公路桥梁体外预应力加固与施工方法
浅谈高速公路桥梁体外预应力加固设计及施工
浅谈高速公路桥梁体外预应力加固设计及施工摘要: 随着我国经济快速的发展,公路网已基本形成,但部分桥梁抗震性能不良、承载力不足,影响其安全性和使用功能,需采用加固措施提高承载力以适应交通需要，旧桥加固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,简单易行,不影响行车,受力途径明确,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。
本文结合工程实际，分析体外预应力加固技术在桥梁中的施工方法及关键技术,供大家参考。
关键词:桥梁；体外索加固；设计施工；1体外索加固桥梁设计方法1.1 理论为了满足加固后旧桥承载力的需要,体外索一般采用折线形,同时满足梁正截面抗弯强度和抗剪强度的要求. 体外索材料一般由无粘结钢绞线、粗钢筋与槽钢组合而成. 体外索布置(如图 1 )所示.体外索加固桥梁受弯构件时,可按偏心构件验算梁的承载力;按无粘结部分预应力混凝土结构,认为截面受弯破坏时,梁内的非预应力钢筋达到屈服,而预应力钢筋达不到极限强度,验算使用阶段的应力及结构的变形;按加劲梁组合结构分别对其受力和使用性能进行分析. 在正使用极限状态的各项指标计算时,按整体变形协调条件计算在外载作用下预应力筋的应力增量。
图1 体外索布置图1.2 钢筋混凝土梁加固后抗弯强度验算按公路桥规范的允许应力计算法,验算在使用荷载作用下的正截面强度.以T型梁为例,截面内力及应力分布如图2 所示,平衡方程为1/2bxσc+1/2(bi-b)hi2x-hi/xσc-Asσs-Apσp= 0(1)1/3bx2σc+3x-2hi/6x(bi-b)hi2σc+As σs(hi-x)+Apσp(hp-x)=0 (2)σc= σs/n x/hs-x(3)式中，符号意义同桥梁规范. 联立式(1) ～(3) ,采用牛顿迭代法求出σc ,σs ,若满足σc ≤[σc ] ,σs ≤[σs ] ,则加固后体系正截面强度满足要求,否则,重新进行配筋设计.图2 截面内力及应力分布2桥梁加固设计实例某大桥为平均跨距L 为13m 的钢筋混凝土T型梁桥,原设计荷载为汽-10 级、拖-60. 由于船体的撞击,下缘混凝土破损,部分混凝土脱落,已出现纵向贯通裂缝,主钢筋已严重锈蚀. 加固时,首先凿除松散混凝土,用钢丝刷清锈处理,采用挂模浇筑C40 混凝土修补完整,然后施加体外预应力加固. 加固后桥梁承载能力要求提高到汽15级。
公路混凝土体外预应力加固技术指南
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桥梁体外预应力加固技术
桥梁体外预应力加固技术
桥梁加固对于各位路桥行业人士而言应该十分熟悉了，桥梁结构预应力加固体系主要有三种：体外预应力加固体系、粘结预应力加固体系、高强复合纤维预应力加固体系。
今天，小编要给大家介绍的是其中的一种——体外预应力加固。
体外预应力体系由四个基本部分组成:体外预应力索、体外索锚固系统、体外索转向装置和体外索防腐系统组成。
体外预应力加固是经过增设体外预应力索（包含高强钢丝束，钢绞线或高强度粗钢筋等作为施力工具，然后主动对梁体施加外力，以预应力发生的反弯矩抵消部分荷载产生的内力，然后达到改进桥梁使用功能和进步构造承载力的目的。
体外预应力加固是现在公路桥梁改造工程中选用较多的加固方法，格外适用于大跨径预应力混凝土接连箱梁和接连刚构箱梁桥的加固。
体外预应力加固的优点是：可平衡卸掉部分恒载；能充分发挥加固材料，可以较大幅度提高构造的承载才能和构造刚度；体外索变化幅度小，没有疲劳状况，这样有利于更换体外力筋；可以有效控制桥梁原结构的裂缝和挠度，以保证桥梁裂缝部分或全部闭合，使挠度大幅度减小，能有效的改造桥梁原来的抗裂性能,提高桥梁部分结构的耐久性；还可以控制和调校体外索的应力。
并且体外预应力加固能够在不中断交通的情况下进行施工,对桥梁的运营影响小；所需要的施工设备也相对简单，施工时间比较短，经济效益十分明显。
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桥梁体外预应力加固的施工技术
桥梁体外预应力加固的施工技术目前我国经济在飞速发展，公路网大体建立，但公路网中一些桥梁还存在很多缺陷，比方承载力以及抗震性较弱，因老化和破损而承载力缺陷等，这严重不利于安全使用，因此必须通过加固手段加强承载力以满足交通要求。
对旧桥开展加固是目前桥梁工程领域急需完成的工作。
体外预应力能大幅提高旧桥承载力，且设备简单，施工快捷，经济效果好，不影响交通，对原桥构造，损伤小，是一种有效的加固方法。
1实例简况有一单跨钢筋混凝土构造的T型梁桥，横向4片T梁，标准跨径为13米，以前设计规定的荷载是拖-60以及汽-10级,多年使用后由于老化及过载出现一些混凝土发生脱落且形成程度不一的裂缝,此外主钢筋也被大大损坏。
拟加固后汽车荷载等级提高到汽-15级。
2施工方法首先将不严密的混凝土去除，再通过钢丝刷彻底清理锈，使用挂模及C40混凝土开展浇筑并修补齐全,然后通过增加一定的体外预应力筋实施加固。
关于T型主梁，其翼缘厚度与宽度分别为12cm以及178cm,而梁肋具有18cm的宽度,受拉主钢筋级别是Ⅱ级,钢筋面积合计到达了44.272cm,转向块L3和支点之间的距离是180cm,转向块之间的间距L2到达了840cm,转向快L1和端锚固点之间的距离是150cm,梁上以及梁下边缘yOu及y0d与中心轴之间的距离分别是19.14cm以及60.86cm，T型梁要和没有粘结作用的预应力钢绞线结合使用，每片T梁需要4根钢绞线,钢绞线合计有16根,为了使全部梁均匀受力,对两端分别张拉，及张拉端和固定端相互交替。
其张拉控制应力要维持在855MPa。
3施工过程3.1碳纤维和钻孔之间的粘贴关于T型梁，在对其腹板钻孔开展施工时要防止损坏钢筋，这就必须在洞口附近粘贴大小为30cm×30cm的碳纤维,这有利于混凝土构造承载力的增强，防止一些构造质量问题的发生。
3.2预应力和穿索之间的张拉施工人员要以无粘结钢绞线的实际情况为依据做好标签,接着在钢栓孔洞内依次放入钢绞线，使钢绞线的具体所在处和要求一致。
公路桥梁体外预应力加固设计与施工方法研究
２０１３年第ｌ２期 （总第２３８期） 黑龙江交通科技
ＨＥＩＬＯＮＧＪＩＡＮＧ ＪＩＡＯＴＯＮＧ ＫＥＪ Ｎｏ．１２，２０１３
（Ｓｕｍ Ｎｏ．２３８）
公路桥梁体外预应力加固设计与施工方法研究 谭子书 （贵州公路工程集团有限公司）
摘要：提出了体外预应力加固体系的设计理论与构造要求，结合实际加固工程进行静载试验，比较加固前 后桥梁在试验荷载作用下实际工作状态，测定结构的强度、刚度及抗裂性能，从而确认其加固效果。总结出 体外索加固桥的具体施工步骤以及关键技术，可应用于工程设计。 关键词：公路桥梁；体外预应力加固；设计与施工 中图分类号：Ｕ４４５ 文献标识码：Ｃ 文章编号：１００８—３３８３（２０１３）１２—０１１６—０１
１工程概况 扇子田大桥配跨由北向南为（１１ Ｘ１６＋４ Ｘ２５＋６２．８＋２ Ｘ２５＋１６）ｍ，设计荷载为汽车一２Ｏ、挂车一１００，桥面宽度 （包括防撞护拦）为净宽为９ ｍ＋２ Ｘ０．５ ｍ。桥梁跨越三级 航道。该桥上部结构，主要采用６２．８ ｍ预应力混凝土系杆 拱桥，引桥采用２５ ｍ预应力混凝土Ｔ形梁和１６ ｍ预应混凝 土空心板。下部结构采用双柱式桥墩配钻孔灌注桩基础，主 桥桥墩直径为２ ｍ，地面线以上高度为３１．９６ ｍ，柱中心距离 为８ ｍ，中间设两道系梁。 ２桥梁加固技术实例 由于扇子田大桥的桥墩位置与地质钻孔位置相距甚远， 文中对地质情况的描述是根据两相邻钻孔的地质资料进行 内插所得。为了防止新桩下沉加大承台的受力，桩进人弱风 化岩的深度不小于１．５ ｍ。由于承台的体积较大，为防止混 凝土硬化过程内部温度过高而导致混凝土开裂，在承台内设 置冷却管。由于受扇子田大桥主孑Ｌ通航孔径限制，经加固后 的桥墩承台宽度较大，压缩了通航孔径。根据加固方案审查 会意见，为了保证通航的安全，在新建承台四个角顶处设置 助航标柱，以及在主跨跨中下系梁外测、邻孑Ｌ跨中梁底外测 设置正方形助航标牌（１００ ｏｍ Ｘ １００ ｅｍ），该项费用已计入概 算。主跨固定端伸缩缝已开裂，在修复时应将橡胶止水带调 换。 ３施工准备 在所有施工工作开始前都应根据相关的规章制度办理 必要的工作手续，并进行安全技术交底，主要进行施工现场 布置、机工具材料配备、施工人员技术交底、施工方案编制审 批、设备清点和排管等。工程系水上钻孔灌桩，需要在水上 搭设钻孔工作平施工，搭设工作平前，先要派潜水员下水探 摸，摸清情况，清理障碍物，再施工钻孑Ｌ工作平台。台风把挖 砂船沉没在桥墩下，先要进打捞清障，方可施工，墩淤泥被水 流冲刷干净，全是石臂、大块石要清理，水下锚岩孔进行排架 施工。 ４施工方法 工程钻孔嵌岩桩施工共有８根，桩径中２０ｏ ｃｍ，设计混 凝土为Ｃ 混凝土，其设计长度为３０ ｍ。根据提供的轴线控 制桩采用经伟仪和水准仪进行测量放样定位，在轴线两端延 长线上标定轴线桩，测定每个桩位和其泥面高程，并打上专 用桩作出标志，注明桩号，中心位置偏差不得大于２ ｍｉｌｌ。凡 因施工需要而设置的桩基轴线的定位点、水准点，都要设置 在不受施工影响处。测量放样定位工作应请现场甲方监理 进行复核，确保无误。 ４．１钻孔工作平台 桥墩桩两侧工作平台１５ ｍ×１０ ｍ，‘ｐ３５ ｃｍ直径钢管桩排 收稿日期：２０１３—０７—１９ 作者简介：谭子书（１９７４一），男，工程 ｌｉ，研究方向：公路桥梁。 ・１１６・ 架，钢管桩间距３．２５ Ｈ１，横向放槽钢，上面搭钢管架，１６号槽钢 纵横交叉，使排架钢度、强度稳定性能良好，能满足钻机的承受 能力，高程高于通常高水位１．５ ｍ以上的钻孔工作平台。 ４．２护筒埋设 埋设护筒起到固定桩位偏差、导正钻头、防止孔斜、钢护 筒维持孔内水压力、孔壁水渗漏等作用，埋设护筒深度根据 桩长埋设３０ ｍ。因此护简埋设的好坏，对成孔、成桩的施工 及质量有一定影响，务必重视。护筒埋设采用汽车吊装，用 起重船６０振动锤振下，待护筒振入后，用经纬仪角度加尺量 进行复核校正。护筒中心点与桩位中心点重合偏差不得大 于５ ｃｍ，偏离轴线绳或铁丝应对称紧固于机上使之稳固，防 止护筒偏斜。护筒埋好后测出护简口高程。 ４．３ 泥浆及其循环系统的设置和排放 泥浆除了可以作用于除护壁外，还可以将钻孑Ｌ内遇到的 不同土层中的空隙渗填密实，使孔内漏水减少到最低限度； 同时保持孔内具有一定的水压以稳定孔壁；延缓砂粒等悬浮 状颗料的沉降，易于将钻渣等排出孔外。造孔过程中，泥浆 的质量具有举足轻重的作用，因此自始至终必须保证泥浆质 量，及时调节才能提高携砂排渣能力；泥浆过稠会影响钻孔 钻进速度和混凝土灌注质量，过稀不利于排渣护壁。 ４．４桩孔施工 本工程采用一台ＧＰＳ一１５型冲击钻机成孔，钻孔桩桩 径为中２００ ｅｍ，为防止因潮水、地质变化而影响坍孑Ｌ，埋设的 护筒顶部必须高于泥面１．５ ｍ以上。为防止坍孔，高潮位暂 停２ ｈ，钻孔时泥浆泵不断地向孔内灌注一定浓度的泥浆保 护孔壁。桩孔钻进是钻孔灌注桩施工效率及保证工程质量 的关键，各岗位操作人员必须认真履行岗位职责，遵守操作 规程严禁违章作业，以防发生各类事故。桩机就位时底架不 得直接架设在地表土上，应安放在基台木或滑管上，并将枕 木垫实塞紧，保持水平稳固。底座、钻机、钻塔固定成整体， 确保钻进过程中不发生倾斜、位移和沉陷。钻头、钻杆丝扣 必须拧紧，防止震动松扣，造成钻具脱扣发生事故。在表层 含碎石、石块的杂填土层中钻进，进入强化层、弱风化岩的深 度不小于１．５ ｍ。 ４．５清孔及沉渣控制 清孔的目的主要是为了通过循环泥浆冲洗液，携带孔底 沉渣排出孑Ｌ外，和用新鲜泥浆置换孑Ｌ内含渣泥浆，减少孔内 泥浆中悬浮的沉渣，使孔底沉渣厚度及泥浆含砂率逐步减少 到符合设计要求。第二次清孔在灌注混凝土前，利用导管进 行２０—３０ ｍｉｎ，当沉渣厚度要达到设计要求。 ４．６钢筋笼制作 施工时必须严格按照设计图纸的配筋加工，对配筋的问 （下转第１１９页） 第ｌ２期 徐文强：新建道路下穿既有铁路的墩台防护设计计算 总第２３８期 表６挡墙稳定性计算表
体外预应力技术在桥梁加固中具体运用
体外预应力技术在桥梁加固中具体运用随着道桥交通行业的发展，道桥修建中所使用的技术也不断完善和更新，桥梁加固中使用的技术也在逐渐提高。
目前体外预应力技术对桥梁加固的作用比较大，通常是对旧桥进行修复使用的技术，根据桥梁受损的实际情况制定相应的技术进行体外预应力技术操作。
本文通过体外预应力技术的研究，对其在桥梁加固中的应用要点和注意事项进行了讲解和说明。
标签：体外预应力技术；桥梁加固；应用引言：在经济高速发展的今天，国家在公路上的投资也越来越大，具有设施全面的桥梁工程也会有其质量问题，考虑到公路桥梁对人类造成的安全问题，对桥梁进行再次加固以及改良是尤为重要的，要想使桥梁能安全正常的使用，就应在公路桥梁体外预应力上进行加固，加大桥梁对工程结构的承受能力，应将这一技术推广到改善施工质量上。
一、对桥梁体外预应力技术的研究桥梁加固中使用的题外预应力技术，是用来束缚桥梁的后张预应力一种部件，桥梁体外预应力部件安装整体构件的表面。
在对桥梁构件施加作用力的时候，体外预应力会对整体构件起到施加预应力的效果，这种技术的优点有很多。
在桥梁加固施工中使用体外预应力技术，比较容易操作，使用固定锚的部件比较小，在施加作用力的时候可以在固定錨处灵活的转动，整体构件与体外预应力的部件连接简单，部件之间的摩擦力比较小，在施工的过程中提高了工作效率。
在对桥梁实施体外预应力技术的时候，其操作流程比较简单，先了解桥梁的受损程度，再根据实际情况进行加固。
可以对桥梁进行局部加固，也可以进行全面加固，应用的范围比较广泛。
如果体外预应力的部件发生损坏，可以随时进行更换，而且在施工的过程中也可以进行调换，操作方便。
体外预应力技术实际操作没有与桥体连接，这样就降低了对桥梁的作用力。
体外预应力技术在使用的过程中具有较高的局限性，对操作技术也是有严格要求的，在对固定锚和转动区进行施工时，作用力要集中，避免受力的不均匀。
体外预应力使用的体外索有的时候会出现拉力不足的现象，使其不能更好的展现使用强度，对使用工具的要求也非常严格。
桥梁体外预应力加固施工工法(2)
桥梁体外预应力加固施工工法桥梁体外预应力加固施工工法一、前言桥梁作为城市交通的重要组成部分，承载着巨大的交通压力，经年累月的使用和自然因素的侵蚀会导致桥梁结构的损坏和衰老。
因此，为了延长桥梁的使用寿命和保证交通安全，桥梁体外预应力加固施工工法得到了广泛应用和认可。
二、工法特点桥梁体外预应力加固施工工法是一种针对已有桥梁进行加固修复的技术，其主要特点如下：1. 预应力加固：通过施加外部预应力，增加桥梁的承载能力和抗震性能。
2. 无需拆除原桥梁：施工过程中不需要对原桥梁进行拆除或改造，降低了施工难度和对交通的影响。
3. 节约成本：相比于新建桥梁，桥梁体外预应力加固施工工法可以大幅减少投资成本，同时还能有效提高加固后的桥梁使用寿命。
4. 施工速度快：相比于其他加固方法，桥梁体外预应力加固施工工法施工快速，减少了施工时间。
三、适应范围桥梁体外预应力加固施工工法适用于各类混凝土或钢桥梁，尤其适用于中小型桥梁加固，包括梁式桥、连续刚构桥、钢筋混凝土斜拉桥等。
四、工艺原理桥梁体外预应力加固施工工法的原理是通过施加预制预应力构件或张拉设备，施加预应力到桥梁结构中，使结构产生压应力，从而提高结构的整体承载能力和抗震性能。
具体工艺原理如下：1. 方案设计：根据桥梁的实际情况和设计要求，制定准确的加固方案。
2. 选材：选择合适的材料进行加固，包括钢缆、盘绞束缚、螺旋钢筋等。
3. 加固工具：选择合适的加固工具，包括张拉设备、钢梁、临时支撑等。
4. 施工流程：根据方案设计，依次进行材料制作、安装预应力构件、张拉预应力、调整和锚固等工序。
五、施工工艺1. 材料准备：根据加固方案，准备预应力构件和其他材料。
2. 临时支撑：在进行加固之前，设置临时支撑装置，保证施工期间桥梁的安全。
3. 安装预应力构件：按照设计要求，将预应力构件安装到桥梁结构上。
4. 张拉预应力：使用张拉设备对预应力构件进行拉伸，施加预应力。
5. 调整和锚固：根据需要，对预应力构件进行调整，并将其锚固在桥梁结构上。
公路桥梁体外预应力加固的施工工艺重点
公路桥梁体外预应力加固的施工工艺重点摘要：如今，我国的交通运输事业得到了很快发展，在很大程度上，促进了我国的经济增长，也方便了人们的生活。
由于公路运输的不断发展，也扩大了公路桥梁的建设规模，人们对公路桥梁的施工质量给予了高度关注，经过预应力加固技术的应用，为公路桥梁的施工质量提供了可靠保障。
本文针对公路桥梁，分析了其体外预应力加固原则，以及相应的施工工艺。
关键词：公路桥梁；预应力；加固；施工工艺在公路工程中，桥梁是重要的施工内容，直接影响着整个工程的质量，所以，需要对桥梁施工工艺给予高度关注，经过体外预应力技术的实施，可以对桥梁起到加固作用。
就原结构来说，其应力状态会得到相应的调整，进而使公路桥梁处于稳定的状态。
经过该种技术的应用，可以使桥梁具有更强的承载力，使结构保持一定的刚度，进而避免桥梁出现裂缝，在整体上，桥梁质量也到了提升。
不仅如此，对中小型桥梁实施加固作业的时候，以及对中跨度连续体桥梁实施加固作业的时候，经过体外预应力技术的应用，也发挥了重要作用。
在实际应用的过程中，应该根据程具有的施工情况进行分析，按照相应的标准、要求进行施工，施工人员应该全面掌握桥梁加固原则，掌握体外预应力技术的相关特点，进而全面实施加固作业。
1公路桥梁加固的原则分析在公路桥梁的施工过程中，需要重点关注其承载力，站在设计的视角下分析，明确公路的荷载能力，并且，充分考虑道路、桥梁的耐久性，在根本上，保证桥梁的工作年限。
对桥梁进行施工质量进行评价时，承载力、耐久性是重要的参考指标，对桥梁实施加固作业的时候，不仅要考虑这些的问题，还应该充分考虑到成本问题，以及原材料方面的问题等，并且，相关制定施工进度，尽量保证路面的正常运输，不影响路面的正常使用。
对于桥梁结构的施工作业来说，施工方法相对较多，在注重经济效益、安全作业的基础上，应该全面考察桥梁自有的结构，选择适合的施工工艺，尤其要注重桥梁的耐久性、承载力等，满足桥梁改造的实际需求。
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公路桥梁体外预应力加固与施工方法
公路桥梁作为重要的交通建筑，在使用过程中需要承受各种荷载，而预应力加固则是
提高桥梁承载力和延长使用寿命的一种有效方法。
本文将介绍公路桥梁体外预应力加固的
施工方法。
一、预应力加固的原理
预应力加固是通过在混凝土结构中施加预先设计好的拉力，使混凝土构件产生压缩应力，从而提高其整体的承载能力。
预应力加固可分为内预应力加固和外预应力加固两种方式。
内预应力加固是在混凝土内部设置钢筋，使钢筋和混凝土组成一个整体，产生预应力。
而外预应力加固是通过在混凝土表面设置锚固点，将钢束在锚固点处施加拉力，产生预应力。
本文将着重介绍公路桥梁外预应力加固的施工方法。
1.准备工作
（1）选择适当的预应力方式。
在公路桥梁加固中，常采用外预应力加固的方式，其优点是施工容易，效果显著。
（2）确定预应力加固方案。
预应力加固方案需要根据桥梁的具体情况进行设计，包括钢束的数量、位置、长度、拉力大小等参数。
（3）准备所需材料和设备。
包括钢束、锚固钢板、锚固点、千斤顶、张拉机、电缆等设备。
（4）清理表面。
在加固之前，需要对桥梁表面进行清理，以便钢束与桥梁表面紧密贴合。
2.钻孔施工
在桥梁表面钻孔是进行体外预应力加固的重要步骤。
钻孔时需要根据预应力方案确定
孔径、孔距和孔深等参数。
钻孔一般使用钻锤或钻机进行，孔口必须保持干净、光滑。
3.制作锚固点
锚固点是钢束与桥梁之间的连接点，需要制作固定板和钢筋，将钢束牢固固定在桥梁上。
制作时需要确保固定板和钢筋的材料质量良好，焊接牢固，各个构件之间的间隙小于
2mm。
4.布设钢束
将预制好的钢束运到现场后，通过千斤顶或其他装置将其放置在桥梁上，保证钢束和
桥梁之间的vertical alignment和horizontal alignment的准确性。
5.张拉钢束
张拉时需要根据设计要求检查油压表和拉力计等设备是否正常。
根据预应力方案施加拉力，保证钢束能够达到预先设计的预应力水平。
在张拉之后，需要根据实际情况调整钢束张力。
6.灌注混凝土
在完成钢束张拉后，需要向钻孔处注入预制好的混凝土，以增加钢束和桥梁之间的黏合力。
混凝土装入时需要掌握装料速度和压实程度，以便保证混凝土和钢束之间的紧密度。
三、总结
公路桥梁加固是一个复杂的工程，在进行预应力加固时需要根据桥梁的具体情况制定预应力方案，掌握正确的施工方法。
体外预应力加固是一种可行的方法，其施工流程包括钻孔、制作锚固点、布设钢束、张拉钢束和灌注混凝土等步骤。
正确施工可提高桥梁的承载能力和延长使用寿命，为公路交通的安全运行提供保障。