桥梁体外预应力施工技术.
浅谈桥梁体外预应力施工技术要点

浅谈桥梁体外预应力施工技术要点摘要:体外预应力技术不仅可以应用于新建工程,更适用于旧桥结构的改造与加固。
体外预应力结构布置灵活,安全可靠,施工方便,可以大幅有效的提高桥梁承载力,特别是在结构可以正常工作情况下实现调索和换索,是其他加固方式所无法比拟的优点。
本文主对桥梁体外预应力加固的施工技术作阐述。
关键词:桥梁;体外预应力;技术;要点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,对原桥结构,损伤小,是一种有效的加固方法。
随着预应力桥梁和高强混凝土的发展,体外预应力技术的应用将是现代预应力技术发展的重要趋势。
一、体外预应力施工工艺流程体外预应力具体的工艺流程为:准备施工机具→安装转向器→固定转向器(采用橡胶封堵方式)→转向其它外套进行管间灌浆→预应力体外索进行穿索→张拉→在索体与转向器之间填充橡胶→向锚头区预埋管内部注入环氧树脂浆→安装减震装置→安装防腐装置。
二、体外预应力桥梁的特点1.体外预应力桥梁的优点使预应力筋的后期工作状态的检查更加的容易,可以方便的检查预应力筋的腐蚀情况以及钢筋永存应力大小,检测预应力损失情况。
2)锚固体系可以更换锚头还可以进行补张。
在发现预应力筋或锚头受到严重腐蚀时,在桥梁使用中可以将其更换。
发现预应力度降低还可以进行二次铺张。
延长桥梁的使用寿命。
3)简化锚固工艺,预应力筋布设方便,可以省掉或者部分省掉孔道灌浆。
由于预应力筋位于混凝土外部所以穿束和张拉更容易。
4)减轻主梁结构自重,降低主梁钢筋施工难度及混凝土质量容易保证。
由于没有孔道,所以主梁腹板可以减薄,减少上部结构混凝土用量。
消除了体内预应力筋与主梁钢筋相互交叉,使得钢筋捆绑和混凝土浇筑更易施工。
5)预应力损失减少。
预应力摩阻损失显著降低。
6)受弯破坏阶段主梁发生裂缝和变形可以很大,桥梁也不会突然坍塌,对桥梁坍塌提供预警,避免人员伤亡。
7)预应力筋的保护不依赖混凝土,增加结构安全。
由于体外预应力筋有自身的防护体系,即使主梁发生裂缝,预应力筋也不会发生腐蚀。
桥梁体外预应力施工技术

桥梁体外预应力施工技术桥梁体外预应力施工技术一、引言1.1 研究背景在桥梁工程领域,预应力技术是一种重要的施工方法。
它通过在混凝土结构中施加预先确定的拉应力,来提高混凝土的承载能力和耐久性。
体外预应力技术是一种新兴的施工方法,其具有施工便捷、工期短、施加力量可调节等优点。
本文将详细介绍桥梁体外预应力施工技术的各个方面。
1.2 目的和意义本文的目标是全面介绍桥梁体外预应力施工技术的原理、方法、工艺和注意事项,为相关领域的工程师和施工人员提供参考。
通过深入了解这一技术,可以更好地应用于桥梁工程中,提高工程质量和效率。
二、桥梁体外预应力施工技术原理2.1 概述桥梁体外预应力施工技术是通过将预应力筋或者钢束穿过预制孔洞,通过螺母和锚具来施加预应力力量。
这种施工方法可以有效地将预应力力量传递到整个结构中,并且可以根据需要进行调节。
2.2 材料2.2.1 预应力筋预应力筋是体外预应力施工的核心材料,其选用应符合相关标准,具有良好的力学性能和耐久性。
常用的预应力筋有钢束、罗纹钢筋等。
2.2.2 锚具锚具是用于将预应力力量固定在结构中的设备,其选用应满足强度要求,并具有可靠的锚固性能。
常用的锚具有套管锚具、楔形锚具等。
2.3 施工工艺2.3.1 孔洞预留在混凝土结构的施工过程中,需要提前预留孔洞,保证预应力筋或者钢束能够穿越结构。
2.3.2 预应力筋穿线根据设计要求,预应力筋或者钢束在穿越孔洞的过程中,需要进行正确的穿线,保证预应力力量传递的正确性。
2.3.3 施加预应力力量通过扳手或者千斤顶等工具,逐步施加预应力力量,直至达到设计要求。
在施加过程中,需要注意力量的均匀施加,避免局部过大或者过小。
2.3.4 锚固当预应力力量施加完成后,需要使用锚具将力量固定在结构中,保证其持久稳定。
三、桥梁体外预应力施工技术的优缺点3.1 优点3.1.1 施工便捷桥梁体外预应力施工技术不需要在混凝土结构内部施加力量,因此可以减少混凝土的损伤和修复工作,施工过程更加简化。
桥梁工程中预应力体外索的施工技术

桥梁工程中预应力体外索的施工技术摘要体外预应力技术在我国桥梁建设中的应用前景不可估量,尤其与预制节段施工技术紧密结合,可发挥集成优势,促进预制节段施工桥梁的发展。
本文重点介绍了国内外较为先进的预应力体外索的施工技术,体外索二次更换技术以及体外索的防护技术等体外预应力关键技术。
关键词桥梁工程;预应力体外索;技术1体外预应力混凝土结构的主要优点①无需在混凝土内设置预应力管道,可使腹板厚度减薄从而减轻结构自重,并且梁体混凝土灌注无管道阻碍,混凝土浇筑质量易保证,从而可提高结构的耐久性;②可方便地检测预应力体外索的应力状态和防护效果,并且可进行体外索二次更换;③无制孔、压浆等工序,结合逐跨施工法及悬臂施工法,施工速度快,综合效益好;④简化了曲线预应力筋,预应力体外索与梁体接触更少,预应力传输更为简单,并且减少了摩阻损失;⑤体外预应力索用于既有桥梁加固,可明显地提高结构的承载能力和改善结构的受力性能,并且施工时对交通干扰较小,施工快捷,工期短。
2预应力体外索施工工艺1)施工工艺流程。
预应力体外索采用的防护系统不同,其具体施工流程略有差异。
下面以最常见的采用套管注环氧树脂浆防护法的预应力体外索施工为例,其具体工艺流程为:施工机具准备→转向器安装→橡胶封堵固定转向器→转向器与外套管间灌浆→预应力体外索穿索→张拉预应力体外索→索体与转向器间填充橡胶→锚头区预埋管内注环氧树脂浆→防松装置安装→防腐装置安装。
2)转向装置施工。
体外预应力索的转向装置是一种特殊构件,除锚固构件外,转向块是体外预应力索在跨内唯一与梁体有联系的构件,承担着体外索的转向任务,是体外预应力混凝土结构中最重要、最关键的结构构造之一。
转向装置设在箱梁里面,有横隔板式、肋板式、转向块式3种形式。
以最常采用的转向块式转向装置为例,转向块布置在箱梁腹板和底板相交的位置,通过特别设计的钢筋与箱梁顶板、底板连成整体。
张拉体外索时,转向块与腹板和底板相连的部分会产生较大的剪力和应力集中,局部应力比较大,因此转向块的施工质量须引起高度重视。
公路桥梁体外预应力加固与施工方法

公路桥梁体外预应力加固与施工方法公路桥梁是公路交通重要的组成部分,其安全和可靠性对于保障交通的顺畅和人民的生命财产安全至关重要。
由于桥梁长期承受车辆荷载和自然环境的作用,桥梁结构可能会出现裂缝、变形等问题,进而影响桥梁的使用寿命和安全。
为了解决这些问题,可以采取体外预应力加固方法来加固桥梁结构。
体外预应力加固是指在桥梁的表面上根据实际需要设置预应力钢束,通过张拉钢束来产生预应力,然后传递到桥梁结构中,将结构牢固地连接在一起,增加桥梁的承载能力和刚度。
1. 桥梁检测和设计:在进行体外预应力加固之前,需要对桥梁进行全面的检测和评估,确定桥梁结构的问题和需要加固的区域。
然后根据桥梁的实际情况进行设计,包括预应力钢束的位置、数量、预应力力值等。
2. 表面处理:在预应力钢束的设置位置,需要进行表面处理,将表面杂物清理干净,确保与预应力钢束之间的黏结性和粘结强度。
3. 钢束设置:根据设计要求,在桥梁的表面设置预应力钢束,通常是通过预埋套管的方式进行设置。
这需要在桥梁结构上开槽或者钻孔,并将套管安装在其中。
4. 钢束张拉:在套管中穿入预应力钢束,然后利用拉伸设备对钢束进行张拉。
张拉过程中需要根据设计要求控制张拉力度和时间,确保预应力的准确施加到桥梁结构中。
5. 锚固:张拉完成后,将钢束的末端固定在桥梁上的锚固件上。
为了增加固定强度,锚固件通常设置在桥梁内部的混凝土块中。
6. 后张:如果需要调整预应力的大小或者对桥梁进行局部加固,可以进行后张操作。
即在预应力钢束张拉完成后,在预应力钢束两端之间的段落上进行张拉,再次增加预应力力度。
7. 预应力锚固端保护:为了保护预应力锚固端免受环境侵蚀和损坏,需要进行保护措施。
常见的方法有涂刷防腐涂料、安装保护套管等。
体外预应力加固是一种有效的桥梁加固方法,通过在桥梁表面设置预应力钢束,并通过张拉预应力钢束来增加桥梁的承载能力。
施工过程需要严格按照设计要求和施工规范进行操作,确保加固效果和安全可靠性。
道路桥梁工程预应力体外索施工技术

道路桥梁工程预应力体外索施工技术摘要:随着交通事业的发展和进步,道路桥梁施工数量和规模必然迎来一个高峰期。
道路桥梁工程中预应力体外索施工技术已成为保障公路桥梁施工安全的重要技术手段之一,并在我国国内的多项路桥工程中得到成功应用。
本文阐述了道路桥梁工程预应力体外索施工技术。
关键词:道路桥梁;预应力体外索;施工技术引言预应力体外索施工技术是保障公路桥梁施工安全的重要技术手段之一,已在我国国内多项路桥工程中得以成功应用。
一、体外预应力混凝土桥梁的特点1、体外预应力混凝土桥梁的优点体外预应力混凝土桥梁较传统的体内布筋预应力混凝土桥梁有很多优点,主要表现在:(1)体外预应力筋大多通过转向块改变方向,形状呈折线,力筋只在转向块处与混凝土接触,能大大减小预应力摩擦损失,提高预应力效应。
(2)力筋布置在腹板以外,避免了体内布筋时腹板中由于波纹管较密,腹板不易振实的缺点,且可以减小腹板厚度,如日本的福盐线芦田川桥,跨中附近肋宽从25~35cm减小到20cm。
(3)体外力筋大多放在成型的聚乙烯或钢管中,灌浆更加可靠,避免了体内布筋时定位网的设置及预先成孔,能大大简化了施工。
(4)力筋方便维护及替换,这是体内布筋的预应力混凝土桥梁不可想象的。
(5)体外力筋与混凝土之间无粘结,由荷载作用引起的应力变化分散在预应力筋全长上。
因此,应力变化幅度很小,这对于承受活载较大以及由疲劳控制的铁路桥粱是相当有利的。
(6)对长大桥粱,将桥跨结构分段预制(工厂或工地),将预制好的节段利用体外筋将其串联起来,能大大加快施工进度。
2、体外预应力混凝土桥梁的缺陷体外预应力混凝土结构亦有其自身的缺陷,主要表现在:(1)体外预应力索受火灾影响大,并因承受动载,需防止体外索过大的震动,因此要限制其自由长度;(2)转向块和锚固区因承受着巨大的纵、横向力而特别笨重,构造比较复杂;(3)体外索和锚头的防腐要求更高;(4)极限状态下体外索梁的抗弯能力小于普通有粘结梁,在开裂荷载和极限荷载的作用下,体外索的应力不能仅按最不利截面来估算,准确计算较为复杂;(5)体外预应力结构在极限状态下可能因延性不足而产生没有预兆的失效。
公路桥梁施工中的体外预应力加固技术探讨

公路桥梁施工中的体外预应力加固技术探讨公路桥梁施工中的体外预应力加固技术是指在桥梁施工过程中,通过在桥梁外部施加预应力,来增强桥梁的承载能力和抗震性能的一种技术。
该技术具有结构简单、施工方便、效益显著等特点,在公路桥梁加固中得到了广泛应用。
本文将详细探讨公路桥梁施工中的体外预应力加固技术。
首先,体外预应力加固技术的原理是通过在桥梁两侧设置一定数量的锚固装置,然后通过预应力筋将桥梁的两侧拉拢,形成一定的压应力,从而增加桥梁的承载能力。
预应力筋通常采用高强度钢筋,通过预应力进行拉伸,然后通过锚固装置进行锁紧,使其保持一定的预应力。
其次,体外预应力加固技术的施工步骤如下:1.桥梁调查和评估:首先需要对桥梁进行调查和评估,确定桥梁的承载能力和抗震性能不足的位置和原因。
2.设计预应力加固方案:根据桥梁的具体情况,结合预应力技术的原理,设计出合理的预应力加固方案。
3.预应力筋制作和安装:在桥梁两侧进行锚固装置的设置,并制作钢筋预应力筋。
然后将预应力筋固定在锚固装置上,并通过拉伸设备施加一定的预应力。
4.锚固装置的设置:根据设计方案,设置合适数量的锚固装置,并确保其牢固可靠。
5.竖向传力装置的设置:在桥墩或墩台部位设置竖向传力装置,以保证预应力筋的应力传递。
6.开槽加固:根据需要,对桥墩或桥面进行开槽,然后在槽内设置预应力筋和预应力锚固装置,最后用混凝土进行补充。
7.牵引和锚固:通过拉伸设备对预应力筋进行牵引,使其产生一定的拉力,并将其锚固在预应力锚固装置上。
8.灌浆加固:对预应力筋进行灌浆,以提高其粘结性和防腐性。
最后,体外预应力加固技术的应用领域主要包括典型的、长期使用的公路桥梁。
该技术可以有效增强桥梁的承载能力和抗震性能,延长其使用寿命。
同时,该技术具有结构简单、施工方便、效果显著的优点,成本相对较低。
因此,在公路桥梁加固中,体外预应力加固技术是一种十分重要的技术手段。
综上所述,公路桥梁施工中的体外预应力加固技术是一种有效的桥梁加固方法。
桥梁体外预应力施工技术

桥梁体外预应力施工技术桥梁作为交通基础设施的重要组成部分,其结构的稳定性和安全性至关重要。
体外预应力施工技术作为一种有效的桥梁加固和新建技术,在桥梁工程中得到了广泛的应用。
本文将对桥梁体外预应力施工技术进行详细的介绍,包括其原理、特点、施工流程以及质量控制要点等方面。
一、体外预应力施工技术的原理体外预应力是指在混凝土梁体外部设置预应力筋,并通过锚固装置和转向装置将预应力筋的张拉力传递到梁体内部,从而提高梁体的承载能力和抗裂性能。
体外预应力筋通常采用高强度钢绞线或钢丝束,其张拉力通过千斤顶施加,并由锚具锚固在梁体两端。
体外预应力施工技术的原理主要基于预应力的基本概念。
预应力是指在结构构件承受外荷载之前,预先对其施加一定的压力或拉力,以抵消或减小外荷载作用下产生的拉应力,从而提高结构构件的承载能力和抗裂性能。
在体外预应力施工中,预应力筋的张拉力通过转向装置和锚固装置传递到梁体内部,使梁体产生预压应力,从而提高梁体的抗弯和抗剪能力。
二、体外预应力施工技术的特点1、施工方便体外预应力施工不需要在梁体内部预留管道,施工过程相对简单,施工周期短。
同时,体外预应力筋的安装和张拉可以在桥梁建成后进行,便于对既有桥梁进行加固和改造。
2、调整灵活体外预应力筋的张拉力可以根据桥梁的实际受力情况进行调整,从而更好地满足桥梁的使用要求。
此外,如果体外预应力筋在使用过程中出现损坏或失效,也可以方便地进行更换和维修。
3、经济性好体外预应力施工技术可以有效地提高桥梁的承载能力和使用寿命,减少桥梁的维修和加固费用。
同时,由于施工过程相对简单,施工成本也相对较低。
4、对原结构影响小体外预应力施工不需要对原结构进行大规模的改动,对原结构的受力性能和外观影响较小。
三、体外预应力施工技术的施工流程1、预应力筋的制作和安装(1)预应力筋的制作体外预应力筋通常采用高强度钢绞线或钢丝束,其制作过程包括下料、编束和防腐处理等环节。
在制作过程中,应严格控制预应力筋的长度和质量,确保其符合设计要求。
桥梁加固过程中体外预应力技术的应用

桥梁加固过程中体外预应力技术的应用1、常用的体外预应力加固方法及施工工艺采用体外预应力对梁式桥上部结构进行补强加固,其作法是在梁的下缘受拉区设置用粗钢筋形成的预应力拉杆或预应力钢束,通过张拉对粱体产生偏心的预应力,在此偏心压力作用下梁体上拱,荷载挠度减小,改善了结构的受力,从而提高承载能力。
1.1下撑式预应力拉杆(粗钢筋)加固法当桥下净空条件许可,可以采用在梁下设置预应力拉杆(粗钢筋)体系进行补强,有时也可将粗钢筋锚固在从梁端数起的第二道横隔板上。
改变支撑点的位置和调整拉杆中的拉力以满足承载力的要求。
(1)横向收紧张拉法作为拉杆的粗钢筋分两层布置在梁肋底面两侧,在靠近梁端适当位置上弯起,与固定在梁端的钢制u形锚固板焊接。
粗钢筋弯起处用短钢筋支撑,纵向每隔一定间距设一道撑棍和锁紧螺栓。
通过收紧器将拉杆横向收紧而使拉杆受力,从而在梁体产生预压应力。
横向收紧张拉的具体施工工序为:A粘贴锚固钢板,将梁端混凝土保护层凿除,使主筋外露,清除碎渣浮浆后用环氧砂浆粘贴u形锚固钢板;B焊接拉杆粗钢筋,先将粗钢筋的弯起段按设计斜度焊在锚固板上,然后用夹杆焊将粗钢筋的水平段与弯起段焊在一起;C安装张拉装置,先放好弯起点垫块撑棍,再安设中间撑棍及锁紧螺栓,紧贴锁紧螺栓处安放收紧器;D预张拉,预张拉的目的在于检查拉杆的焊接质量,预张拉力按设计张拉力的80%一90%控制,预张拉力保持12h后卸除;E张拉,旋紧收紧器,使两侧拉杆向中间收拢,按设计收紧量对称分次收紧,达到设计收紧量后再收紧l一2mm,然后拧紧锁紧螺栓,并用双螺帽锁住。
最后卸除收紧器。
(2)纵向张拉法当采用纵向张拉法补强加固时,拉杆钢筋仍沿梁底部布置,两端向上弯起:它与横向收紧张拉法不同之处在于:拉杆两端弯起段通常都穿过翼缘板上的斜孔伸至桥面,拉杆端部设有丝扣,用轧丝锚锚固于梁顶的锚固槽内。
纵向张拉法对拉杆钢筋施加预应力可以用旋紧螺帽,端部用张拉千斤顶张拉,拉杆中间设置法兰螺丝收紧扣及电热张拉等手段完成。
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桥梁体外预应力加固技术1体外预应力技术介绍1.1概述随着我国路网及交通运输业的快速发展,发现大量的桥梁经过一段时间的营运后,梁体出现裂缝、下扰等不同程度的病害,造成桥梁承载力明显下降,必须进行桥梁加固,提高桥梁承载力才能满足日益增大的交通量的需要。
旧桥加固成为一项迫在眉睫的新时期建设任务。
体外预应力体系是后张预应力体系的重要的分支之一,是指将布置于承载结构主体之外的预应力筋施加预应力所形成的预应力结构体系。
桥梁体外预应力加固技术是一种主动的加固技术,通过预应力材料对桥梁结构受拉区施加预应力,消除部分荷载产生的不利内力,提供结构的承载力。
体外预应力成为桥梁加固中最有效的加固技术之一,具有良好广泛的应用前景。
1.2体外预应力的特点1.2.1体外预应力的优点1、锚固构件尺寸小,自重增加少,但可有效的大幅提高承载能力。
2、简化预应力筋曲线,预应力筋仅在锚固处和转向处与结构相连,减小摩阻损失,提高预应力使用效率。
3、对原结构损伤小,不影响桥下净空。
4、预应力布置灵活,可以根据桥梁病害进行全桥加固也可以进行局部加固。
5、与混凝土无粘结,由荷载产生的应力变化分散在预应力筋全长上,应力变化值小,对结构受力有利。
6、索力根据情况可以进行调整,预应力索可以更换,便于使用期间进行维护。
1.2.2体外预应力的缺点1、体外索布置在截面外,防腐、保护相对较困难,易受外界影响。
2、锚固及转向区域容易产生应力集中,局部应力大,锚固施工要求高。
3、体外索张拉力较小,不能充分发挥体外索强度高的优点,对锚具及夹片的要求很高。
4、体外预应力筋的变形和混凝土的变形不一致,容易造成预应力损失。
1.3体外预应力的组成体外预应力系统由锚固块、转向块、体外索、锚具、减振装置等主要5部分组成。
1.3.1锚具体外预应力体系仅靠锚固端传力,因此体外预应力锚固体系的可靠性和安全性比一般体内预应力锚固体系要高,需使用专用的体外索锚具和夹片。
体外预应力的锚具的外观尺寸较普通锚具更大,且还增加了一些辅助配件,如密封装置、防松装置、防护装置等。
1.3.2体外索体外索主要有光面钢绞线、无粘结钢绞线、平行钢丝、成品索等类型。
体外索较多采用无粘结钢绞线,环氧喷涂带PE的单根钢绞线具有良好的耐腐蚀性能,不需要再进行防护,具有很好的适用性。
1.3.3锚固块及转向块体外预应力体系仅靠锚固块及转向块传力,锚固块和转向块必须和原结构有效连接,传递应力,锚固块及转向块一般采用钢筋混凝土结构和钢结构。
钢筋混凝土结构锚固块采用在原桥结构上钻孔、种植钢筋、浇筑混凝土成型。
钢筋混凝土锚固块的外形及尺寸可以作的足够大,保证和原结构能够有效的连接,均匀的将应力传递到原结构,但是对混凝土浇筑质量要求严格,在部分位置混凝土浇筑困难。
张拉力大的锚固块均采用钢筋混凝土形式。
钢结构锚固块采用种植锚栓和灌注结构胶的方式将钢锚箱固定在原结构上。
钢结构锚固块具有施工快捷的优点,锚固块能够工厂化加工。
但钢锚固块安装受原结构施工空间及自身重量的影响,在很多位置不能采用;钢锚固块仅靠锚栓和胶粘剂连接,传力较为集中,结合面容易产生裂缝,且安装很困难。
钢锚固块比较适合施工空间开阔且应力较小的小型锚固块。
1.3.4施工机具体外索的张拉机具根据张拉的要求分单孔千斤顶和整体千斤顶。
单孔千斤顶用于施工空间狭小或分丝单孔张拉的体外索,整体千斤顶用于整体张拉的体外索。
简单介绍FASTEN 环氧喷涂带PE钢绞线整体张拉的张拉体系: FASTEN 环氧喷涂带PE钢绞线为新产品,钢绞线的环氧涂层很厚,为避免工作夹片重复多次咬合钢绞线,造成夹片堵塞,引起滑丝现象,采用了张拉期间工作夹片不受力的漂浮张拉体系。
张拉过程中,始终是工具锚1和工具锚2受力,工作锚始终不受力,不咬合钢绞线,直至张拉完成后,使用整体顶压器顶压工作夹片,卸压回油后工作锚及工作夹片才锚固钢绞线。
1.4体外预应力的布置形式根据原桥的结构形式、施工空间、桥梁病害情况以及采取的加固措施合理选用体外预应力的布置形势。
以体外索布置在结构上的位置分,有顶板体外索、腹板体外索、底板体外索等多种形式。
以体外索锚固的形式分,有钢结构锚固的体外索和混凝土结构锚固的体外索。
2体外预应力施工实例2.1芜湖青弋江大桥芜湖青弋江大桥其主桥为32.5米+2×50米+32.5米预应力混凝土变截面连续箱梁,桥面宽11.5米,箱梁在主墩处截面梁高2.8米,跨中截面梁高1.7米。
加固采用新增箱外腹板体外束,体外索线型和箱梁线型一致,为下弯连续式,通长设置,长度为165m,每侧腹板设置2对,钢束全部采用19Φj15.2mm规格的钢绞线束。
钢束的张拉控制应力采用标准强度的70%,每束19Φj15.2mm规格钢束的张拉力为3477kN。
检测发现桥的承载力明显不足,必须用主动的方式提高承载力,而桥梁箱内的空间有限,设计采用箱梁外腹板加厚20cm然后张拉预应力的方式进行加固,新增体外预应力的方式比较特别。
体外索布置及张拉端示意图本桥的新增体外索为在箱梁外腹板新增截面内增加预应力,新增腹板通过种植钢筋、浇筑新增混凝土的方式将预应力传递原桥箱梁。
体外索的施工工艺和桥梁新建的后张预应力方法一致,故钢绞线的张拉强度达到了材料强度的70%,在体外索施工中很少采用。
具体施工工艺为:管道放样种植钢筋绑扎钢筋安装预应力管道穿布钢绞线固定、封闭预应力管道安装模板浇筑混凝土预紧钢绞线安装锚具张拉预应力管道压浆封锚砼2.2吉林松原松花江大桥吉林松原市松花江特大桥全长1389米,共分38孔,分孔跨径为(南侧48.2+2×49m)+(30×32.67m) +(北侧4×49+48.2m),南、北两侧的主跨为预应力混凝土变截面连续梁,其余为预应力混凝土简支T梁,加固部位为变截面连续梁部分。
本桥为连续箱梁挂T梁的形式,体外索直接加在T梁的两侧,实际上就是T梁加固。
采用OVM.TSK型体外预应力锚具可以进行换索,可以调整索力,属于可换可调型,能够适应以后桥梁的维护;OVM-SIII型体外索为成品索,具有良好的抗侵蚀能力,能够适应具有严重侵蚀性的恶劣环境。
边跨采用OVM-SIII 7-Φ15.24钢索,配合OVM.TSK15-7锚具;中跨则采用OVM-SIII 12-Φ15.24钢索,配合OVM.TSK15-12锚具。
在每个预制T梁的两侧各布设1根,每跨各10根。
体外束在T梁的梁端腹板加厚段张拉,采用一端对称张拉的方式。
利用T 梁的中横隔梁作为体外束的转向装置,体外束到截面底边的距离为40cm。
每个边跨设置两道转向装置,每个中跨设置四道转向装置。
张拉端采用钢锚箱的结构形式。
利用K-801结构胶及8.8级高强螺杆螺栓固定在T梁腹板上。
转向装置采用在中横隔梁上设置转向钢管的形式。
先在横隔梁上留出孔道,将符合设计要求的A3钢管直接焊接在横隔梁两侧的加强钢板上。
对于无横隔梁的边T梁外侧,则采用钢结构的形式设置转向装置。
本桥的张拉施工比较简单,由于锚固块及转向块全部为钢结构,张拉过程中注意观察钢锚固块及转向块的受力即可,预应力施工比较简单,注意穿索过程中成品索的保护,成品索的张拉强度为钢绞线标准强度的50%,索力较小。
但锚固块的安装难度很高,受锚固块的重量及安装空间的限制。
2.3广州华南大桥2.3.1概况广州市华南大桥主桥上部结构为110+190+110m三跨预应力混凝土连续刚构,位于珠江主航道上,全长410m,桥宽36m。
本桥的新增体外预应力为箱梁内的新增齿板间布置纵向底板预应力钢束。
钢绞线采用ASTM A416-92标准270级、公称直径15.24mm的低松弛光面钢绞线,公称面积140mm2,标准强度1860MPa,弹性模量1.95×105MPa。
体外索预应力管道采用高密度聚乙烯塑料外套管,外径分别为140mm(中跨)、110mm(边跨)。
张拉端锚具采用VSL ECR6-27型、VSL ECR6-22型及VSL ECR6-19型(附带有封锚不锈钢钢帽)锚具,固定端锚具采用VSL ECR6-19型(附带有挤压套,锚板反置)锚具。
锚固块为种植钢筋后浇筑的混凝土锚固块,索的布置顺着底板纵向走向,无转向块,只有减振装置。
2.3.2体外索的施工顺序安装预埋的预应力构件及加强钢套管齿板混凝土浇筑连接HDPE 外套管管穿布钢绞线对称张拉安装防振块管道压浆封锚砂浆2.3.3、施工方案1、连接HDPE外套管用热熔焊接机把HDPE外套管连接起来,为了便于穿束,每束HDPE外套管上均预留1~3个50cm左右的空档,待钢绞线穿布后且在压浆前用50cm左右的直径大1cm的HDPE外套管连接、密封。
在箱梁底板钻孔植筋,并将HDPE管按设计线型布置顺直。
2、钢绞线下料、编号、穿束钢绞线在桥下下料后运至箱梁内由人工逐根穿布。
钢绞线在穿束前每根进行编号,使钢绞线在两端锚具的同一对应孔位,避免相互缠绕。
严格控制钢绞线的下料长度。
体外预应力布置图3、预应力张拉混凝土养护龄期达7天及混凝土强度达到设计强度后,即可进行预应力张拉。
体外索采用两端同步对称张拉,张拉力为钢绞线标准强度的65%。
为保证两束钢绞线4个千斤顶同步、对称张拉,整个施工过程和监控单位保持紧密联系,使桥梁处于受控状态之中。
4、管道灌浆、封锚每跨钢绞线张拉后,切割外露多余钢绞线(按封锚钢帽深度确定),安装防震块及锚头钢帽后即可进行管道压浆、安装盖帽,管道压浆由低端向高端压浆孔移动。
压浆水泥浆水灰比0.35,掺入适量高效减水剂,水泥浆强度超过40MPa。
锚板压浆完毕后浇筑水泥砂浆进行封锚处理。
本桥的体外索为纵向底板索,没有转向装置,锚固块为钢筋混凝土结构,施工相对简单,质量容易得到保证,锚具及预应力管道全部压浆并进行封锚,体外索的张力也较大,为钢绞线强度的65%。
本桥的预应力管道及锚具全部采用VSL体外索锚固体系产品,锚具在锚垫板内有塑料喇叭管和HDPE管道连接成一个密封性很好的整体,可以采用真空吸浆的方式进行压浆,是本桥体外预应力中很有特色的一个特点。
预应力管道在锚固块中全部有预埋钢管,以后可以进行整体换索。
2.4广州丫髻沙副航道桥2.4.1 概述广州丫髻沙大桥副航道桥为(86+160+86)m预应力混凝土连续刚构桥,采用体外预应力加固法,用于提高主梁结构的预应力度,补偿已损失的纵向预应力。
每幅桥共新增布置26束体外索,体外索分为三种类型:通长索(单幅4束、单根工作长度约340m)、中跨索(单幅6束、单根工作长度约180m)和支点短索(单幅每支点各8束、单根工作长度约40m)。
体外索均为两端张拉。
支点短索采用12-7φ5钢绞线,通长索和中跨索采用31-7φ5钢绞线。
体外预应力拉索采用法尔胜外加PE护套的FECS15.2SP型环氧涂层填充型钢绞线,锚下张拉控制应力为0.55Ryb。