箱梁体外预应力加固效果的分析

体外预应力技术在桥梁加固中的应用探讨摘要：随着预应力技术的发展，新预应力材料和锚固体系的出现，使得这技术和方法在桥梁加固领域的应用前景非常广泛。

体外预应力尤其适用于中小跨径的桥梁，对于大跨径桥梁，宜配合采用其他方法综合加固。

本文结合工程实例，重点介绍了体外预应力技术实施加固维修的实例，以期对体外预应力技术体外预应力技术在桥梁加固中的应用研究起到推动和参考作用。

关键字：桥梁工程；体外预应力；加固；技术1 体外预应力的概念及优点1.1 体外预应力的概念体外预应力，就是把预应力索放在梁的主体结构之外，只通过两端的锚固以及梁中的转向装置与梁体相连。

体外预应力技术是后张预应力体系的重要分支, 它与体内预应力即传统的布置于混凝土截面内的有粘结或无粘结预应力技术相对应。

采用体外预应力技术加固混凝土结构时体外预应力束一般采用折线形按在梁的跨中部分,体外预应力束布置在腹板下缘,在离支座(1/3～1/4)L 处,体外预应力束向上弯起,锚固在梁的两端。

1.2 体外预应力加固技术的优点1)施工简单，快速，在施工过程中,无需封锁交通，原结构仍可使用,减少交通压力。

2)运用体外预应力加固时，无需改变截面大小，不会增加结构自重,使得荷载增加。

3)由于预应力筋与混凝土截面分离,提高了混凝土的质量和耐久性，这样便于对混泥土的加固和维修。

4)预应力束基本不占用结构空间,不会因为预留孔的存在而降低结构的承载能力,也避免降低结构的使用功能。

5)体外预应力束在工厂定制，质量有保证。

体外预应力是后张预应力体系的重要分支之一，由于无需后浇混凝土，可避免由此带来的预应力损失。

2 加固机理和常用方法体外预应力加固的施力工具通常采用粗钢筋、钢绞线、高强钢丝等材料,其机理现以桥梁为例来说,在体外对桥梁上部结构施加预应力,以预应力产生的反弯矩部分抵消外荷载产生的内力,从而达到改善桥梁使用性能并提高承载能力的目的.如图1图1（a）未加固前图一(b)体外预应力加固后3 体外预应力加固常用方法根据施加预应力的方式不同, 桥梁体外预应力加固的常用方法有：横向收紧张拉法、纵向张拉法、竖向张拉法等。

体外预应力加固简支T梁的受力效果分析摘要：随着国家经济的发展，交通量日益增加，大量的已建简支T梁需要提高荷载等级以适应国家经济发展的需要，而体外预应力加固能有效的改善桥梁的受力效果，从而提高原桥梁的刚度及承载力。

关键词：体外预应力受力效果简支T梁1.体外预应力加固的特点及适用范围体外预应力（简称体外索）加固是通过增设体外预应力索（包括钢绞线、高强钢丝束和精轧螺纹钢筋）对既有混凝土梁体主动施加外力，以改善原结构的受力状况的加固方法。

体外预应力加固体系主要由预应力钢筋（束）、锚固系统、转向块或滑块、水平束减振装置和梁体组成。

体外预应力加固技术的特点如下：1）在自重很小的情况下，能较大幅度地改善和调整原结构的受力情况，提高承重结构的刚度、抗裂性；体外预应力筋布置在构件截面以外，其灌浆质量和锈蚀状况便于检查，可以修补或更换；2）能够有效的控制原结构的裂缝和挠度，使裂缝部分或全部闭合，能够控制和调校体外索的应力；预应力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）体外预应力筋无混凝土保护易遭火灾，并要限制自由长度以控制振动；对于体外预应力结构，锚具防腐要求高；体外预应力结构在极限状态下可能因延性不足而产生没有预兆的失效。

体外预应力加固法适用情况如下：1）正截面抗弯承载力不足或正截面受拉区钢筋锈蚀的情况；2）梁抗弯刚度不足导致原梁挠度超过规范规定或由于刚度太小导致梁的受拉区裂缝宽度超过规范规定的情况；3）梁斜截面抗剪承载力不足的情况。

2.体外预应力加固受力特征及原理2.1体外预应力加固受力特征：1）体外预应力加固法加固的混凝土构件则为己使用且存在变形，裂缝甚至较大的损伤结构构件，被加固构件一般是使用多年的构件，加固时混凝土的收缩和徐变己经基本完成。

2）体外预应力加固法的预应力筋一般采用折线布置，弯折点处使用转向块。

3）体外预应力常常用于桥梁等大跨度结构，由于体外预应力主要通过转向块将预应力传递给混凝土结构，因转向块处为单点或两点传力，在传力点间因混凝土与体外筋变形不一致而存在二次效应问题，这一点影响到体外预应力发挥作用的效率。

箱梁体外预应力加固效果的分析目前，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。

预应力钢束设置在箱梁边腹板外侧，N1、N2钢束两端分别锚固于距梁端1.3m处箱梁腹板上，每侧腹板均设置2根5Φs15.2mm的体外预应力钢束；N3钢束两端分别锚固于中跨距中墩1m处箱梁腹板上，每侧腹板均设置1根5Φs15.2mm的体外预应力钢束；全桥N1、N2、N3共6根钢束。

体外预应力在钢梁加固中的应用
体外预应力是指通过向混凝土梁或结构施加外部力而形成的预应力。

通过施加预应力，可以增加钢梁的强度和刚度，提高其承载能力和抗震性能。

在钢梁加固中，体外预应力可以通过以下方式应用：
1. 预应力板加固：在钢梁底部或两侧加设预应力板，通过拉紧预应力钢束，施加预应力力量。

预应力板的作用是将预应力力量传递给钢梁，从而增加其抗弯能力和抗剪能力。

2. 预应力钢束加固：在钢梁底部或两侧布置预应力钢束，通过拉紧预应力钢束，施加预应力力量。

预应力钢束可以通过预应力锚固系统固定在钢梁上，从而增加钢梁的强度和刚度。

3. 组合加固：结合使用预应力板和预应力钢束进行加固。

预应力板和预应力钢束的组合可以更好地提高钢梁的承载能力和抗震性能，适用于需要增加刚性和强度的加固工程。

体外预应力在钢梁加固中具有以下优点：
1. 提高承载能力：体外预应力可以增加钢梁的强度和刚度，使其能够承受更大的荷载。

2. 提高抗震性能：预应力力量可以提升钢梁的抗震性能，减小地震作用对钢梁的影响。

3. 经济高效：体外预应力施加的预应力力量可以在设计阶段精确确定，减少了材料使用量，提高了施工效率。

4. 环境友好：体外预应力使用的材料主要是钢材和混凝土，具有较好的可循环利用性，对环境的污染和资源的消耗较少。

总而言之，体外预应力在钢梁加固中是一种有效的手段，可以提高钢梁的承载能力和抗震性能，为建筑安全和经济的使用提供保障。

体外预应力加固梁的受力性能分析梁是工程中常见的结构构件，用于承载各种载荷。

在实际工程应用中，有时会遇到需要加固梁的情况。

体外预应力加固是一种有效的方法，可以提高梁的受力性能。

本文将对体外预应力加固梁的受力性能进行分析。

一、体外预应力加固梁的原理体外预应力加固是指在梁的表面施加预应力，使梁的受力性能提高。

其原理如下：（1）增加梁的受拉能力：体外预应力加固梁时，在梁的上表面施加预应力，使梁的受拉能力得到增强。

梁在受载的时候，受拉部分的强度得到了保证。

（2）提高梁的刚度：预应力的引入会使得梁上的纵向应力分布发生变化，从而提高梁的刚度，一定程度上防止梁的挠度。

（3）减小梁的变形：预应力的引入可以使梁上的应变减小，使梁的变形得到一定程度的控制，从而有效地提高梁的使用寿命。

二、体外预应力加固梁的设计方法体外预应力加固梁的设计方法比较复杂，需要考虑多个因素。

以下是体外预应力加固梁的设计方法：（1）确定预应力的大小：预应力的大小应根据梁的受力性质和工程要求而定。

一般情况下，预应力的大小应根据梁的跨度、荷载等因素综合考虑。

（2）选择预应力的类型：体外预应力加固梁时，预应力的类型有两种，分别是张拉预应力和压缩预应力。

一般情况下，张拉预应力较为常见，因为它可以增加梁的受拉能力。

（3）确定应力的分布方式：在施工中，应根据梁的受力性质确定预应力的分布方式。

一般情况下，应力的分布方式应该是在跨度较大的位置施加较大的预应力，在跨度较小的位置施加较小的预应力。

（4）进行荷载试验：在进行体外预应力加固梁时，应进行荷载试验，以确保梁的受力性能满足设计要求。

试验应按照规定的要求进行，测试数据应准确可靠。

三、体外预应力加固梁的受力分析体外预应力加固梁的受力分析是设计的重要部分，需要根据实际情况进行合理的计算。

以下是体外预应力加固梁的受力分析：（1）张拉应力计算：张拉应力的大小取决于预应力值的大小。

预应力施加后梁上的张拉应力将增加，通过梁的总应力应满足梁材料的强度要求。

箱梁体外预应力加固效果的分析箱梁是一种常见的桥梁结构，其主要承受桥面荷载和自重荷载的作用。

为了增强箱梁的承载能力和抗震性能，常常采用预应力加固技术。

预应力加固效果的分析是评价箱梁工程质量和安全性的重要指标，本文将从箱梁预应力加固的目的、原理和效果三个方面进行分析。

一、预应力加固的目的箱梁的预应力加固主要是通过施加预应力，改变结构内力分布，使得结构在荷载作用下的受力状态更加优越，从而增强结构抗弯、抗剪和抗震能力。

预应力加固的目的主要有以下几点：1.增强梁的承载能力：预应力加固可以通过施加预压力，降低箱梁在受载时的挠度和变形，从而提高梁的承载能力和刚度。

2.提高桥梁的抗弯能力：预应力加固使得梁的下弦部位受到压力，上弦部位受到拉力，有效抵抗弯曲力的作用，增加梁的抗弯能力。

3.增强梁的抗剪能力：预应力加固可以提高梁的剪切承载能力，减小梁上剪切破坏的可能性。

4.提高结构的抗震性能：通过施加预应力，增大结构的刚度和稳定性，提高结构在地震作用下的抗震能力。

二、预应力加固的原理预应力加固的原理是利用预应力的拉力抵消荷载引起的结构内力，从而使结构保持在较小的应力范围内。

预应力可以分为内力矩预应力和剪力预应力两种类型，其原理如下：1.内力矩预应力原理：通过施加预应力，使得结构内部产生不均衡的拉力分布，从而形成预应力内力矩，进而提高结构的抗弯能力。

2.剪力预应力原理：通过将预应力施加在剪切构件上，提高结构的抗剪能力。

预应力的拉力可以增大结构的剪切强度，降低结构在剪切作用下的变形和破坏。

三、预应力加固的效果预应力加固可以显著改善箱梁的力学性能和工程质量1.提高结构的强度和刚度：通过施加预应力，改变结构内力分布，可以增加结构的强度和刚度，提高其整体承载能力。

2.减小结构的挠度和变形：预应力加固可以通过施加预压力，减小结构的挠度和变形，提高结构的整体稳定性和刚度。

3.增强结构的抗震性能：预应力加固能够提高结构的刚度和稳定性，使得结构在地震作用下具有更好的抗震能力。

“体外预应力+粘贴钢板”在箱梁加固中的应用摘要:组合箱梁桥因其截面抗扭能力强、横向分布好、施工便捷，且在设计理论和施工技术上都发展的比较成熟等优点，在各等级公路上应用较为广泛。

但早期的通用图设计受工程造价等因素制约，设计人员不断对组合箱梁开展优化设计，导致结构尺寸偏小，安全系数偏低，无论是结构强度还是刚度方面都难以满足日益增长的交通需求，造成较大的安全隐患。

近几年，由于交通流量的增大，高速公路改扩建成为目前甚至今后公路建设的重要任务之一。

根据《公路工程技术标准》（JTG B01-2014）与《高速公路改扩建设计细则》（JTG/T L11-2014）规定：对于拼接加宽利用的原有桥涵，应进行检测评估并满足原设计荷载标准要求，且其极限承载能力应满足或采取加固措施后满足现行标准的要求。

由于改扩建后荷载等级的提高，原安全系数偏低的组合箱梁极限承载能力一般都不能满足现行标准的要求。

关键词:体外预应力；加固方案；设计基于以上背景，本文开展由于荷载等级的提高，组合箱梁极限承载力能力不能满足现行标准的要求，如何采取措施对其进行加固。

通过加固方案的比选得出较为合适的体外预应力与粘贴钢板综合加固措施，从结构受力角度分析认为，该方法能改善主梁预应力水平，增加结构安全储备，弥补结构预应力损失，且经济性较好。

并提出施工过程中的一些注意要点，为同类型桥梁加固提供参。

1.0工程概况G30连霍高速新墟互通建成于2002年，现拟新增由西向北、由北向南方向两条匝道，接入310国道（港城大道）。

需对原高速公路桥梁（101#-110#）桥跨进行拓宽改造。

按照“上部结构连接、下部结构不连接”的原则，在保证上部“结构同型”的前提下，选择同一跨径来布设，以满足桥梁设计要求。

拓宽改造桥梁左右幅共计4 联（20孔），桥跨布置为5×35m+5×35m。

全桥左、右两幅等宽，单幅桥宽13.5m，单幅横向布置为0.5m（护栏）+12m（行车道）+1m（护栏）。

混凝土箱梁体外预应力加固施工工法一、前言混凝土箱梁体外预应力加固施工工法是一种常见的加固方法，广泛应用于桥梁、隧道和建筑结构等工程中。

通过施加预应力，提高结构的承载能力和抗震能力，延长其使用寿命，是一种有效的结构加固手段。

二、工法特点1. 施工方便快捷：体外预应力加固不需要对结构原有构件进行拆除或改造，通过在结构外加设预应力钢束，实现结构的加固，不影响结构的正常使用。

2. 加固效果好：预应力的引入可以改善结构的整体性能，提高结构的抗剪、抗弯和抗震能力，并增强结构的承载能力，能够满足工程的要求。

3. 经济节能：相较于传统的拆除和重建，体外预应力加固工法具有施工周期短、成本低、能耗少等特点，能够有效节约工程投资。

三、适应范围混凝土箱梁体外预应力加固施工工法适用于各种混凝土箱梁结构的加固。

尤其适用于桥梁、隧道和建筑结构等工程中存在弯矩、剪力和扭矩等问题的结构。

四、工艺原理混凝土箱梁体外预应力加固工法通过施加预应力，利用预应力钢束的张拉力对结构进行加固。

首先，根据结构的设计要求，确定预应力布置方案。

然后，在结构的外表面开设孔洞，将预应力钢束穿过孔洞，通过张拉预应力钢束，使之产生张拉力。

最后，通过固定锚固等措施，将预应力钢束的张拉力传递到结构中，改善结构的受力性能。

五、施工工艺 1. 预处理工作：清理结构表面、查漏施工。

2. 孔洞开设：根据预应力布置方案，在结构表面开设孔洞，为预应力钢束的穿越提供通道。

3. 预应力钢束穿线：将预应力钢束从孔洞的一端穿过至另一端，保证钢束的整齐布置。

4. 预应力钢束张拉：通过张拉设备对预应力钢束进行张拉，使之产生预定的张拉力。

5. 锚固固定：通过锚具等固定装置，将预应力钢束的张拉力传递到结构中，并固定在结构上。

6. 后处理工作：填充孔洞、修复表面等。

六、劳动组织混凝土箱梁体外预应力加固施工工法需要合理组织人力资源，确保施工进度和质量。

包括预应力钢束张拉工和施工人员，以及材料供应人员、设备操作人员等。

桥梁施工中的体外预应力加固技术解析摘要：体外预应力技术常常被应用到桥梁工程建设中，对桥梁结构起到加固的作用。

因此本文对体外预应力加固技术进行了简单的介绍，分析其加固机理及加固方法，为提高预应力加固技术的应用水平提供参考。

关键词：桥梁；体外预应力；加固；工艺随着我国市场经济不断发展，交通运输事业的发展也愈加蓬勃。

公路桥梁是交通运输事业的重要枢纽，与人们的交通出行息息相关。

由于工程施工质量、风吹日晒、轮胎磨损、车辆的压力等人为因素与自然因素的影响，使得公路桥梁出现了裂缝、断裂、沉降、钢筋锈蚀等病害，导致公路桥梁的载荷能力逐渐下降，时刻威胁着人们的生命和财产安全。

因此，很有必要采取相应的措施对公路桥梁进行维修和加固，以达到消除病害，提升稳定性和安全性，保障人们的安全的目的。

应用于公路和桥梁施工中加固技术有许多，体外预应力加固技术就是其中比较先进的一种。

本文对体外预应力加固技术的优势作简单的介绍，并重点分析体外预应力加固技术在公路桥梁施工中的应用。

1体外加固技术的优势与加固机理分析1.1体外加固技术的优势混凝土这种材料性质比较脆弱，具有强度高、抗压性的特征，然而，有着较低的抗弯强度和抗拉强度。

混凝土受弯或者受拉，尽管拉应力作用不大，也会出现开裂的可能。

一般的结构，例如板和梁，通常在受弯的状态下存在，一般在没有很大的弯拉应力作用在钢筋上时，就会有裂缝出现在弯拉区，严重时钢筋会裸漏在外从而被腐蚀。

所以，为了在有效加固桥梁的基础上，避免上述情况的出现，就需要对此类桥梁进行体外预应力技术的应用。

这种技术，能够显著的提升桥梁的性能，实际效果如下：首先，将桥梁主体的承载力提升，对力的分布状态进行了改善。

通过将预应力施加到梁的下部，对梁上部荷载产生的作用进行抵消平衡处理，进而大幅度地降低拉应力；其次，提高刚度，减小梁体的变形，将扰度进一步缩小，这样更有利于上部车辆的行车舒适与安全。

此外，挠度的减小对梁体的裂缝状况有明显的改善，从而将桥梁结构的整体性能够有效的提升；另外，可以对钢绞线进行较灵活的调换，更加适应于以后更优的加固处理方案。

体外预应力技术在桥梁加固中的应用摘要：随着科技的发展，新型的预应力材料和锚固体系的出现，预应力的技术也不断的提高，并快速的发展。

在桥梁的加固施工中，体外预应力技术得到了很好的应用，体外预应力技术适用于中小跨径的桥梁加固，对于大跨度桥的加固施工，要和其他的方法同时使用，使得体外预应力加固技术发挥更好的作用。

体外预应力技术和其他技术相比，能够在不改变桥梁原有的结构形式下增加桥梁的承载力，达到加固桥梁的目的，提高桥梁的安全性。

体外预应力技术的不断发展，在今后桥梁加固工程用有着广泛的应用前景，对我国今后桥梁的加固维修有着积极的促进作用。

关键词：体外；预应力技术；桥梁加固；应用1、引言在我国经济建设快速发展的今天，社会生产力快速提高，我国的桥梁工程建设发展迅速，更多的大跨度、高难度的桥梁不断建成，然而新建的桥梁由于施工技术不当或者材料不符合要求，新建的桥梁承载能力达不到设计要求，需要对桥梁进行加固处理，同时，早起修建的桥梁随着负荷的加重，再加上桥梁自身的老化，很多桥梁己不能满足现代的交通运输要求，甚至成为危桥，大量的旧桥、危桥需要维修加固，体外预应力技术应运而生。

体外预应力技术对桥梁加固是一种效果明显、使用广泛的方法。

它是通过在桥梁受拉区体外施加预应力，使得在受拉区不利弯矩的方向产生相反的弯矩，从而增加了桥梁的承载能力。

2、工程概况某桥梁修建于上世纪80年代中期，是连接当地主干道公路的重要桥梁，设计为104(32+40+32)m3跨钢筋混凝土连续梁桥，支点处梁高2.0m，跨中梁高1.1m，采用c30混凝土。

由于汽车超载和养护不当，该桥梁部分混凝土已经破损、脱落，桥面出现了纵向裂缝，主钢筋裸露在空气中并严重锈蚀。

随着时间的推移和交通量的日益增加，桥面出现了下沉，桥面原来的标高设计业出现了偏差。

为了既能对桥梁加固施工，又不影响桥梁交通的前提下，经过研究分析，对桥梁采用体外与用力加固的方法对桥梁维修加固。

通过体外预应力击鼓方法使得桥梁的标高恢复，桥梁的承载力和耐久性都得到了明显的提高。