试论公路桥梁体外预应力加固施工技术

摘 要：对公路桥梁体外预应力加固施工技术的主要特征进行分析，指出加固施工技术应用过程中存在的问题，并对优化加固施工技术的方法进行阐述，希望对相关领域研究提供一定方向。

关键词：公路桥梁；体外预应力；加固技术

大力发展公路桥梁建设，是我国各地有效应对交通运输量不断上升的主要对策。目前，随着物流行业的不断发展和壮大，公路桥梁需要承载更多重型车辆，使公路桥梁结构面临更大承载力。实践工作中发现，传统公路桥梁结构已经不能符合现代化交通运输的实际需要，且交通隐患增多。采用体外预应力加固施工技术对公路桥梁进行整修，可发挥较高的社会经济效益。

1 体外预应力加固技术特征

1.1 对道路正常通行不产生影响

体外预应力加固技术用时比较短，可在短时间内完成施工，因此不需要对交通进行管制，仅仅需要短暂的限制即可实现，因此不会对公路桥梁交通正常通行产生严重影响。同时，体外预应力加固技术也不会导致路面标高发生变化，因此可减少对桥梁结构本身的损害。

1.2 加固效果良好

体外预应力加固技术操作简便，无需大量人工和大型设备介入，因此可对施工进行灵活调整。体外预应力加固技术能够对桥梁结构自身的应力情况进行有效整合，提高旧结构的刚度和承载力，防止桥梁发生裂缝。加固技术适用于多种桥梁结构，进而实现良好的加固效果。

1.3 后期维护方便

体外预应力加固技术有助于相关施工设备的维护，在此种施工技术的有效帮助下，道路桥梁后期维护工作将更加便利。与此同时，利用桥梁体外预应力加固技术，可及时发现发生腐蚀、裂缝的应力筋，并对其进行良好修复，保证结构的稳定性，进而对路桥工程施工的安全性提供科学保障，减少成本支出[1]。

2 体外预应力加固技术存在的主要问题

将体外预应力加固技术应用在原有公路桥梁升级改造工作中，主要是利用构件主体截面之外的预应力对相关构件施加一定的预应力，使原有结构更加稳定。体外预应力加固技术将道路桥梁病害作为主要治理对象，并依此根据决定加固范围（整体或局部）。同时，该技术还能对预应力筋的曲线结构进行简化处理，使其重要位置能够与整体结构进行有效连接，进而不断减少摩擦作用对结构稳定性的影响，提高预应力的实际应用效果。体外预应力加固技术和混凝土结构未进行粘结，这样一来，所有应力改变均要由预应力筋来承担，能够有效减轻预应力的改变。此技术中用于固定的构件尺寸比较小，可强化结构整体的承载力。

即使体外预应力加固技术具有上述应用优势，但是在实际使用过程中，此技术仍然存在不少问题，主要包括以下几个方面[2]：（1）在对原有公路桥梁结构进行加固时，体外预应力加固技术无法对路桥结构的局部裂缝进行有效控制；（2）在进行加固施工时，很容易受到外界不良因素的制约，且很多风险因素可对其产生严重的破坏；（3）在对结构开展加固、修补处理时，很多转向装置会对施工产生一定影响，且锚点会对结构修复产生约束。同时，行车过程中所产生的震动，则会限制到预应力索自身的长度变化。根据上述问题分析，认为在采用体外预应力加固技术过程中，要根据公路桥梁实际情况，详细分析技术应用的优劣，最大程度发挥加固处理技术的实际效果。

3 优化体外预应力加固技术的施工方法

3.1 体外预应力加固技术的良好设计

在应用此种技术时，要充分结合公路桥梁的具体情况进行设计。例如，在一座T型桥梁结构中，主要采用钢筋混凝土进行施工，此桥梁的平均跨度达到15m左右，原定设计的荷载力为汽10级。在该公路桥梁使用过程中，已经出现很多损坏的位置，造成很多混凝土结构发生脱落，进而导致桥梁部分结构出现一定裂缝，部分主钢筋会受到一定腐蚀。为此，在对结构进行加固处理时，要首先对损坏的混凝土结构进行有效清理，然后采用混凝土进行浇筑，恢复桥面的平整性。加固处理前，要对体外预应力加固处理所要完成的目标进行明确，结合多种数据，正确计算预应力张力[3]。加固处理后，要对桥梁结构的加固效果进行检验，分析钢筋混凝土结构的稳定性和安全性，保证加固施工实现预期目标。检验工作完成后，要严格按照检验结果对体外应力进行全面检测，保证桥梁结构自身的承载力，通常要达到汽15级方可。体外预应力加固示意图见图1。

3.2 加固施工过程质量控制方法

体外预应力加固技术使用过程中，要对钻孔、粘结碳纤维结构实施预应力张拉，这也是进行桥梁结构加固处理的关键性步骤。在对公路桥梁结构进行体外预应力加固施工时，往往最难执行加固处理的是T型构造的桥梁。实际工作中要对其进行腹板钻孔，腹板钻孔过程中，要禁止其与桥梁结构的受力钢筋进行直接接触。为此，为进一步强化桥梁钢筋混凝土局部结构自身的抗压性能，应在加固处理时在洞口粘贴碳纤维，粘贴面积为30*30cm。同时，腹板钻孔成孔之后，要对预应力索进行相应的张拉处理。为了使张拉处理更具计划性和针对性，要在处理时对其进行有效标记，进而保证无粘结钢绞丝被安置在最为合理的位置上，并保证各个孔洞实际位置的合理性[4]。只有充分做到上述质量控制要求，才能进一步为桥梁结构的加固处理效果提供保障。预应力索实施张拉处理后，要对锚杯、夹片外螺母等构件进行正确安装，严格按照千斤顶活塞自身的伸长度，来对钢索实际长度进行计算和确定。通常情况下，张拉处理后的实际伸长度与计算所得的伸长度存在一定误差，为此要根据理论伸长度对误差进行有效控制，并保证误差范围严格控制在5-10%之内，进而充分保证桥梁结构加固处理的时效性。

4 结束语

对原有公路桥梁结构进行体外预应力加固施工，可明显提高公路桥梁结构自身的承载力，并对结构应力状态进行改进，同时改善桥梁的受力状态，进而保证加固处理的实际效果，进一步增强公路桥梁结构的行车安全性。同时，体外预应力加固技术操作简单、便于执行，将此种加固技术应用到原有道桥结构改良中，可减少施工成本。实践经验表明，体外预应力加固技术应用过程中，并不会对交通正常通行产生严重影响，对提升整个桥梁改造的经济社会效益具有推动作用。

参考文献

[1]张松雷.体外预应力技术在连续刚构桥加固中的优化设计及其施工监控[D].长安大学，2010.

[2]刘思丽.预应力混凝土连续刚构桥体外预应力加固仿真分析与施工监控[D].长安大学，2010.

[3]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，2013，19（11）：178.

[4]黄群杰，王彪.公路桥梁施工中体外预应力加固技术研究[J].黑龙江交通科技，2014，26（10）：121+123.

作者简介：李永红（1987，6-），男，民族：汉族，籍贯：甘肃通渭，学历：本科，专业：桥梁与渡河工程，职称：助理工程师，工作单位：甘肃省交通科学研究院有限公司。