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
1 绪论
采用体外预应力加固方法对钢筋混凝土梁进行加固时，特别适合于结构负荷增加、使用功能改变，需要提高结构构件的荷载等级情况；特别适合因设计失误、施工错误、材质不符合要求情况；适合因地震、火灾使结构或构件遭到损害，造成的结构承载力下降情况；适合控制梁体裂缝及降低钢筋的疲劳应力幅度情况；适合施工过程中的临时支撑和加固等情况。目前体外预应力加固技术己广泛运用于房屋、桥梁、隧道和港口码头以及电力电网辅助设施等结构加固工程中，工程实践表明，体外预应力加固技术具有明显的技术优势。
现行《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2006 )中列出了粘贴纤维复合材料加固法、加大截面加固法、外加预应力加固法以及粘钢板加固法等方法。其中体外预应力加固法没有其它加固方法中常见的加固效应滞后的缺陷，是一种有效的主动加固方法。
近年来，我国在既有建筑结构(拔柱、拆墙、减小梁截面高度的改造工程，楼板的加固工程和水池池壁的抗浮加固等)、桥梁结构、隧道和港口码头以及电力电网辅助设施等结构的加固方面，己从多方面展开了研究和探索，并成功的应用于工程加固。自从上世纪80年代起，体外预应力加固技术开始用于加固工程以来，已应用于数百项实际工程中，取得了良好的加固效果，产生了极好的经济效益和社会效益。
2 体外预应力体系及其加固方法
2.1 引言
在体外预应力加固出现的早期，由于可供选用的材料及机具的限制，由此导致体外预应力体系的构成相对比较简单简单地讲，体外预应力体系在构成上主要包括:转向块筋材锚固点和固定支座等。筋材中的水平筋大多数情况下由粗钢筋加工制作而成，即在钢筋两端加工出粗制螺纹，配以螺母加以锚固和施加预应力筋材中的斜向布筋大都采用粗钢筋或型钢加工制作而成斜向布筋的下端通过设置在梁底的转向滑块与水平筋连接，上端锚固于梁端顶部或梁端腹板处锚固的位置可根据加固结构或构件的特点及施工现场情况选择:腹板部位锚固梁顶部位锚固梁端部位锚固。
在桥梁结构中，通常还会利用T形梁的横隔板作为竖向支承和水平筋斜筋转折点，此时可在该处设置U型承托，这样可以减少横隔板底部的摩擦力U型承托一般采用钢板弯制而成，并通过环氧砂浆和锚固螺栓加以固定转向块的制作大多数情况下则可由型钢钢铸件混凝土厚钢板等制作而成根据构造形式转向块分为楔形块与水平块转向块所起到的作用与体外预应力桥梁体系中的转向装置相同此外，当水平筋和斜向布筋为非同一型号钢筋时，转向块还具有将其连接为一体的作用。
近年来，体外预应力加固中大都用高强度的钢丝钢绞线钢丝绳或无粘结预应力筋来代替早期的螺纹钢筋，相应的预应力筋的布置形式更为多样化，预应力筋的张拉和锚固效率更高，预应力体系的防护措施也更为完善此外，通过使用钢绞线和高强度钢丝绳，体外预应力加固梁在布筋形式上突破了传统方法只能单跨布
置的局限，与无粘结预应力相似的连续多跨折线布置方式得以实现。
2.2 体外预应力体系构成
体外预应力结构体系，是指对布置于承载结构或构件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，属于后张预应力结构体系体外预应力体系在设计及施工方面，就材料设备承载能力计算预应力损失和耐久性等方面都具有自身的特点。
体外预应力体系的构成主要包括：
(l)筋材
(2)防护体系；
(3)锚固装置；
(4)转向装置
另外，对于普通的体外预应力体系，当所需施加的预应力较小时，还会设置简易的预应力张拉和调节装置。
图2.1体外预应力体系构成示意
2.3 体外预应力筋及防护体系
体外预应力加固钢材早期主要采用冷拉HRB400级粗钢筋和槽钢制作，目前多采用高强钢丝钢绞线和钢丝绳等预应力筋材由于缺乏混凝土保护层，体外预应力筋的外层通常需要进行专门的防腐处理目前，防护体系主要有预应力筋束本身防腐层护套管及灌浆料锚固段防腐三部分组成。
钢绞线外通常有起防腐作用的HDPE套管作为外护套，在锚固块和转向块处，因受力复杂且受力较大多采用钢套管作为外护套根据环境对防腐与防护能力的要求，也可以在外护套与钢绞线之间通过灌浆加以防护在体外预应力加固工程中应用较多的是采用成品的单根无粘结钢绞线，无粘结钢绞线有PE护套并内充油脂，可不再套管道而单独使用，并能取得良好的防腐效果。
体外预应力结构对预应力筋材料的要求主要包括以下3个方面：
(l)高强度及低松弛
预应力混凝土结构在施工及使用过程中将会出现各种预应力损失，因此，只有采用高强度及低松弛材料才有可能建立较高的有效预应力预应力筋中有效预应力的大小取决于预应力筋张拉控制应力值的大小，而控制应力又决定于预应力筋的极限抗拉强度。
(2)优良的塑性和使用性能
预应力结构的抗震设计要能够保证实现结构或构件的延性破坏，并要保证在施工中预应力筋能够满足弯曲和转向要求，这就要求预应力筋材要具有足够的塑
性，即预应力筋必须具有一定伸长率和优良的弯折性能
(3)可靠的耐久性能
较之普通低强度钢材，预应力钢材腐蚀的程度要严重得多，这主要是由于强度等级高的钢材对腐蚀更灵敏以及预应力筋的直径相对较小导致的因此，预应力筋材更要具可靠的耐久性。
2.3 体外预应力锚固装置
采用体外预应力法加固构件时，体外预应力要通过张拉或顶撑才能导入到预应力筋中，而预应力要实现长期有效，则必须把预应力锁定在体外筋中，这也就需要在梁上设置锚固装置根据设计及施工方便的需要，锚固装置可在梁端进行锚固和腹板进行锚固，并采取不同的相应构造措施锚固时一般需在梁体上打孔穿筋或螺栓，这时应避开梁受力较大和钢筋密集的区域，并采取合理的构造措施以减小锚后应力的影响。
预应力筋采用什么样的锚固形式，应根据结构或构件的实际情况加以处理，例如被加固的是端部有间隙的简支梁，可以在端部设置钢围套，预应力筋一方面可以直接焊接在钢围套两侧；另一方面也可在钢围套的侧面再焊接预留孔角钢，以供预应力筋材穿入后再通过螺帽锚固并预紧而对于薄腹梁或截面宽度较小的梁，则可以在梁腹部打眼，然后穿入高强螺栓以夹紧固定两侧的钢板，形成高强螺栓摩擦一粘结锚固；对于梁端有柱子的框架梁，则可以在柱端设置钢围套，连续梁可在梁端设置钢围套。
从目前的建筑结构加固来看，采用体外预应力技术多用于楼盖梁的加固，而在楼板的加固方面较少涉及到混凝土楼板的加固多采用钢筋网片一聚合物砂浆加固法或钢绞线网片一聚合物砂浆加固法由于存在应力滞后效应，后加的钢筋网片和钢绞线网片发挥的作用较小因此本文这里提出一种体外预应力加固板的方法:预应力钢丝绳加固方法该方法的锚固装置采用钢板配合聚合物砂浆进行端部锚固。
预应力筋锚固示意
2.4 转向装置
转向装置一般采用较为简单的转向块，转向块是构件与体外预应力筋在构件中部相联系的构造转向块的作用是为预应力筋提供牢靠的转向支承，并以能够在尽可能小的摩擦力情况下使筋材顺利转向并传递有效预应力，转向块在设计时要考虑以下三个方面的因素:最小曲率半径R，转向装置是否可作为不动点，应避免产生锐角使预应力筋受转向块根据需要有多种形式大致可分成三类:钢管或HDPE管或两者组合；槽钢钢板和钢管(或粗钢筋)根据工程实际情况焊接而成；带弹性垫层及滑动部件的转向装置，转向块与构件联成整体。
转向节点
2.5 体外预应力加固方法
2.5.1 预应力筋的布置形式
对于需要加固的钢筋混凝土简支梁等受弯构件，常在梁(板)底或梁侧边增设预应力钢绞线钢丝绳或预应力粗钢筋补强，并分别锚固在梁的两端，通常，预应
力筋的布置方式：
对于折线式可以用于连续受弯构件的加固(这种加固方式既可以提高正截面抗弯承载能力，还可以增强斜截面受剪承载力，另外从施工工艺的角度来看，连续布置可以节省锚具，可以实现一次连续张拉，节约工期，但此时体外预应力的损失较大。
折线式布筋
连续折线布筋
当然，体外预应力筋加固的布筋形式不仅限于以上方法，考虑到实际建筑结构固时，现场环境一般较为复杂，很多情况下要照顾到原来建筑管线设备等，此时就要对通常的预应力筋布置方式进行调整。另外从结构受力的角度考虑，预应力筋的集中布置对结构也存在着不利的方面，比如锚点和转向点处都会出现比较大的集中力，一次张拉时需要比较大的张拉力，对设备和张拉空间要求比较高等。
2.5.2 本外预应力筋的张拉
常用的张拉方法有以下几种:
(l)千斤顶张拉法
这是一种用千斤顶在预应力筋的顶端进行张拉并锚固的方法通常用于钢绞线夹片锚和粗螺纹钢筋的张拉其张拉预应力的工艺如图2.3.2.1所示千斤顶张拉法一般用于需要较大预应力情况的加固施工，在大型桥梁结构加固中应用较多。
千斤顶张拉法
(2)横向收紧张拉法
这是一种横向张拉预应力的方法即在加固筋两端被锚固的情况下，利用扳手和螺栓等简易工具，迫使加固筋由直线变曲产生拉伸应变，从而在加固筋中建立预应力其张拉预应力的工艺如图2.3.2.2所示横向收紧张拉法具有操作简便，易于施工的特点该方法在建筑房屋加固中应用最为广泛。
(3)竖向顶撑张拉法
该类方法又分为人工拧紧螺母竖向顶撑张拉法和千斤顶竖向顶撑张拉法两种，竖向顶撑张拉法工艺简单，一般不需要专门的张拉设备及机具。
应该指出的是以上三种施加预应力方法多用于混凝土梁受弯承载力加固，对于混凝土楼板受弯承载力及刚度的加固应用则不多见，由于混凝土板的加固面积一般比较大，且相对于梁其横截面面外刚度较小因此结合混凝土板的加固特点，本文提出了一种体外预应力筋交叉自平衡张拉法，该方法适用于张拉力不大，体外预应力筋根数较多且截面较小。
3 结语
从体外预应力体系的构成和加固方法来看，与梁底增焊或粘贴钢筋或钢板的加固方法相比，其不需清凿混凝土保护层，因此对梁体待损伤程度很小，加固施工工艺方便可以节约工期，对建筑物的正常使用影响小，能恢复或提高混凝土梁的荷载等级，经济效果较为明显。另外，体外预应力用于建筑房屋结构的加固不仅可以加固梁(受弯构件)，而且用于楼板的加固也是可行的；同时采用该方法进行建筑结构加固不应拘泥于传统的体外筋布置及预应力施加方法，而应该具体问
题具体分析，综合考虑可操作性和经济性，遵循适用的就是最好的原则加以处理。
参考文献
[1]湛润水，胡钊芳，帅长斌.公路旧桥加固技术与实例[M].北京:人民交通出版社，2002:93-96.
[2] Bilal EI-Aris} Stiffness of reinforced concrete beams with external tendons[J].ournal of structural Engineering，2004，234(9):2047-2051.
[3]周子兵，石春香.公路钢筋混凝土桥梁的体外预应力加固技术[[J].森林工程，2000，16(3):57-58.
[4]康叶铭.体外预应力加固机理及应用[D].南京:河海大学硕士学位论文，2006.
[5]王凤来，陈再现.震后受损房屋结构加固方法[[J].施工技术，2009，38(2):46-50
[6] Young Hoon Parka Cheolwoo Parkb，Yong Gul Parkc. The behavior of an in-service Plate girder bridge strengthened with external Prestressing tendons[J].International JournalofEngineeringStructures} 2005，10(6):379-386. [7] W.B. Kratziga，YS. Petryna} F. Stangenberg. Measures of structural damage for global failure analysis [J]. International Journal of solids and Structures，2000，37(15):7393一7407.
[8]赵人达.体外预应力混凝土连续梁的结构行为研究[D].成都:西南交通大学硕士学位论文，2003.
[9]中华人民共和国建设部.《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2006 ) ，2006.
[10]刘航，李晨光.体外预应力加固方案的设计与施工[J].建筑技术开发，1999，26(1):27-28.
[11]川许曙东等.体外预应力加固技术在框架梁改造工程中的应用[J].建筑技术，2004，3 5 (6) :444-447.
[12]荣维生等.体外预应力技术在加固体育场看台斜梁中的应用[[J].施工技术，2008，37(3):80-82.
[13」杨波，冯晓彤.采用体外预应力技术加固钢筋混凝土板[[J).工业建筑，2007，37(10):106-108
[14]黄侨.公路钢筋混凝土简支梁的体外预应力加固技术[[z].人民交通出版社，1998.
[15]牛斌.铁路混凝土梁的体外预应力7JL1 a [J].铁道建筑，1997，15(12):7-11.
[16]贾宏强.体外预应力加固梁的试验研究[[D].上海:同济大学硕士论文.2001.
[17]张建国，孙建澎.体外预应力加固码头面板的设计计算方法[[J].水道港口，2002，23 :170-176.
[18]周平.体外预应力加固简支梁实验研究[[D].广州:广州工业大学硕士学位论交.2006.
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/9e14357393.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 ·
体外预应力混凝土桥梁研究现状浅析 摘要：本文对体外预应力混凝土桥梁的国内外研究现状在试验研究、全过程分析方法及简化计算方法研究三个方面分别综述，并指出其中存在的不足。 关键词：体外预应力；混凝土桥梁；国内研究；国外研究 1 前言 体外预应力混凝土桥梁自出现以来，围绕着这种结构开展的研究，除针对体外预应力系统之外，主要集中在模型试验、全过程分析方法及简化计算方法三个方面。这些研究从20世纪70年代后期开始逐步深入，20世纪80中期至90年中期相关问题的研究达到了高潮。下面就试验研究、全过程分析方法及简化计算方法研究三个方面分别综述。 2 试验研究方面 2.1 国外主要试验 综合国外文献资料，法国、美国、西班牙、新加坡等一些国家，在体外预应力混凝土梁试验研究方面都做出了贡献。 (l)法国cebtp的试验 法国是体外预应力混凝土梁试验研究最早的国家，法国建筑与土木工程试验研究中心是具有代表性的试验研究机构。20世纪80年代中期，该中的foure等采用试验方法，对体外预应力混凝土梁的弯曲性能、体外预应力混凝土梁的剪切破坏机理和节段接缝脱开后
的剪切强度等进行研究。这些试验的成果己成为许多国家和学者验证理论分析方法的依据之一。 (2)美国德克萨斯大学奥斯汀分校的试验 美国也是很早开展体外预应力混凝土梁试验研究的国家，美国德克萨斯大学奥斯汀分校是一个代表性的研究机构。该校macgregor 和hindi等在20世纪80年代中后期以一个1/4缩尺的节段式体外预应力混凝土连续梁桥(箱形截面)模型和12根节段式无粘结预应力混凝土梁为研究对象，采用试验方法对体外预应力混凝土梁的弯曲性能、剪切破坏机理和节段接缝开展后的抗剪强度等进行研究。1/4缩尺的节段式体外预应力混凝土连续梁弯曲性能的试验成果、节段式梁剪切性能的试验成果，均为许多国家和学者验证理论分析方法的依据之一。 (3)西班牙加泰罗尼亚理工大学的试验 西班牙是一个较早进行体外预应力混凝土梁试验研究的国家，西班牙巴塞罗那加泰罗尼亚理工大学是一个代表性的研究机构。该校aparicio教授及其博士生ramos在20世纪90年代前期完成的6根整体式和节段式体外预应力混凝土简支梁(箱形截面)弯曲及弯剪试验、2根整体式体外预应力混凝土连续梁(箱形截面)弯曲试验，虽然数量不多但试验梁的长度相对较大、内容较丰富。该项试验研究为西班牙体外预应力混凝土桥梁设计规范的编制，以及有限元数值模拟分析系统的建立提供了依据。
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
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
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。
西安明乐园万达广场商业综合体体外预应力加固工程 施工方案 江苏建华建设有限公司 二0一一年七月
西安明乐园万达广场商业综合体 体外预应力加固工程 一、工程概况 本工程为西安明乐园万达广场商业综合体影城改造项目体外预应力加固工程。影城一影厅改造为IMAX厅，此部分原屋面拆除后，临近屋面梁体挠度验算不够，现需对挠度不够部分梁体进行体外预应力加固。加固范围为8轴—14轴/H轴—L轴。 二、施工准备 1、现场实际情况调查，进场后对需要加固的梁体所在的位置进行详细的勘察，看是 否有放映设备、空调机组及风管、消防水电管线等障碍物，勘察梁体下方是否有墙体需进行拆除。若施工条件不能原设计要求，及时联系设计进行修改。 2、施工脚手架的搭设，在需布设钢绞线的梁下搭设3米宽的操作脚手架，以方便拆 除原吊顶、穿钢绞线及布置转向块及护角块。拆除部分梁下墙的时候，也需搭设施工脚手架。 3、防护措施，对需进行加固的影厅座椅、扶手、荧幕进行防护，必要时荧幕需临时 拆除，等加固完成后再行恢复。 三、体外预应力加固施工工艺 1、施工要求 体外预应力拉索的机理与一般非预应力加固方法有明显不同，是一种“主动”的加固方法，在加固施工中对被加固混凝土构件起到卸荷作用，加固后新旧结构共同作用。而一般加固方法仅对新增部分荷载发挥加固作用，加固效果取决于新旧材料间的协同工作情况。预应力加固施工有一整套的技术控制措施，其主要工序为： ①预应力钢绞线材料等级、防护方法、张拉锚固方法、中间支承方式、连接方法的确定和布置； ②预应力钢绞线形状的永久固定施工； ③建立并保持所需预应力值，建立预应力值使用液压千斤顶进行张拉，由张拉吨位
桥梁体外预应力加固施工探讨 发表时间：2016-06-12T15:27:30.930Z 来源：《基层建设》2016年4期作者：叶嘉豪 [导读] 所谓的体外预应力，是指布置与承载桥梁结构本体之外的钢束张拉而产生的应力。 广东广珠西线高速公路有限公司广东佛山 528305 摘要：本文主要针对桥梁体外预应力的加固施工展开了探讨，给出了维修加固的措施，并对施工工艺及主要的施工方法作了详细的阐述，分析了工程质量的控制要点，以期能为有关方面的需要提供有益的参考和借鉴。 关键词：桥梁；体外预应力；加固施工 0 引言 所谓的体外预应力，是指布置与承载桥梁结构本体之外的钢束张拉而产生的应力。在桥梁工程的施工过程中，体外预应力的有效应用将会对整体的施工有着极为重要的作用，因此，我们需要采取有效的加固施工技术及方法，做好体外预应力的相应作业，从而提高桥梁的承载能力，保障桥梁工程的施工质量。 1 维修加固措施 本次加固采用的体外预应力钢束均为腹板弯起束，中跨设置6束19φs15.2mm规格的低松弛钢绞线束（见图1），边跨设置8束 12φs15.2mm规格的低松弛钢绞线束（见图2）。 图1 中跨体外预应力钢束布置图 体外预应力索由环氧钢铰线和外护套、防腐材料、转向装置及锚固体系组成。外护套主要起防腐作用，为高密度聚乙烯管（HDEP），在转向块处设置转向钢管，锚固体系采用可调索换索的锚具。张拉应力取钢绞线标准强度的45％（σK＝837MPa），边跨钢束12φs15.2mm的张拉力为140.6t，中跨钢束19φs15.2mm的张拉力为222.6t。 2 施工工艺流程 施工准备→体外预应力钢束预放线→齿板、隔板位置放样→横隔板开孔→凿毛、开剪力槽→植筋→钢筋安装→预埋件安装→模板安装→自密实混凝土浇筑及养护→钢束穿束及锚具安装→钢束对称均衡张拉→测量桥梁线型（监控单位）→减震器及保护罩安装。 图2 边跨体外预应力钢束布置图 3 主要施工方法 3.1 体外预应力钢束预放线 按设计图纸尺寸，对钢束按坐标进行预放线，以确定原箱梁中是否存在无法逾越的障碍。 3.2 齿板、隔板位置放样 根据图纸，现场放出箱梁内齿板、隔板的位置，包括：边跨的B、C齿板，中跨的A齿板，边跨A、B、C、D、M隔板，中跨E、F、G、H隔板。放样时，从箱梁4＃、5＃桥墩中心线分别往两侧放线，同时以距离箱梁端部的尺寸进行校核，具体尺寸见图3和下页图4。
体外预应力加固梁的受力性能分析 体外预应力多应用于桥梁和建筑结构以及结构加固补强之中。本文对体外预应力加固混凝土梁的研究概况及加固机理进行了阐述，为以后的加固设计提供理论参考。 标签：体外预应力；加固机理；等效荷载 现行《混凝土结构加固技术规范》（CECS 2590）中列出了加大截面加固法、外包钢加固法、改变结构传力途径加固法、外部粘钢加固法、预应力加固法等多种结构加固方法。其中体外预应力加固法已愈来愈受到人们的关注，它克服了采用其他方法加固时加固材料中普遍存在的应力效应滞后的缺陷，保证了新旧材料和结构的整体性与协同工作，是一种有效的主动加固方法。工程实践表明：采用体外预应力法加固桥梁和房屋结构，不仅能提高其承载力，还可以减小挠度和裂缝宽度，提高结构的弹性恢复能力，并且具有施工简便、不占用空间等特点[1]。 1、体外预应力加固梁研究概况 体外预应力是后张预应力体系的重要分支之一。传统的后张预应力结构中，预应力筋总是埋放布置在混凝土截面之内，而体外预应力混凝土结构是将预应力筋布置于混凝土截面以外施加预应力的一种结构体系。 我国于1996年10月首次采用体外预应力技术对一孔跨度为27.7m的预应力混凝土梁进行了加固[2]。90年前后，东南大学以吕志涛为首的课题组，运用试验方法对体外预应力加固梁进行了研究，通过梁的正截面抗弯加固、梁的抗剪加固的试验研究和分析计算，对预应力加固梁进行了较为系统的研究，提出了预应力加固的设计计算方法[3]。1991年，杜世生、叶见曙、赖国麟等[4]提出了体外预应力加固钢筋混凝土简支梁的抗弯极限强度的计算方法。 1999年北京建筑工程技术研究中心刘航[5]等人做了“体外预应力加固混凝土框架梁的试验研究”。其结论是钢筋混凝土框架结构采用按其弯矩图布置的折线体外预应力筋进行加固时，在正常使用极限状态下，可以显著减小梁的跨中挠度和裂缝宽度；在承载力极限状态下，可以显著提高原结构的抗弯极限承载力，效果好于直线体外预应力筋。2000年奉龙成和赵人达通过对12片体外预应力加固试验梁的己有试验结果的分析，认为其等效塑性区长度与破坏截面中性轴高度之比是基本接近一常数，在确定这一常数数值后，给出体外预应力筋的极限应力计算公式以及正截面强度的计算方法，公式对样本试验数据精度较高，但其他学者的试验数据表明其等效塑性区长度与破坏截面中性轴高度之比浮动较大。 2、体外预应力加固原理及特点 体外预应力加固技术的基本原理是充分利用了混凝土抗压性能，通过体外