公路桥梁施工中体外预应力加固技术

2017年第36期（12月 下）

公路桥梁施工中体外预应力加固技术

马振宇

（邢台路桥建设总公司，河北 邢台 054001）

摘要：从公路桥梁施工中使用加固技术现状入手，分析和研究了这项技术的优势和特点，介绍了体外预应力加固技术的设计计算方法，阐述了体外预应力加固技术在公路桥梁施工中的具体应用措施，希望能提高这项技术在全国范围内的应用性，为桥梁施工提供理论基础。

关键词：公路桥梁；体外预应力加固；桥梁施工中图分类号：U445.4

文献标识码：B

0 引言

体外预应力加固技术是我国一项重要的桥梁公路施工技术，它能减缓桥梁和公路的老化时间，有效强化桥梁和公路的承载能力，增长桥梁和公路的使用寿命。由于我国公路网的不断拓展，私家车增多、车流量增长，对公路和桥梁的荷载量产生了重大的影响，从而导致我国公路和桥梁破损严重。在我国公路桥梁破损严重的情况下，体外预应力加固技术得到了巨大的推广，技术也在不断改进和提升。本文旨在阐述体外预应力加固技术的工作原理和工作细节，推动这项技术和我国建筑事业的进步，促进我国经济水平的发展和提高。

其硬化，从而形成混凝土。并通过高压喷射的撞击使其内部结构之间更加紧密，更具有黏性，从而提高公路桥梁的承受能力，增加公路或桥梁的使用寿命。1.3 粘贴碳纤维布加固技术

碳纤维布属于抗腐蚀、抗氧化、结实耐用的新型材料，粘贴碳纤维布一方面能防止受力不均导致损坏面积扩大，另一方面可以增强公路和桥梁的承受能力。并且安装碳纤维布的操作简单灵活，是施工队伍和抢修队伍最喜爱采用的加固技术。1.4 灌注胶灌注法

现代车流量的不断增加，导致桥梁和公路的荷载量不断增加，承载能力不断下降，如果桥面或公路表面出现紧急情况，比如出现巨大的裂缝，应该并采用灌注胶灌注法来进行紧急修补， 然后通过体外预应力加固技术或粘贴碳纤维布加以处理。

1 公路桥梁施工中使用的加固技术现状

从公路桥梁的施工现状来看，公路桥梁普遍有设计标准偏低的现象，加上过高的车流量、超负荷的载重量和天气气候的侵蚀作用，严重削弱了公路桥梁的使用寿命和承载能力，容易导致公路桥梁跨中抗弯不足，截面出现大于限值的横向裂缝；抗剪不足，腹板出现斜裂缝；抗压不足，截面被压碎。所以无论从资金还是工作量上，通过一些加固技术对桥梁和公路进行加固是最节约、最有效的方法。现代公路桥梁的加固技术方法有以下几种。1.1 体外预应力加固技术

体外预应力加固技术采用外加预应力钢拉杆或型钢撑杆对结构构件或整体进行加固，通过预应力手段强迫后加部分——拉杆或撑杆受力，改变原结构内力分布并降低原结构应力水平，致使一般加固结构中所特有的应力应变滞后现象得以完全消除。体外预应力加固技术加固、卸荷、改变结构内里的三重效果，适用于大跨结构加固和较高应变力和应变状态下的加固。1.2 锚喷混凝土加固技术

锚喷混凝土加固技术是借用喷射机械，利用机械压缩空气作为动力，将水泥、石子等组成的拌料喷射到地面使

2 体外预应力加固技术的优势

体外预应力加固技术是通过增加预应力，使桥梁施工中的内部结构或构件产生与其相反的应力，从而调整桥梁内部的受力结构，降低受力的高峰，提高桥梁或公路的承受能力和使用寿命，改善桥梁公路坍塌和裂损的情况。不仅如此，体外预应力加固技术还有以下几种优势：

（1）加固工作的操作简单灵活，可在桥梁正常运转下进行作业，不影响行车安全。

（2）与锚喷混凝土技术相比，不需准备大量的施工原料，不需要浪费大量人力、物力、财力，省时省力省财。

（3）与粘贴碳纤维布相比，体外预应力加固技术通常通过增设预应力拉杆进行加固，不需破坏桥梁或公路的内部结构性和构件搭配。因此，预应力拉杆增设越多，桥梁和公路的安全性越高。

（4）体外预应力加固技术充分利用材料，不增加桥梁和公路整体的横截占用面积和自身的重量，可保障占地面

收稿日期：2017-09-21

作者简介：马振宇（1984—），男，工程师，研究方向为公路桥梁施工。

132积的最小化和行车安全的最大化。

（5）体外预应力加固技术相比于其他加固技术，可扩大桥梁和公路的内部弹性受力幅度。

3 体外预应力加固技术的应用需知

（1）进行静力计算时，必须调整与应力有关的数据，比如支座位移值、张拉应力值等。

（2）在计算应力时，必须确定桥梁或公路的荷载值，如果进行抢修或施工时，必须确定桥梁和公路的损坏程度或施工程度。换而言之，计算应力必须确定公路和桥梁的合理承载量和车流量。

（3）在实际操作过程中，必须注意预应力筋的承受范围，应该做到预应力筋与钢材的内部结构在荷载的作用下，达到符合预测强度值。

（4）在实际操作过程中，在预应力筋的承受范围之内，把钢材和桥梁的内部结构的作用发挥到极致，充分挖掘钢材的强度潜力。

（5）在正式运行中，需要考虑车祸引发的爆炸、重型卡车给公路和桥梁带来的损毁等急性突发事件，必须制定临时解决方案。

（6）在紧急突发情况发生时，首先应该进行人员疏导，把不相关的人员清理出场，然后通过灌注胶灌注法，进行紧急处理，恢复交通通行；在人员清理完之后，施行封路的措施，利用体外预应力加固技术进行抢修，从而维护行驶人员安全。

4 体外预应力加固技术的设计计算内容

4.1 内力计算

加固前，采用力学知识中的截面法进行计算；在加固之后，调整与应力有关数据，在原有的基础上进行内里计算。4.2 有效应力的确定

因为在计算是必须考虑预应力筋的承受范围，所以在适当稳定的前提下，将张拉控制应力减去应力损失即为有效应力。4.3 构件计算内容

在加固前后都应该进行强度计算、稳定计算、刚度计算、疲劳计算。在具体的操作中，轴心构件应该进行强度计算和稳定计算；受弯构件应该进行刚度计算和疲劳计算；压弯构件应该进行刚度计算好稳定计算。

5 体外预应力加固技术在公路桥梁施工中的具体应用措施

5.1 预应力筋的应用

在预应力筋应用过程中，最关键的技术就是安装和张拉技术。在安装过程中，首先应该检查锚具的情况，确认能正常工作；然后对钢筋螺母和螺栓进行检查，必须进行

交通世界TRANSPOWORLD试拧，保障零件的安全可靠性，在正式张拉之前，如果预应力呈水平体系，应把钢筋进行U字形焊接，然后进行张拉。张拉的过程分为两种，一种是从梁顶进行张拉，方向为斜筋方向；另一种在梁底进行，方向为水平筋方向。如果选择从梁顶进行张拉，则将水平滑板和斜筋加以固定，同时将上锚固点加以固定，那么预应力筋就安装和张拉完成。5.2 上锚固点的设置应用

上锚固点的选择必须置于梁顶，因为会有斜筋穿过。所以在梁顶上需要提前布置斜筋穿过的斜孔。再把桥面或路面的铺装层和混凝土保护层凿开之后，用凿孔机在桥面或路面的锚固垫板的位置凿出两个细小的斜孔，将表面的混凝土清除干净之后，用层环氧胶液体涂抹在混凝土表面，再用环氧水泥砂浆把表面填平。但是必须保证锚固点保持表面平整或稍微高一点，这样会保证混凝土保护层对锚固点的保护。5.3 压浆技术的应用

在完成预应力筋的安装和张拉之后，就是开始压浆技术，这项工作和技术对时间和压浆密度的要求较高，因此，在没有较大把握的前提下，首先应该进行一次模拟操作。在实验操作中应该遵循实地模拟的原则，在进行操作的过程中，必须在张拉之后的24h之内完成，同时在实地操作的过程中，必须保证压浆的密度达到预期的标准。在施工过程中应该采用手动的压浆机，而且必须保持压力的平稳，才能达到压浆的标准和目标。

6 结语

与普通的桥梁和公路建设相比，应用体外预应力加固技术不仅能提高桥梁或公路的性能、承载能力和使用寿命，还能促进中国的桥梁和公路建设的进步和发展。只要善于利用这项技术，就能消除或减少桥梁和公路的破损，提高桥梁和公路的使用寿命，增强桥梁和公路的使用价值。

参考文献：

[1] 王仑. 公路桥梁施工中的体外预应力加固技术分析[J]. 山

西建筑，2016，42（27）：162-163.

[2] 刘丹丹，李小玲. 预应力加固技术在公路桥梁施工中的

应用[J]. 技术与市场，2015（4）：56-56，58.

[3] 刘昌义. 预应力混凝土连续箱梁裂缝加固设计方法研究

[J]. 公路，2006（7）：85-89.

[4] 叶国文. 预应力加固技术在桥梁施工中的应用[J]. 江西建

材，2013（3）：188-189.

[5] 徐永志. 预应力加固技术在桥梁施工中的应用[J]. 四川建

材，2008，34（4）：188-190.

[6] 左建富. 试论公路桥梁体外预应力加固施工技术[J]. 科技

创新与应用，2013（11）：178.

（编辑：姬瓅瓅）

133