张预应力加固技术的相关研究及其在结构加固改造工程中的应用。 1后张预应力技术应用 （1）采用后张体外预应力筋加固钢筋混凝土结构 最为常见，如对于承载能力或刚度不足的混凝土受弯构件，包括框架梁、楼板等采用后张预应力筋加固，以提高其刚度及承载能力；再如对于受压承载力不足的轴心受压柱、偏心受压柱采用预应力撑杆加固，对于混凝土桁架结构中承载力不足的轴心受拉构件和偏心受拉构件等采用预应力拉杆加固等。 （2）后张预应力技术还可用于钢结构和钢与混凝土组合结构的加固。通过对钢结构和钢与混凝土组合结构施加预应力，产生与外荷载反向的变形和内力，一方面可提高钢结构以及钢与混凝土组合结构的正常使用性能，另一方面也可显著提高结构的承载能力。 （3）后张预应力技术还开始用于砖砌体结构的抗震加固。自20世纪90年代开始，新西兰、澳大利亚、欧洲等国家和地区开展了将后张预应力技术用于砖砌体结构抗震加固的研究。结果表明，采用后张预应力技术加固砖砌体结构可以显著提高砖砌体结构的延性和耗能能力，使砖砌体结构抗震能力大幅度提高。 2 后张预应力加固混凝土受弯构件常用布置及节点做法 2.1 预应力筋常用束形布置 对于因承载力不足而采用后张预应力进行加固的 混凝土受弯构件，宜采用接近于其弯矩图布置的折线预应力筋进行加固；对于简支梁，也可采用布置于受拉区的直线预应力筋进行加固。图1~3为几种常用的加固预应力筋布置形式。 后张体外预应力加固技术及其工程应用 刘 航1，高会宗2，杨学中1，吴文奇1 （1.北京市建筑工程研究院有限责任公司，100039，北京；2.中广国际建筑设计研究院，100045，北京） 摘 要：对后张体外预应力技术在结构加固工程中的应用进行了较为全面的分析。探讨了后张预应力加固 钢筋混凝土受弯构件的设计计算方法，提出了预应力筋的常用束形布置和节点做法，并结合某工程实例分析了预应力加固框架梁的有关施工方法。后张预应力技术目前在国际上还被用于砖砌体结构的抗震加固，对其原理和效果也进行了简要的介绍。 关键词：体外预应力；后张法；加固；受弯构件；砌体结构中图分类号：TU 746.3；TU 757 文献标识码：B 文章编号：1000－4726（2012）01－0049-04 EXTERNAL POST-TENSIONING TECHNIQUES AND APPLICATIONS FOR STRUCTURES RETROFITTING LIU Hang 1，GAO Hui-zong 2，YANG Xue-zhong 1，WU Wen-qi 1 （1.Beijing Building Construction Research Institute Co.,Ltd.,100039,Beijing,China; 2.Architectural Design &Research Institute of CRTV,100045,Beijing,China ） Abstract:The external post -tensioning techniques used for structures retrofitting are analyzed comprehensively.The design and calculating methods of RC flexural members strengthened with external tendons are discussed.Meanwhile,the general profiles of external tendons and the joint detail are also presented.Moreover,the construction techniques of using post -tensioning to strengthening frame beams are introduced.Post-tensioning is also used as seismic retrofitting techniques for masonry structures in foreign countries and the related principles and methods are also introduced briefly. Key words:external prestressing;post-tensioned;retrofitting; flexural members;masonry structure ·49 ·
体外预应力施工工艺 1．测量放样 先根据设计文件，将箱外控制点引入箱内每个横隔板处，经内业平差计算后，确定导线点的三维坐标数据，作为施工测量依据。 放样采用全站仪极坐标法放样与校核。 1.1 转向支架、减振支架钢基座测量控制 由于箱内梗肋可能存在施工误差，且两侧腹板高度不一致，施工时先对箱内尺寸进行复核。根据情况，报监理、设计等部门同意后，对基座位置、转向支架及减振支架部分杆件长度进行相应调整，以保证安装位置准确和安装质量。 钢基座钻孔植筋前，在腹板内侧两边墙上准确地标出各转向支架、减振支架平面位置，弹上十字线进行控制。 安装钢基座时用水准仪控制标高。同时复核箱内同一横断面上四个钢基座的相对位置和对角线尺寸。 转向器和预应力束穿过的节点板及减振器的杆件，待支架周边构件安装定位后，再钻孔安装。转向器和减振器以箱内纵向中心线为基线进行平面定位，水准测量确定高度。 1.2 锚固块安装测量控制 施工前先复核原构件尺寸，并根据实际情况调整锚固块位置，以保证预应力束位置准确。然后在箱内梗肋处测量放出各个锚固块底板的位置，用十字线进行定位，对锚固块准确定位。 所有测量标志设置牢固可靠，且不受施工影响，在施工期间加强对测量控制点的保护，并定期复验各控制点，发现问题及时补测补设。 2．转向支架、减振支架制造及安装 2.1 转向支架和减振支架的构件加工制作 （1）钢材 钢材进场后，须有出厂质量证明书，并按标准进行抽查复验，钢材的化学成份及机械性能符合标准。 原材料进厂后堆放整齐，避免潮湿，腐蚀，实行专料专用，并做好涂刷标记。（2）钢材涂刷材料及工艺
对钢结构和构件表面进行喷砂处理，直至露出金属光泽，不得存在旧漆膜、锈、油污及杂质。在工厂内对构件采用单层底漆涂装，底漆为高摩尔比水性无机硅酸锌（IC531），涂刷3道（干膜总厚度100um）。现场安装完毕后再进行检查，补充涂装焊缝、损伤和遗漏部位，完成二次防腐处理。 按图纸规定的涂装材料、工艺及性能进行支架构件的涂装工作。 涂装前仔细确认涂料的种类、名称、质量及施工位置，并按要求对油漆的粘度、附着力、干燥时间等主要性能指标进行抽样检验。 钢材节段边缘（接头两侧各50mm宽）留出焊缝位置不喷漆，以免影响焊接质量。 喷涂前仔细检查储料罐、输料管道及喷枪是否干净、适用：检查高压空气压力、管道喷嘴是否符合工艺要求，高压空气中是否有其他油物和水。 喷涂面漆前，对支架构件的表面进行处理，保持清洁干燥，无灰尘、油脂、锈斑、污垢其他污染，清洁度一直保持到喷涂过程结束。 涂装时要求现场空气相对湿度小于85％；钢材表面温度大于露点3℃以上；环境温度大于5℃，小于40℃以下。 涂装质量控制标准： ①除锈处理符合相应的等级标准：处理后的表面除锈等级达到Sa2.5级；表面粗糙度为40～70um（不超过100um）；表面清洁度为Class2级以上。 ②喷漆要求平整、均匀，漆膜无气泡、皱纹，无严重流挂、脱落、针孔、裂纹、漏涂等缺陷，面漆颜色与比色卡相一致。 ③涂装时，涂层遍数和漆膜厚度符合图纸要求，及时测定湿膜厚度，保证干膜厚度。 ④每涂完一层后，检查干膜厚度，出厂前检查总厚度。 （3）支架构件制造 施工前先熟悉图纸。使用的量器具应严格定期校正，以保证构件尺寸的准确。构件尺寸的计量基准温度为20℃，所有构件尺寸均为基准温度条件下的尺寸。工地用尺在施工使用前与工厂用尺相互校对。 支架构件制造过程中，采取有效措施保证板件及单元件具有足够刚度，防止吊装过程中产生变形。
全体外预应力节段拼装混凝土桥梁设计 与施工示意图 摘要 图1 带肋翼缘板示意图 图2 转型管道双层布置 图3 转向块配筋构造示意图 图4 中横梁分段设计示意 图5 端横梁构造示意图 图6 穿透式人孔示意 图7 节段剪力键（键槽）布置示意 图8 剪力键构造尺寸示意 图9 体外预应力体系的基本组成 图10 交叉锚固平面示意 图11 “转弯”式锚固 图12 转向器截面示意 图13 体外预应力钢束减振装置示意 图14 矩形受压截面抗弯承载力计算图示 图15 受压区呈 T 形截面受弯构件的正截面抗弯承载力计算图式 图16 转向块的拉杆—压杆计算模型 图17 锚固横梁的拉杆—压杆计算模型 图18 节段浇筑顺序示意图 图19 测站布置示意图 图20 高程测点布置示意图 图21 断线匹配法测点平面布置示例 图22 顺拼线形微调法 图23 一次环氧垫片调整 图24 多次环氧垫片调整
图 1 带肋翼缘板示意图 图2 转型管道双层布置 图3 转向块配筋构造示意图 图4 中横梁分段设计示意 图5 端横梁构造示意图 内环筋 外封闭箍筋 A-A ≥100A 外封闭箍筋 转向器 内环筋 A
图6 穿透式人孔示意 图7 节段剪力键（键槽）布置示意 图8 剪力键构造尺寸示意 图9 体外预应力体系的基本组成 图10 交叉锚固平面示意 图11 “转弯”式锚固 出胶槽 出胶槽 ≈ b 1 b 1 a) 胶接缝正面 b) 侧面 c) 剪力键大样 h1 ≥40mm 及2倍最大骨料粒径 h1 /b1 =1/2 转向装置 端横梁锚固系统 转向装置 凸块锚固系统 体外预应力钢束 凸块锚固系统 中横梁锚固系统 桥墩中心线 减振装置
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１—９１０７．２００９．１１．０２９ 体外预应力在大跨径桥梁上的应用与施工 ＰｐｌｉｃａｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｓｈ＇ｕｃｆｉｏｎｏｆＥｘｔｅｒｎａｌＰｒｅ一￥ｎ＇ｅｓｓｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 许杰，．张天伟２ Ｉｌ重庆市建筑科学研究院监理公司重庆４０００２０２中交二航局二公司重庆４０００４２）摘要：本文主要介绍了体外预应力索在莱大垮径桥粱中的应用与具体施工方法。同时，结合某大跨径桥渠体外索张拉断丝原因的分析及处理，提出了在大垮径桥粱体外预应力索施工中应注意的事项及建议。 关奠词：体外预应力；大跨径桥粱；施工方法；钢绞线断丝；分析处理；建议 中圈分类号：Ｕ４４５．４文献标识码：Ａ文章编号：１６７１—９１０７（２００９）１１—００２９—０４ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｍａｉｎｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｎｄａｍｉｌｉｎｇｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｅｘｔｅｍａｌｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄｃａｂｌｅｓｉｎｃｅｒｔａｉｎｌｏｎｇ－ｓｐａｎｂｒｉｄｇｅ，ａｎｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅ∞ｕ辩ａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｔｒｅａｌｍｅｎｔｏｆｂｒｏｋｅｎｗｉｒｅｓｏｆｓｔｅｅｌｓｍｍｄｓ，丘ｎａｌｌｙ，ｐｒｏｐｏｓｅｄｓｏｍｅｅｏｍｉｄｅｒａｆｉｏｍａｎｄｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓｆｏｒｅｘｔｏｍａｌｐｒｅ－ｓｔｒ嘟ｉｎｇｃｏｎ—ａｌｌｃｔｉＯｌｌｏｆｌｏｎｇ－ｓｐａｎｂｒｉｄｇｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄ：ｐｒｅ－ｓｔｒｅｓｓｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｌｏｎｇ—ｓｐａｎｂｒｉｄｇｅ；ｃｏ－－ｏｎｍｅｔｈｏｄ；ｂｒｏｋｅｎｗｉｒｅｓｏｆｓｔｖｅｌｓｔｒａｎｄｓ；ａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｔｒｅａｔｍｅｎｔ；ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎ １工程概况 某特大桥因受地形、位置、景观、通航等诸多边界条件的限制，设计为连续梁＋连续刚构组合梁桥，桥跨布置为８７．７５ｍ＋４Ｘ１３８ｍ＋３３０ｍ＋１３３．７５ｍ，桥梁总长１１０３．５ｍ，其中３３０ｍ为跨越长江的主跨（见图１），桥面全宽１９ｍ，单向四车道。上部结构主梁为变截面单箱单室三向全预应力结构。 图１桥跨布置图 对于大跨径预应力钢筋混凝土结构，其自重十分巨大，交通汽车荷载远远小于桥梁自重。过高的恒载应力难以提高其跨越能力。因此，对于跨径达３３０ｍ的预应力钢筋混凝土箱梁结构，设计者采用了钢～预应力混凝土组合结构形式，即将主跨跨中１０８ｍ混凝土箱梁改为钢箱粱，这样不但降低了结构自重，增强了连续刚构的跨越能力。还有效地改善了因混凝土收缩徐变对大跨度结构后期线形变化的不利影响。 由于在主跨跨中采用了钢箱粱．全桥混凝土箱粱结构体内的纵向预应力索到此中断。为保证全桥纵向预应力的连续传递。在钢一混凝土组合跨箱梁中采用了体外预应力索。以建 收稿日期：２００９．８．１０ 作者简介：许杰（１９８１．），男，学士，助理工程师。 张天伟（１９７２－），男，大专，工程师。立和传递纵向预应力，提高和调整结构的纵向承载能力。 体外预应力索采用１６柬２７中１５．２４环氧喷涂无枯结钢绞线成品索。其组成由内向外为：ＰＣ钢绞线一环氧涂层一防腐油脂一内层ＨＤＰＥ护套一高强聚脂带一外层ＨＤＰＥ护套。由于具有多重防腐功能，防腐性能良好。 体外预应力布置在主跨３３０ｍ内，一端锚固在５群墩悬臂箱梁衅块横隔墙上部，左右（纵桥向上下游侧）各布置８束，通过设置在箱梁顶、底板上的转向装置穿越１０８ｍ钢箱梁。再经转向装置将另一端锚固在７撑墩悬臂粱皑块横隔墙上部（见图２、图３）。 图２体外索在主梁内布设位置 图３体外索在桥墩处箱梁横隔板上的布置考虑到桥梁长期运行和箱梁混凝土收缩徐变及预应力索松弛等因素，并考虑后期再次张拉。体外预应力锚具可以进行 换索、调整索力，因此，设计有螺母和锚杯，锚杯上ｌｊ口７－有螺
箱梁体外预应力加固效果的分析 摘要本文通过对某座钢筋混凝土连续箱梁桥上部结构采用体外预应力加固前、后两种状态下的内力及承载力状况进行分析，着重体现体外预应力加固的显著效果，根据分析提出箱梁体外预应力加固设计及施工时需要注意的问题及相关处理措施，为同类桥梁加固设计提供借鉴经验。 关键词箱梁体外预应力加固 0、引言 目前，国内一些重要高速公路交通运输日益繁忙，经过多年运营，在交通量不断增加和超载车辆的作用下，部分桥梁出现了较为明显的结构性病害，有必要进行处治加固。文中以深圳梅观高速公路改扩建工程中某座钢筋混凝土连续箱梁桥为例，着重研究在采用体外预应力加固前、后箱梁结构内力及承载力的变化情况，说明体外预应力加固效果的可行性及实用性。 1、桥梁概况 该桥上部结构为（20+30+20）m的现浇钢筋混凝土连续箱梁，箱梁梁高1.7m，单箱双室断面，顶板宽度为12.0m，底板宽度为7.6m，悬臂长度为2.0m，箱梁腹板厚度为30～50cm，箱梁跨中截面顶板厚度25cm、底板厚度20cm。原桥设计荷载为汽－超20，挂－120。 经过多年运营，各跨底板在桥跨1/4～3/4范围内均有横桥向裂缝产生，缝宽基本介于0.05～0.20mm之间，最大缝宽达0.32mm，缝长基本介于0.20～2.00m 之间，裂缝间距介于0.10～0.80m之间，部分裂缝延伸至腹板；另外，腹板除与底板连通的裂缝外，还有大量竖向裂缝，裂缝宽度基本介于0.05～0.20mm之间，最大缝宽达0.45mm，缝长介于腹板高度的1/3～2/3之间，少量裂缝竖向贯通腹板。 2、桥梁上部结构主要病害成因分析 本桥上部为钢筋混凝土箱梁结构，主跨跨径为30m，梁高为1.7m，梁高偏低。承载能力计算结果显示箱梁跨中抗弯承载能力不足，因而导致跨中区域产生大量横向裂缝；底板横向裂缝继续沿伸至腹板，造成腹板竖向开裂。 3、加固思路 通过在箱梁腹板外侧布置齿板及转向块，增设体外预应力钢束，在体外预应力钢束张拉完毕后，浇筑腹板加厚段增大箱梁截面来提高箱梁的承载力。钢束、齿板及转向块布置位置见图1~3。
体外预应力加固技术 摘要：体外预应力加固方法是一种人为主动的加固改造和修复技术，首先对体外预应力加固体系的基本构成和加固方法进行了总结和分析研究体外预应力加固受弯构件的计算方法，在总结规范中给出的计算方法的基础上进一步探讨体外预应力筋在加固完成后，在荷载作用下应力增量的计算问题。 关键字：体外预应力、加固、加固效应 Abstract：The technology of structural reinforcement is developing rapidly and begins to takeshape. Firstly，the external prestressing system and strengthening methods axe summarized，the external prestressed strengthening flexural }}}err}bers was studied，a calculation method are summarized in detail，on the basis of externally prestressed tendons are discussed under load stress increment，according to the calculation problem of unbounded prestressed concrete suggestion into consideration of the calculation method. Keywords：External prestressing；Strengthening；Reinforcement effect
听课报告 ——体外预应力加固张拉控制应力较低的原因及索力测试方法 通过桥梁检测与养护课程加固部分的学习，我学到了许多加固措施以及目前加固工作的重要性和技术性。通过本部分的学习，不仅掌握了一些常规的加固方法和注意事项，了解了更多的现实与理想的差距，而且看到了未来加固行业的重要作用和艰巨任务。 一、体外预应力筋应力的测试及应力增量计算方法 体外预应力筋应力的测试具有重要的意义，通过应力的测试可以知道力筋的应力损失情况，并由此计算得出目前结构的整体应力状态，进而检验其是否满足结构的承载能力和正常使用极限状态。然而对体外预应力筋的应力测试的方法却不是很多，因为其应力较大，且在工作状态下检测设备不方便工作。 在刚加固完时的体外预应力筋的应力是很容易求得的，因为张拉力筋时可以通过张拉设备读出其拉力值，进而由应力的定义可以方便的求出刚加固完成时的平均应力值，再通过整体计算和局部计算检验加固效果。但是，随着时间的推移，预应力筋中的应力会逐渐损失，如前面第一部分讨论的种种损失因素。在加固一段时间后，体外预应力筋的应力值发生变化，要评定桥梁的应力状况，就需要重新测量力筋中的预应力损失，再由测得的应力值分别按照持久状况承载能力极限状态、持久状况正常使用极限状态、持久状况和短暂状况应力进行整体计算；以及对转向构造进行承载力和抗裂性计算、锚固区的承载力和抗裂性计算、持久状况下的其他局部构件的承载力计算。 通过凌老师课堂上的讲解，问题的提出以及恰到好处的引导，学生我结合本科力学的知识以及桥梁方面的知识，从理论的角度构思出以下的检测体外索的预应力的方法。 1.静力平衡思想 如图1所示的状况，体外预应力筋束在梁底平行穿过，假设不考虑多束预应力筋之间的定位装置，即各力筋在两端转向块之间被绷紧且没有什么限制，力筋此时被拉直。
桥梁体外预应力加固技术综述 体外预应力技术是后张预应力体系的分支，是无粘结预应力结构技术的一种。它对置于混凝土截面之外的预应力筋进行张拉，通过体外筋端部锚具和转向块将预应力传递给混凝土结构。由于体外预应力技术具有结构自重轻，预应力筋替换、维护方便，预应力损失和应力变化幅度小，施工工期短，混凝土质量高、耐久性强等优点，已被广泛地应用于混凝土桥梁结构的加固维修。 1 体外预应力的概念与体系 体外预应力是指对布置于承载桥梁结构本体之外的钢束张拉而产生预应力。设计时仅把钢束锚固区域设置在桥梁结构本体内，转向块可设在桥梁结构体内或体外。 体外预应力体系由体外预应力管道(高密度聚乙烯管HDPE或钢管等)、浆体（防腐油脂或水泥浆体）、锚固体系和转向块等部件组成。体外预应力体系分为有粘结体外预应力体系和无粘结体外预应力体系。有粘结预应力体系是将钢铰线穿入孔道内张拉后，向孔道管内灌入水泥浆。无粘结预应力体系的体外预应力筋由若干单根无粘结筋组成，将单根无粘结筋平行穿入管内，张拉之前，先完成灌浆工艺，由水泥浆体将单根无粘结筋定位，张拉后不灌入水泥浆。 2 体外预应力加固的组成构造特点及作用机理 2.1 组成构造特点 桥梁体外预应力加固体系的形式是多种多样的。从构造形式上看，该体系主要由以下几部分组成：水平筋、斜筋、上锚固点、滑块、U形承托、水平筋固定支座。 (1) 体外预应力索、管道和灌浆材料 体外预应力体系采用的预应力索一般由钢铰线组成，包括与体内预应力混凝土结构完全相同的普通钢铰线以及镀锌钢铰线或外表涂层和外包PE防护的单根无粘结钢铰线。体外预应力索管道主要起防腐作用，它通常有两种形式：一是全部采用钢管道，二是钢管与高密度聚乙烯管道相结合的方式，即除在锚固段及转向弯曲段采用钢管外在其它直线段均采用高密度聚乙烯管道。 体外预应力索管道的灌浆材料可分为刚性灌浆材料和非刚性灌浆材料。刚性灌浆材料通常指水泥非刚性灌浆材料（如油脂和石蜡）。水泥灌浆是最简单和常用的，它可以适用于与结构有离散粘结的体外预应力结构，也适用于与结构完全无粘结的体外预应力结构。而油脂和石蜡通常用在由普通钢铰线和钢管道组成的预应力系统中，以达到钢索与结构无粘结的目的。 (2) 体外预应力索的锚固系统 体外预应力索的锚固体系一般可分为可更换和不可更换两大类。在可更换的体外预应力锚具中又包括钢索无法放松和可放松两种类型。使用无法放松的钢索可以是普通的钢铰线也可以是单根无粘结钢铰线。使用普通钢铰线时在管道中灌注非刚性灌浆材料（油脂或石蜡），使用无粘结钢铰线时管道中一般灌注水泥浆。但两种类型的锚具中均使用防腐材料填密而不使用水泥浆以满足钢索可更换的要求。可放松的类型在锚具后需预留一定长度的钢索以满足钢索放松的需要，这种锚具的体外预应力索只能是无粘结钢索。 (3) 体外预应力索的转向装置 体外预应力索的转向装置是体外预应力索在跨内唯一与混凝土体有联系的构件，起体外预应力索转向的重要作用。图1～图4是体外预应力混凝土结构中最常见的转向装置。 图1为块状式转向构造，只能承受钢索的竖向分力，大量应用于跨径较小、采用阶段施工的体外预应力混凝土结构。图2为底横肋式转向构造，能承受体外预应力索产生的横向水平分力。转向构造的混凝土在箱梁底板上是贯通的，这种构造常用于斜、弯的体外预应力
桥梁工程中预应力体外索的施工技术 摘要体外预应力技术在我国桥梁建设中的应用前景不可估量，尤其与预制节段施工技术紧密结合，可发挥集成优势，促进预制节段施工桥梁的发展。本文重点介绍了国内外较为先进的预应力体外索的施工技术，体外索二次更换技术以及体外索的防护技术等体外预应力关键技术。 关键词桥梁工程；预应力体外索；技术 1体外预应力混凝土结构的主要优点 ①无需在混凝土内设置预应力管道，可使腹板厚度减薄从而减轻结构自重，并且梁体混凝土灌注无管道阻碍，混凝土浇筑质量易保证，从而可提高结构的耐久性；②可方便地检测预应力体外索的应力状态和防护效果，并且可进行体外索二次更换；③无制孔、压浆等工序，结合逐跨施工法及悬臂施工法，施工速度快，综合效益好；④简化了曲线预应力筋，预应力体外索与梁体接触更少，预应力传输更为简单，并且减少了摩阻损失；⑤体外预应力索用于既有桥梁加固，可明显地提高结构的承载能力和改善结构的受力性能，并且施工时对交通干扰较小，施工快捷，工期短。 2预应力体外索施工工艺 1）施工工艺流程。预应力体外索采用的防护系统不同，其具体施工流程略有差异。下面以最常见的采用套管注环氧树脂浆防护法的预应力体外索施工为例，其具体工艺流程为:施工机具准备→转向器安装→橡胶封堵固定转向器→转向器与外套管间灌浆→预应力体外索穿索→张拉预应力体外索→索体与转向器间填充橡胶→锚头区预埋管内注环氧树脂浆→防松装置安装→防腐装置安装。 2）转向装置施工。体外预应力索的转向装置是一种特殊构件，除锚固构件外，转向块是体外预应力索在跨内唯一与梁体有联系的构件，承担着体外索的转向任务，是体外预应力混凝土结构中最重要、最关键的结构构造之一。转向装置设在箱梁里面，有横隔板式、肋板式、转向块式3种形式。以最常采用的转向块式转向装置为例，转向块布置在箱梁腹板和底板相交的位置，通过特别设计的钢筋与箱梁顶板、底板连成整体。张拉体外索时，转向块与腹板和底板相连的部分会产生较大的剪力和应力集中，局部应力比较大，因此转向块的施工质量须引起高度重视。 对于节段梁采用在预制场预制后运输至现场拼装的情况，转向块预制质量控制较容易。预制时通过特制的镀锌无缝钢管转向器（偏位管）预留成型孔，预埋转向器安装时应严格根据设计图纸位置，清理转向器与外套管之间的杂物，处理完毕后，制作适宜的橡胶条，并用橡胶条把转向器和外套管之间的两端空隙塞满，同时调节转向器位置，确保其与设计曲线位置相符，再向转向器与外套管之间灌浆。灌浆时水泥浆应从最低点的压浆孔压入，由最高点的排气孔排气和余浆冒出。