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    关于桥梁加固中体外预应力应用的讨论

    2020-08-08    作者:admin  阅读:56次

    体外预应力,便是把预应力索放在梁的主体结构之外,只通过两头的锚固以及梁中的转向设备与梁体相连。体外预应力特别适用于中小跨径的桥梁,关于大跨径桥梁,宜合作选用其他办法归纳加固。

       1 体外预应力的概念及长处

       1.1 体外预应力的概念

       体外预应力技能是后张预应力系统的重要分支, 它与体内预应力即传统的安置于混凝土截面内的有粘结或无粘结预应力技能相对应。选用体外预应力技能加固混凝土结构时体外预应力束一般选用折线形按在梁的跨中部分 ,体外预应力束安置在腹板下缘 ,在离支座(1/ 3~1/4) L 处 ,体外预应力束向上弯起 ,锚固在梁的两头。.

       1.2 体外预应力加固技能的长处

       1.2.1施工简略,快速,在施工过程中 , 无需关闭交通,原结构仍可运用 ,削减交通压力。

       1.2.2 运用体外预应力加固时,无需改动截面巨细,不会添加结构自重,使得荷载添加。

       1.2.3 因为预应力筋与混凝土截面别离, 进步了混凝土的质量和耐久性,这样便于对混泥土的加固和修理。

       1.2.4 预应力束根本不占用结构空间 ,不会因为预留孔的存在而下降结构的承载才能 ,也防止下降结构的运用功用。

       1.2.5 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系统的重要分支之一,因为无需后浇混凝土,可防止由此带来的预应力丢失。

       2 加固机理和常用办法

       体外预应力加固的施力东西一般选用粗钢筋、钢绞线、 高强钢丝等资料 ,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 ,以预应力发生的反弯矩部分抵消外荷载发生的内力 ,然后到达改善桥梁运用性能并进步承载才能的意图。

       3 体外预应力加固常用办法

       依据施加预应力的办法不同,桥梁体外预应力加固的常用办法有:横向收严峻拉法、纵向张拉法、竖向张拉法等。

       3.1 横向收严峻拉法

       梁的两头空隙很小时,一般选用横向收严峻拉法。此法是在梁的下缘对称梁中线设备预应力筋,在距梁端恰当间隔处弯起并通过支点锚于梁端的锚固钢板上,锚固钢板呈U形套在梁端的下翼缘上。水平段的预应力筋用撑棍分红若干段, 两头的撑棍还起到支点的作用。在每段中点用拉紧螺栓将两对称筋收紧,拉杆即发生预应力。

       3.2 纵向张拉法

       纵向张拉法是沿预应力筋的轴线施加预应力的办法。预应力筋沿梁底安置,到梁的两头设导向块处弯起,锚固于梁的腹板或顶板上,再沿梁底或梁顶进行纵向张拉,以减小梁端的剪力。纵向张拉锚固结构首要有两种,梁顶锚固和腹板锚固。体外预应力筋张拉办法与其结构方法有关,张拉方位可以在梁顶沿斜筋方向张拉,亦可在梁底沿水平方向张拉。其张拉程序与预制混凝土梁的相同。

       3.3 竖向张拉法

       当选用纵向张拉法不便利施工时,可选用竖向张拉法。此法选用在梁肋两边对称安置预应力筋,一般在梁端肋侧锚固,在预应力筋中部竖直向上张拉, 在梁肋底部用小横梁固定预应力。横梁的作用在于固定竖向张拉发生的钢筋预应力,依据具体情况,横梁可以规划成锚固于梁肋上不能滑动预应力筋的固定支点或可以在梁底活动的活动支点。

       4 体外预应力加固施工工艺

       在该桥加固办法中,施加体外预应力是难点,也是要害点,且体外预应力施工质量的好坏直接影响到全桥的加固作用。体外预应力施工工艺首要流程为:施工计划编制→施工机具预备→转向器设备→体外索穿索→穿入限位设备→设备锚头→单根张拉体外索→防松设备及保护罩的设备→保护罩及锚头内灌注防腐油脂防护。

       5 工程实例

       某接连刚构桥梁建于80年代因为维护不妥,轿车超载等要素,下缘混凝土破损,部分混凝土掉落,已呈现纵向贯穿裂缝,主钢筋已严峻锈蚀。跟着交通量的增加,桥面已呈现下沉,误差本来桥面规划标高。为了保证不长期中绝交通通过研讨剖析,选用体外预应力的办法对桥梁进行加固。

       5.1 康复桥面规划标高

       康复桥面高程便是通过体外预应力作用桥跨跨中,给桥面一个向上的作用力,使得桥梁跨中应受力反弹复位,抵消或减小桥面下沉挠度,使得桥面康复到本来的规划标高。通过选用暂时横向钢桁架体外预应力索来康复桥面标高。当首要选用横向排架支撑、体外预应力索对桥梁标高暂时施行校对,即在病害桥梁体外、跨中截面的下侧和支点截面的上侧架起横向预应力转向桁架,通过这个暂时办法,把需使得桥面举高的力转接给桥墩,便利高效,通过调整预应力的巨细,逐渐把桥面举高到本来规划标高。

       5.2 截面裂缝修补

       因为交通量的增加和偶尔荷载的碰击,使得桥截面呈现裂缝。因为刚桥跨中下挠较大 ,桥面裂缝呈现在墩顶范围内 ,而在跨中裂缝则呈现在梁的底板、腹板及翼板上。选用高强度粘接剂,对裂缝施行灌浆关闭,然后再利为保证裂缝普查精确 ,运用专门的查看仪器(25 倍读数显微镜)进行裂缝普查 ,然后关闭一切大于0. 3mm的裂缝 ,刺进压浆嘴将高分子资料压入并填充裂缝。关于L/4处的腹板斜裂缝,还应当选用钢板进行加强。

       5.3 转向结构施工

       因为在梁内施加体外预应力钢索,为削减对原桥的损坏,,即依据加固规划要求确认体外预应力索固定点,以满意受力要求并保证施工质量,钢结构构成骨架后,将用两钢板将钢制构件之间浇筑C50 钢纤维混凝土填实。一起遵循“墩顶靠上,转向贴底”为准则,将转向钢管通过试安定位,一切铁件显露部分需作环氧树脂防腐。

       5.4 加固作用剖析

       由实践证明,体外预应力是一种有用的加固技能,作用显着,一起还具有杰出的防腐性及抗疲劳抗裂性。体外预应力受力图式安全牢靠,并且在后期办理中易查看和替换,便利修理及调整索力。体外预应力可以较大起伏地进步旧桥承载才能,一起施工时可不中绝交通或短时间约束交通。施工时所需的人力物力少、工期短,经济效益显着,不影响对结构物损害小,不影响净空和标高,是一种抱负的加固办法。

       6 现状与远景

       我国体外预应力技能的研讨工作和规划理论还未老练,有关实验研讨也不多见,很多的问题需求进行实验研讨和理论剖析,以便找到一种牢靠、通用、精确、合理的核算理论和核算办法。因而研讨体外预应力桥梁结构相关核算理论已成为燃眉之急,一起还应对所触及的规划施工方面问题进行深入探讨,立异施工新工艺。因为体外预应力相关于一般加固办法具有显着的优越性,所以体外预应力在今后的工程中一定会得到推行和改善。