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公路桥梁的盖梁纵向张拉体外预应力加固分析 --以某公路大桥为例摘要：随着社会经济的不断发展，公路桥梁的盖梁纵向张拉体外预应力加固已经成为未来的发展方向。
本文通过以某桥梁工程项目为例，论述预应力现场施工注意事项，分析体外预应力现场加固过程，能够降低桥墩的使用要求，并加强桥梁项目荷载等级，实现公路桥梁项目的正常使用，具有突出的经济效益。
关键词：公路桥梁；纵向张拉体；预应力加固从公路桥梁项目内部的盖梁体外预应力现场加固施工而言，属于一项特别艰巨的工作，不仅直接影响公路桥梁项目的安全性方面和使用性能方面，而且直接涉及到现场施工人员的生命安全问题。
因为公路桥梁工程项目各个环节存在密切的联系，所以通常需要施工单位内部各个部门的全力配合，才能够切实对施工现场内部的问题有效清除，防止事故发生率提升，真正满足公路桥梁本身的使用性能要求与安全性要求。
1工程实例某公路桥梁项目位于西南地区某市，横跨当地清水江，实际起点位于开始修建的大道，实际终点连接当地的温泉公路，全部桥梁项目长度达到286米。
项目地貌属于侵蚀低山河谷形式的地貌，同时河流两岸的实际地形相对特别平缓，海拔高度范围保持在483～530米。
桥梁项目阶地均属于砂卵石，特别薄。
桥梁内部的盖梁是按照整体式施工，实际长度达到26m，而其对应的悬臂长度达到8.12米程度。
项目设计人员选取钢管搭设的方式，作为项目加固支架，同时确保钢管支架切实在稳定方面、强度方面都满足要求。
2预应力现场施工注意事项2.1各类桥梁病害问题分析通过对该公路桥梁项目开展勘察，采取实地考察的方式，找到下部结构具有部分病害，直接威胁桥梁的施工质量，产生一定的安全隐患问题。
例如，项目盖梁周边具有一些特别明显空洞问题，进而造成盖梁出现开裂现象。
另外，部分盖梁因为缺乏各类抗裂钢筋，加上现场施工技术难以过关，也造成盖梁出现开裂，直接影响工程质量。
项目部分盖梁上方位置产生明显裂缝情况，而且实际缝宽已经达到在0.2毫米以上，甚至超过0.5毫米，实际深度范围保持在3～6毫米里面，造成出现此种情况的主要原因在于现场施工人员的技术没有过关。
体外预应力加固技术在泾洋河大桥中的应用随着我国经济的持续发展，车辆荷载、交通量的不断上升，使得很多桥梁长期处于超限服役和疲劳运营的不利状态，桥梁承载力已不能满足现行荷载等级，由此必须通过加固技术，提升桥梁的承载能力，以满足交通需求。
体外预应力加固技术作为旧桥加固的一项新颖技术，对于提高结构承载力和刚度、克服梁体裂缝等方面效果明显，对恢复和提高旧桥的承载能力、延长桥梁的使用寿命、节省造价都具有十分重要的现实意义。
现就该技术在汉中市210国道泾洋河大桥维修加固项目中的工程实践，本文进行了分析探讨。
标签：桥梁维修;预应力;加固技术1、概况210国道泾洋河大桥位于汉中市镇巴县境内，桥梁全长为155.0m，建成于2003年，上部结构为3×25m+3×25m钢筋混凝土箱形梁，下部结构为独柱墩，双柱式台，钻孔灌注桩基础。
桥面宽度为0.5m（防撞护栏）+8.0m（行车道）+0.5m （防撞护栏）=9.0m，桥梁设计荷载等级为汽-20、挂-100。
该桥运营多年后，出现了不同程度的耐久性病害，削弱了结构承载力。
承载能力计算结果表明，在公路-Ⅱ级组合作用下，现浇箱梁边跨抗弯承载能力储备偏弱，边墩两侧箱梁腹板变化段区域抗剪承载能力已不满足规范要求，中墩墩顶两侧箱梁腹板变化段区域抗剪承载能力储备偏弱，加之该桥已运营多年，由于各种病害的出现导致上部结构部分控制截面承载能力持续下降。
为确保桥梁安全运营，该桥需通过加固提高墩顶两侧箱梁腹板变化段区域抗剪承载能力，并对边跨抗弯承载能力进行适当补强。
2、主要加固维修措施（1）各墩顶负弯矩区加厚腹板并张拉预应力钢束，改善墩顶受力及中支点区域抗剪承载能力;（2）边跨正弯矩区梁底张拉体外预应力钢束，补强正截面抗弯承载能力;（3）封闭主梁腹板裂缝，涂装防护主梁底板及腹板，提高主梁耐久性;（4）外包混凝土防护2号、3号、4号桥墩外露桩基;（5）更换全桥支座。
3、各分项工程的施工顺序（1）各墩顶负弯矩区加固;（2）边跨正弯矩区张拉体外预应力钢束;（3）封闭裂缝、梁板涂装;（4）桩基加固;（5）更换支座。
桥梁加固过程中体外预应力技术的应用1、常用的体外预应力加固方法及施工工艺采用体外预应力对梁式桥上部结构进行补强加固，其作法是在梁的下缘受拉区设置用粗钢筋形成的预应力拉杆或预应力钢束，通过张拉对粱体产生偏心的预应力，在此偏心压力作用下梁体上拱，荷载挠度减小，改善了结构的受力，从而提高承载能力。
1.1下撑式预应力拉杆（粗钢筋）加固法当桥下净空条件许可，可以采用在梁下设置预应力拉杆（粗钢筋）体系进行补强，有时也可将粗钢筋锚固在从梁端数起的第二道横隔板上。
改变支撑点的位置和调整拉杆中的拉力以满足承载力的要求。
（1）横向收紧张拉法作为拉杆的粗钢筋分两层布置在梁肋底面两侧，在靠近梁端适当位置上弯起，与固定在梁端的钢制u形锚固板焊接。
粗钢筋弯起处用短钢筋支撑，纵向每隔一定间距设一道撑棍和锁紧螺栓。
通过收紧器将拉杆横向收紧而使拉杆受力，从而在梁体产生预压应力。
横向收紧张拉的具体施工工序为：A粘贴锚固钢板，将梁端混凝土保护层凿除，使主筋外露，清除碎渣浮浆后用环氧砂浆粘贴u形锚固钢板；B焊接拉杆粗钢筋，先将粗钢筋的弯起段按设计斜度焊在锚固板上，然后用夹杆焊将粗钢筋的水平段与弯起段焊在一起；C安装张拉装置，先放好弯起点垫块撑棍，再安设中间撑棍及锁紧螺栓，紧贴锁紧螺栓处安放收紧器；D预张拉，预张拉的目的在于检查拉杆的焊接质量，预张拉力按设计张拉力的80％一90％控制，预张拉力保持12h后卸除；E张拉，旋紧收紧器，使两侧拉杆向中间收拢，按设计收紧量对称分次收紧，达到设计收紧量后再收紧l一2mm，然后拧紧锁紧螺栓，并用双螺帽锁住。
最后卸除收紧器。
（2）纵向张拉法当采用纵向张拉法补强加固时，拉杆钢筋仍沿梁底部布置，两端向上弯起：它与横向收紧张拉法不同之处在于：拉杆两端弯起段通常都穿过翼缘板上的斜孔伸至桥面，拉杆端部设有丝扣，用轧丝锚锚固于梁顶的锚固槽内。
纵向张拉法对拉杆钢筋施加预应力可以用旋紧螺帽，端部用张拉千斤顶张拉，拉杆中间设置法兰螺丝收紧扣及电热张拉等手段完成。
体外预应力法在某框架承重墙拆除改造中的应用论文
使用体外预应力法在某框架承重墙拆除改造中的应用——
摘要：本文介绍了如何使用体外预应力法来拆除改造某框架承重墙。
为了保证安全性，我们采取了体外预应力法。
这种方法包括建立预应力核心的失稳位置，然后采用预应力螺栓固定。
体外预应力法在拆除改造某框架承重墙时能有效地保证安全，而且结构拆除速度也很快，可以满足工程施工速度的要求。
介绍：某框架承重墙是由一组横梁和立柱组成，形成结构物的支撑系统。
拆除某框架承重墙过程中，为了避免意外情况，要采取措施保证安全性。
体外预应力法是我们公司在拆除改造某框架承重墙的工程中常用的一种施工方法。
原理：体外预应力法是把一些预应力螺栓紧固在墙体上，并用另外一部分连接它们形成一个特殊失稳位置，这个失稳位置就被称为预应力核心。
在施工过程中，预应力核心会把墙体拆分成几道柱状要素。
预应力螺栓会把这些要素紧紧固定，使之组成的结构物变得稳定，避免意外情况的发生。
应用情况：体外预应力法在拆除改造某框架承重墙的工程中得到了广泛应用。
我们公司在进行拆除改造某框架承重墙的施工过程中，经常采用体外预应力法。
这种方法既能够保证安全，又能满足工程施工速度的要求，是一种非常有效的拆除技术。
结论：体外预应力法是一种高效、安全的拆除技术，在拆除改造某框架承重墙的工程中得到了广泛的应用。
它能够有效地保证安全，并使施工速度加快。
混凝土框架梁体外预应力加固施工工法混凝土框架梁体外预应力加固施工工法一、前言混凝土框架梁是工业建筑和民用建筑中常见的承重结构，但由于物理力学特性以及长期使用导致的老化等原因，其承载能力会逐渐下降。
为了增强梁的承载能力和延长使用寿命，需要采取一些加固措施。
混凝土框架梁体外预应力加固施工工法是一种常用的加固方法，本文将对该工法进行详细介绍。
二、工法特点混凝土框架梁体外预应力加固工法的特点主要包括以下几点：1. 可在不破坏梁原有结构的情况下进行加固，避免了对原结构的二次损伤。
2. 可根据梁的实际情况和需求进行设计和施工，灵活性较高。
3. 预应力技术能够有效地改善结构的力学性能，提高梁的承载能力和抗震性能。
4.工期短、施工方便，能够迅速提升工程进度。
三、适应范围混凝土框架梁体外预应力加固施工工法适用于各种已经建成使用的混凝土框架梁结构，包括工业建筑、民用住宅、商业建筑等。
对于老化、受力不均匀或需要承受更大荷载的梁结构，该工法尤为适用。
四、工艺原理混凝土框架梁体外预应力加固工法的原理基于以下两个方面：1. 预应力技术原理：通过施加预应力，使加固后的混凝土框架梁处于压应力状态，使其受力更加均匀，提高整体的承载能力和抗震性能。
2. 外加钢板原理：在梁的外侧加固钢板，形成一个整体结构，通过钢板的强度和刚度提供额外的受力能力。
五、施工工艺1. 施工准备：包括现场布置、材料准备、设备检查等。
2. 钢板安装：根据设计的加固要求，在梁的两侧安装预制的钢板，通过螺栓或焊接与梁连接。
3. 预应力制作及张拉：根据设计要求，在钢板上预置预应力筋，并通过张拉设备对预应力筋施加预应力。
4. 浇筑保护层：在预应力筋张拉完成后，在钢板与混凝土梁之间浇筑保护层，保护预应力筋免受外界环境侵蚀。
5. 后续处理：包括保养养护、检测验收等。
六、劳动组织混凝土框架梁体外预应力加固施工工法的劳动组织需要包括项目负责人、施工技术人员、预应力技术人员、钢板安装人员等，他们分工合作，负责工程的组织协调和施工实施。
采用体外预应力法加固实腹钢梁实践体外预应力法加固实腹钢梁实践钢结构是工业化、现代化建筑领域中广泛应用的材料之一。
由于其高强度、轻质、耐腐蚀等优点，钢结构被广泛应用于桥梁、大型场馆和高层建筑等领域。
但钢结构也存在着一些问题，如承载不足、疲劳裂纹、焊接不良等，这些问题需要及时解决以确保结构安全可靠。
因此，加固钢结构已成为维护其安全的重要举措之一。
本文将探讨采用体外预应力法加固实腹钢梁的实践。
一、体外预应力法加固实腹钢梁的原理体外预应力法是一种通过向构件表面预应力的加固方法。
在该方法中，预应力钢筋以外部张力的方式施加在构件表面上。
通过施加张力，构件中的预应力钢筋将受到压应力，从而增加构件的承载能力和稳定性。
在加固实腹钢梁时，采用体外预应力法可以通过两种方式实现：一种是利用板条预应力加固法，即在板与梁之间加固钢板，对其施加预应力以加强板与梁的连接；另一种是使用钢带预应力加固法，即通过捆绑钢带将梁的实腹与底部连接起来，施加预应力增强连接强度。
二、实践应用案例某高层建筑的一处主梁出现垂直裂缝和严重变形。
经过专家评估，发现梁的承载能力已经失效。
如果不采取加固措施，梁有可能失效，导致严重后果。
考虑到采用板条预应力加固法效果不佳，该建筑采用钢带预应力加固法。
本次加固主梁使用了钢带预应力加固法，首先将钢带穿过梁的端部，紧紧绕在实腹外部，然后利用专用拉钩将钢带拉紧，使其受到预应力，增强了梁的承载能力和稳定性。
在施工期间，由于梁的内部受到较大的压力变形，需要进行防止变形的措施。
施工人员采用了钢丝绳架设跨距，并采用间隔一定距离的加重方式防止梁的变形。
三、加固效果评估经过对加固后的梁进行专业测试和拆解，得出如下结论：在采用钢带预应力加固法的情况下，梁的实际承载能力提高了约20%。
与此同时，钢带的施工成本比板条预应力加固法要低得多。
综上所述，采用体外预应力法加固实腹钢梁是一种有效且经济的加固方法。
然而，在实践应用过程中也存在一些挑战，如防止梁的变形、材料失效等问题。
摘要：大刘坡桥位于天津宝坻县境内九园公路的潮白河上。
桥全长790.3米，桥面宽度9米（即1+7+1），上部结构为56孔、5片跨径14.1米的普通钢筋混凝土T型简支梁桥，横桥向有3道横隔板。
桥面铺装为钢筋混凝土（7.5~11~7.5厘米）和3厘米沥青混凝土面层。
每8孔为一道伸缩缝，其间为桥面连续铺装。
关键词：体外预应力加固T梁桥
大刘坡桥位于天津宝坻县境内九园公路的潮白河上。
桥全长790.3米，桥面宽度9米（即1+7+1），上部结构为56孔、5片跨径14.1米的普通钢筋混凝土T型简支梁桥，横桥向有3道横隔板。
桥面铺装为钢筋混凝土（7.5~11~7.5厘米）和3厘米沥青混凝土面层。
每8孔为一道伸缩缝，其间为桥面连续铺装。
旧T型梁外形（如图1）。
旧梁设计荷载等级：汽-13、拖-60。
下部结构墩柱及盖梁是在原桥位上游侧95年重新设计建造的，为单排双桩（柱）式，荷载等级：汽-20、挂-100。
受公路发展公司委托，我院于4月12~13日对该桥进行了检查。
由于原有公路的技术标准低（汽-13、拖-60），通行能力差，加之目前交通量的增加和汽车载重的增加，上述旧桥是不能满足承载力要求的。
受资金和材料资源及断交时间的限制，也不可能全部拆除并新建，只能考虑投资较少，工期时间短且能增加承载力的各种桥梁加固技术予以改造。
这其中采用体外预应力钢筋加工技术，确为一种简单易行且能与新建下部结构荷载（汽-20、挂-100）看齐的有效方法。
体外预应力加固方法的实质是以粗钢筋、钢绞线或高强型钢等钢材做为施力工具，对桥梁上部结构施加体外预应力，以其产生的反弯矩抵消部分外荷载产生的内力，从而达到改善旧桥使用其性能并提高其极限承载力的目的，本桥只涉及粗钢筋的体外预应力加固提高荷载方案。
一、体外预应力构造：主要由四个部分组成
1、水平筋与斜筋：由高强螺纹粗钢筋组成，构造见图2，其作用是施加预应力提高梁的承载能力。
2、梁端锚固：先将梁端部分混凝土桥面板凿掉，将梁端顶面上角凿成与斜筋倾斜方向相垂直的斜面（需剪断局部架立钢筋和箍筋），在端横隔板上开凿与斜筋方向相同的斜孔，然后，将用角钢或槽钢制作的支承垫座用环氧砂浆固定在已凿好的梁端斜面上。
斜筋穿过横隔梁和支承垫座的斜孔，用千斤顶进行张拉并用螺母锚固在支承垫座上，最后用混凝土将锚头封闭，见图3。
3、水平滑块：由联接斜筋和水平筋的活动滑块支承座和固定在梁底的支承钢垫组成，其构造见图4，其主要功能是通过滑块的水平滑动，以调整斜筋与水平筋之间的内力分配比例，并使表面受力趋于均匀。
二、体外预应力提高荷载等级计算：已知的设计参数如下：
1．T梁混凝土设计标号25Mpa。
水平筋极限应力计算时，取，截面强度计算时取混凝土抗压设计强度，取混凝土极限压应变
2.原T梁配筋参数：其T梁截面配筋见图5
跨中截面：,
支点截面：,
,,
. 原梁斜截面内受拉纵向钢筋的配筋率：
3. 体外索配筋参数：
经加固设计分析，体外索水平筋取为，斜筋取为，均为冷拉Ⅲ级钢（单控）。
两垫板中心之间的水平距离：，上锚固点至垫板中心的水平距离：
,
体外预应力筋至T梁底距离
体外预应力损失：
1）预应力钢筋与水平滑块之间的摩擦：因是水平张拉
2）具变形引起的预应力损失：,因是水平张拉，故，查规范按计,
3)温差引起的损失：。
、：分别为预应力钢筋与混凝土的线膨胀系数,
,Δt:为年最高温度与施工时的温度差；15°
故：
4)分批张拉引起的混凝土弹性压缩损失：因单片梁两根水平钢筋同时张拉，使单片梁间的。
5）钢筋松弛引起的损失：一次张拉
6)混凝土收缩与徐变引起的应力损失
因旧桥混凝土的收缩与徐变在长期使用过程中已基本完成。
体外筋加固体系并不会使桥梁恒载增加许多，且使原梁受压区的应力明显减少。
因此，即可近似取混凝土收缩、徐变损
失。
于是，体外筋加固中预应力钢筋总的应力损失为：
预应力水平筋重心到截面上边缘的距离
无粘结预应力筋的有效预应力，滑块与梁底之间的摩擦系数（属于滑动摩擦），反映斜筋与水平筋拉力之比的系数
，体外斜筋中的有效预应力
1、计算体外钢筋的极限应力：
由于水平筋和斜筋在材料及其截面面积方面的差别，其有效预应力是不同的，亦即两者的应变量也不同。
若以水平筋的应变为准，将斜筋的应变状态换算为水平筋的应变状态，并
在此情况下求出体外筋的总长度，即为体外筋的换算长度。
式中分别为体外预应力水平筋和斜筋中由有效预应力产生的应变。
，则。
令：。
梁跨中破坏截面的刚度与极限状态下梁体各截面平均刚度的比值，体外预应力钢筋换算长度与梁的计算跨径之，与支承条件有关的挠度系数对于按均布荷载考虑的简支梁由弹性变形理论可求出，体外水
平筋配筋率，原梁受拉钢筋配筋率
，原梁受压钢筋配筋率
，参照现行公路桥规（JTJ023－85）中对钢筋混凝土和预应力混凝土受弯构件的强度计算方法，按矩形截面试算：体外水平筋的极限应力
，R a b’iχ=σA y+A g R g- A’g R’g则
，令水平筋极限高度系数ξy为梁发生截面破坏时实际受压区高度χs与体外水平筋重心到梁顶面的距离之比，即，
∴，再将代入上式，可
得，将此式展开并经整理即得矩形截面体外水平筋极限高度系数，为体外水平筋的极限应力增量，其上式中
由图6中假定当最大弯矩截面发生破坏时，两个未破坏的梁段均发生刚性转动，即无挠曲变形的几何关系，三角形的相似比可建立如下几何方程：；：体外预应力钢筋的总伸长值。
：梁破坏时的极限挠曲值。
：梁发生截面破坏时实际受压区高度。
由上式得：，根据总伸长量即可求出体外预应力钢筋的极限应变增量；考虑体外筋中有效预应力
的影响后，体外预应力筋的极限应变其中εｙ为体外预应力水平筋中由有效预应力产生的应变。
由于体外水平筋在梁达到极限状态时并不屈服，因此，将上式
两端分别乘以预应力钢筋的弹性模量，则体外水平筋的极限应力可用下式表示：
此式第二项即为体外预应力水平筋的极限应力增量，又由于与加固梁跨中极限挠度则可导出：
将其化简后可得一关于水平筋极限应力增量的一元二次方程。
即：；式中系数
解方程：：即：；
解出：：；则水平筋极限应力为：
其体外斜筋极限应力公式为：；由于体外斜筋与水平筋配筋面积不同，取大者，；则
2。
计算抗弯强度
由于<
，说明中性轴在T梁的顶板内，即为第一类T形。
因而按宽度为的矩形截面计算抗弯强度。
在此可忽略受压区钢筋的影响，则由规范公式
计算中性轴位置：
受拉钢筋合力作用点到体外索水平筋重心的距离为：
；
再由规范公式计算加固体系的抗弯强度：
该梁提高等级后由汽车荷载控制设计，跨中截面的最大计算弯距；
因此经体外筋加固之后，梁的抗弯强度满足设计。
3.计算抗剪强度
该梁最大支点剪力由挂车-100控制，其值为；作用在梁端部体外筋中的预加力应作为外力考虑，其竖向分量将抵消一部分外荷剪力。
假定在极限状态下，体外斜筋中的应力为，考虑材料安全系数后，则其预剪力的竖向分量为：
；
；
；计算表明，经体外筋加固后梁端不会出现斜压破坏。
由规范（4.1.10-2）及（4.1.10-3）式得：
经体外筋加固后，该梁抗剪强度满足要求。
