公路桥梁施工中的体外预应力加固技术分析

王 仑

(山西省晋中路桥建设集团有限公司，山西 晋中 030600)



公路桥梁施工中的体外预应力加固技术分析

王 仑

(山西省晋中路桥建设集团有限公司，山西 晋中 030600)

介绍了公路桥梁施工中体外预应力加固原理，简述了体外预应力加固的技术优势，主要从放样定位、锚固点设置、张拉预应力筋等方面，阐述了体外预应力加固施工要点，有利于该技术的推广应用。

公路，桥梁，预应力，加固技术

0 引言

我国公路交通网络的发展主要体现在交通流量的增大和公路网络拓展量方面。这两方面的发展对公路桥梁的承载能力都提出了更高的要求，交通流量的增加使公路桥梁在应用过程中需要面临更大的荷载，公路网的拓展导致部分公路桥梁需要在地质较差的区域进行施工，在这样背景下，原有的公路桥梁或多或少都会遭受到一定程度的破坏。由此可见，加强对体外预应力加固技术的分析，对于公路桥梁工程的修建来说具有现实意义。

1 体外预应力加固原理

对公路桥梁进行体外预应力加固的主要目的是使桥梁的耐用性和承载能力得到恢复与提高。目前，在公路桥梁施工过程中比较常用的预应力加固体系有体外预应力加固、粘结预应力加固、高强度复合纤维预应力加固三种不同体系。

体外预应力加固的作用原理如下：将具有腐蚀作用的预应力筋放置在梁体外部，并且在具体操作过程中向梁体施加预应力，使梁体形成反弯矩，从而使部分外荷载力得到提高，提高公路桥梁的承载能力和使用功能。常见的预应力筋的结构如图1所示。

体外预应力是一种无粘结预应力结构，在具体操作过程中主要是在梁结构的主体之外安置预应力索道，并且通过两端的锚固及梁的转向装置与梁体进行连接，体外预应力索道一般与大量的钢绞线共同组成集中钢索，并且应当在梁下侧架设预应力粗钢索，通过锚实现对梁两端的固定，体外预应力加固通常适合在跨径相对较多的混凝土箱梁桥上进行加固，结构组成主要包括管道、灌浆材料、体外预应力索等。

2 体外预应力加固技术应用的主要优势

2.1 确保交通正常运行

通常在加固公路桥梁时，需要对施工的路段进行封闭，这将会对正常的交通秩序造成较为严重的影响，对人们的出行造成较大不便。而如果应用体外预应力加固技术则不需要对交通进行封闭。这主要因为，通过体外预应力加固技术可以在短时间内完成施工，不需要完全禁止车辆通行，只需要对交通进行短暂限制就可以满足施工条件。

2.2 施工简单，效果良好

体外预应力施工技术在具体施工过程中并不需要太多的施工人员和机械设备，并且施工工序相对来说比较简单，施工过程方便，在具体施工中可以依据工程的具体情况和施工现场的布局，对施工工序进行灵活调整，该方式的施工周期较短，工程的成本较低，因此具有良好的经济效益。此外，从加固桥梁的效果来看，在桥梁结构加固过程中应用体外预应力施工技术，不需要在桥梁上增加太多的附加材料，因此桥梁自身的重量也不会发生大幅度的增加，通过对预应力技术的合理应用，对桥梁结构所能够承受的应力进行灵活调整，提高桥梁的抗剪能力和承载能力，并且通过大量的工程实践可以发现，该方式可以有效的避免桥梁架构表面裂缝的出现，可以对桥梁起到很好的加固作用。

2.3 后期维护容易

完成对桥梁工程的加固后，在通过一段时间的运行后，还需要通过合理的加固措施对桥梁工程进行加固，从而使桥梁的安全性和稳定性能够得到进一步提高。而应用体外预应力加固技术，后期维护相对来说更加简单，在具体施工中可以随时对预应力筋的大小进行控制。并且，可以通过监控措施监控在桥梁工程中所使用的预应力筋是否出现了腐蚀或者裂纹现象，如果预应力筋出现了腐蚀或裂纹，要及时对其进行更换，确保桥梁的整体结构性能能够满足工程的使用需求。

3 体外预应力加固施工技术

3.1 放样定位

如果斜筋上的锚固点位于梁断面或梁顶，在具体施工过程中，可以将单梁顶面作为纵轴线的挤出点，然后完成对锚固点距离桥梁末端的测量工作。

完成对锚固点的规划工作，使其位于两端下，此时需要尽量使梁面和梁底都保持垂直，然后沿横桥位置完成对锚固点的横向取点，准确标出锚固点应该出现的位置。此外，通过大量的公路桥梁工程实践可以判断出，在公路桥梁的顶板、腹板位置中都会有大量的钢筋存在，特别是在一些结构关键的位置存在大量受力钢筋，在放样过程中，要依据实际情况，调整锚固定位置，避免在施工中对公路桥梁中的钢筋结构造成破坏，通过以上方式很好的避免了断筋遭受破坏的情况出现。

3.2 设置锚固点

若锚固点位于梁顶或桥梁顶面，在具体施工过程中为了确保工程的质量能够满足施工标准，在后续施工中要精心设计斜筋位置，尤其是在对面板顶面、桥梁顶面处穿洞，需要设计两个斜孔洞，并且需要确保斜孔洞满足工程标准。将桥面铺装层和混凝土保护层凿掉，从而使钢筋全部裸露在空气中，再对锚固板处的混凝土进行精凿。依据斜孔设计角度制作一个标准的凿孔架，在凿孔架内放置凿岩机的钻杆，确保钻孔中心对准锚固点，完成凿孔作业，在整个操作过程中必须要确保斜孔位置和大小的合理性，确保其满足公路桥梁工程的需求。在完成对上锚固孔的开凿作业后，将梁面的混凝土全部清理干净，清除施工过程中产生的碎渣，然后将环氧胶液涂抹在开凿的混凝土的表面，通过环氧水泥砂进行找平作业。最后，在梁顶处完成上锚固定时，需要确保锚垫板表面与梁顶表面保持平行，或者略低，从而保证有足够厚的混凝土保护层实现对锚固点的保护。

3.3 安装与张拉预应力筋

在进行预应力筋安装之前，要详细检查工程中锚具的情况，确保所有锚具都处于正常状态，特别是在存在粗筋螺母和螺杆相匹配的情况，需要逐个拧紧装置。

针对斜筋和水平筋分别采用斜杆或者两根粗钢筋为型钢的情况，固定斜筋和水平滑块，同时还需要固定锚点(斜筋上的)。再通过临时支架将在施工中所应用到的所有滑块安置在垫板位置上，然后将水平筋穿入。需要特别注意的是，在穿筋过程中，需要保证水平筋两端丝头长度相同，检查滑块位置，并且在该过程中要留出滑移量。此外，施工中避免张拉锚固拧紧螺母时遇到问题，拧紧水平筋螺母时，需要确保水平筋中心与滑块锚孔是正面相对的。

横向收紧水平筋预应力形成体系，依据工程对斜筋在斜度上的具体要求，将斜杆焊接在U形锚固板上，然后使用夹焊杆完成水平筋与斜筋相连的焊接工作。每隔2 m～2.5 m利用木块垫起水平拉杆，然后完成锁紧装置的安装，尽量减少垂度。以备张拉，先进行立柱安装，然后再在设定好的位置安装收紧器和撑辊，针对张拉位置来说，在施工中采用体外预应力筋张拉法，可以沿着斜筋方向和水平方向完成张拉操作，锁紧装置如图2所示。

4 结语

在公路桥梁工程施工中，体外预应力加固技术与一般加固技术相比，施工工艺更加简单，并且在应用过程中具有良好的适应性和性能。特别是原强度已经达到极限的公路桥梁，其作用更为明显，因此在日后公路桥梁施工过程中需要对该方法进行应用与推广。

[1] 薛 军.体外预应力加固技术在桥梁加固中的施工要点分析[J].交通标准化,2012(8):107-110.

[2] 李瑞敏,倪卫红.预应力加固技术在公路桥梁工程施工中的施工工艺[J].江西建材,2014(18):142，145.

[3] 晋世超.浅析公路桥梁施工中体外预应力加固技术[J].黑龙江交通科技,2014(8):97.

[4] 梁国峰.体外预应力加固技术在桥梁施工中的应用[J].建材与装饰(中旬刊),2008(5):283-284.

On external prestressed consolidation technique in road and bridge construction

Wang Lun

(ShanxiJinzhongRoadandBridgeConstructionGroupCo.,Ltd,Jinzhong030600,China)

The paper introduces the principle for the external consolidation in road and bridge construction, indicates the technical advantages of the external prestressed consolidation, and illustrates the construction points for the prestressed consolidation from the sampling position, allocation of anchorage location, and tension prestressed reinforcement, so as to extend its application.

road, bridge, prestress, consolidation technique

1009-6825(2016)27-0162-02

2016-07-15

王 仑(1981- )，男，工程师

U445.72

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