桥梁体外预应力加固技术课件

桥梁体外预应力加固技术
桥梁加固对于各位路桥行业人士而言应该十分熟悉了，桥梁结构预应力加固体系主要有三种：体外预应力加固体系、粘结预应力加固体系、高强复合纤维预应力加固体系。

今天，小编要给大家介绍的是其中的一种——体外预应力加固。

体外预应力体系由四个基本部分组成:体外预应力索、体外索锚固系统、体外索转向装置和体外索防腐系统组成。

体外预应力加固是经过增设体外预应力索（包含高强钢丝束，钢绞线或高强度粗钢筋等作为施力工具，然后主动对梁体施加外力，以预应力发生的反弯矩抵消部分荷载产生的内力，然后达到改进桥梁使用功能和进步构造承载力的目的。

体外预应力加固是现在公路桥梁改造工程中选用较多的加固方法，格外适用于大跨径预应力混凝土接连箱梁和接连刚构箱梁桥的加固。

体外预应力加固的优点是：可平衡卸掉部分恒载；能充分发挥加固材料，可以较大幅度提高构造的承载才能和构造刚度；体外索变化幅度小，没有疲劳状况，这样有利于更换体外力筋；可以有效控制桥梁原结构的裂缝和挠度，以保证桥梁裂缝部分或全部闭合，使挠度大幅度减小，能有效的改造桥梁原来的抗裂性能,提高桥梁部分结构的耐久性；还可以控制和调校体外索的应力。

并且体外预应力加固能够在不中断交通的情况下进行施工,对桥梁的运营影响小；所需要的施工设备也相对简单，施工时间比较短，经济效益十分明显。

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ay A y R g A gM 图 2.1.4-18 矩形梁破坏截面应力图c 6、体外预应力筋的估算体外预应力加固混凝土梁中所需要的体外预应力筋用量的估算，首先应考虑满足强度要求和使用性能的要求，在此基础上要力争做到经济、合理、施工方便。

因此，此项工作往往经过多次反复计算才能取得满意的结果。

A.E.Naaman 提出了预应力比率的概念，预应力比率PPR 表示的意义为：预应力钢筋的极限抗力矩与全部受拉钢筋抗力矩之比。

()()⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛-==+222x h A x h R A x h A M M PPR y c y y g g g y c y y sp u pu σσ令g y h h ≈ cyy g g cyy A R A A PPR σσ+≅1） 矩形截面混凝土梁(图2.1.4-18) （1）估计合理的PPR 。

无粘结部分预应力混凝土构件构造要求PPR ≥0.25，考虑到要加固的钢筋混凝土梁受拉钢筋较无粘结部分预应力混凝土梁多，可取PPR ≥0.2。

（2）计算体外预应力钢筋面积 ()c ygg y PPR R A PPR A σ-⋅=1（3）验算梁的抗弯强度 根据梁在破坏时的平衡条件 ''g g a cy y g g R A bx R A R A +=+σ bR R A A R A x a gg c y y g g ''-+=σ混凝土受压区高度应符合下列条件： x ≤h jy ξx ≥'2a式中：jy ξ——预应力混凝土受弯构件受压区高度界限系数，按表2.1.4-2采用。

图 2.1.4-19 T形梁破坏截面应力图式M c y A y R g A gR a预应力混凝土受弯构件受压区高度界限系数 表2.1.4-2梁的抗弯强度 ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=2121x h A x h R A M y c y y s g g g s σγγ2） T 形截面混凝土梁当T 形截面梁(图2.1.4-19)破坏时，如果受压区高度x ≤i h ´，可按矩形截面梁的方法估算预应力筋用量。

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。

路桥梁施工中体外预应力加固技术摘要：混凝土桥梁施工是我国公路系统的重要基础组成部分，但是在长期使用和搭建的过程中常常会出现很多的管理和技术问题，因此本文将就体外预应力加固技术在公路桥梁建设中的应用对于公路桥梁的质量改革提出了几点方法意见，希望能够提高整体施工水平效果。

关键词：公路桥梁；预应力；加固技术1 公路桥梁施工外部预应力主要作用以及特点1.1 外部预应力的主要特点公路桥梁在施工过程中外部的预应力作用具有明显的作用，和以往的施工工艺相比，这一技术不再需要对于外部的交通线路进行封锁就可以使用，需要构成的要素比较简单。

只要技术人员能够熟练掌握相关技术和方法就能够降低桥梁自身多余的重量，从而提高整体的承重能力防止因为质量问题导致坍塌事故的发生。

与此同时应用外部预应力加固技术所需要的经济投入一般都是处于可以承受的范围之内的，因为无论是施工的成本还是未来的经济效益都是比较理想的，最后应用该项技术还可以有效应对桥梁工程中出现的裂缝现象，并且对于钢结构承载能力的提高具有很大的促进作用。

1.2 预应力加固的技术优势体外预应力加固技术的主要优势可以体现在以下几个方面，首先能够将桥梁底部的自重有效降低，提高路面的结构承重能力，但是在建设的过程中该项体系应该根据实际的地质情况以及环境需求妥善选择结构类型，即使施工技术是固定不变的，但是在形式上可以被分为很多种情况，这一点虽然比较复杂但是非常方便后期的维修工作。

在这项技术的基础之上配合体外配筋技术，进行不断灌浆从而提高结构的承载力，这也就不再需要在桥梁内部搭建管道。

最后体外预应力技术对于提高混凝土的强度以及降低钢筋之间的摩擦力具有很大的帮助。

2 外部桥梁加固技术的主要结构原理2.1 预应力体系的组成整个体外预应力加固技术的体系由预应力锚具，桥梁体外索，锚固块，减震装置等部分组成。

在进行体外索的张拉工作环节需要根据要求标准具体选择单孔千斤顶或者整体的千斤顶，单孔仪器通常适用于施工空间有效的环境下或者单孔分段工作的情况下，后者适用于施工环境比较复杂或者进行整体拉张的情况下。