2-4-桥梁体外预应力加固技术
体外预应力加固技术
体外预应力加固技术在现代建筑和桥梁工程中，随着时间的推移和使用条件的变化，结构的安全性和稳定性可能会受到影响。
为了增强既有结构的承载能力和耐久性，各种加固技术应运而生。
其中，体外预应力加固技术作为一种高效、可靠的加固方法，正逐渐受到广泛的关注和应用。
体外预应力加固技术是指通过在结构外部设置预应力筋，并对其施加预应力，从而改善结构的受力性能。
这种技术的基本原理是利用预应力筋的主动张拉，在结构中产生反向弯矩和轴向压力，以抵消部分荷载产生的内力，提高结构的承载能力和抗裂性能。
与传统的加固方法相比，体外预应力加固技术具有许多显著的优点。
首先，它能够显著提高结构的承载能力。
通过施加预应力，可以有效地增加结构的抗弯、抗剪能力，使结构能够承受更大的荷载。
其次，该技术可以有效地控制结构的裂缝发展。
预应力的施加可以使结构在正常使用阶段处于受压状态，从而减少裂缝的宽度和数量，提高结构的耐久性。
此外，体外预应力加固技术施工方便、快捷，对结构的正常使用影响较小。
在施工过程中，不需要对结构进行大规模的拆除和重建，只需要在结构外部进行预应力筋的布置和张拉即可，大大缩短了施工周期，降低了施工成本。
体外预应力加固技术的应用范围非常广泛。
在桥梁工程中，它可以用于加固梁桥、拱桥、斜拉桥等各种类型的桥梁结构。
对于老旧桥梁，由于长期承受车辆荷载和自然环境的侵蚀，其承载能力和耐久性往往会下降。
通过采用体外预应力加固技术，可以有效地恢复桥梁的承载能力，延长其使用寿命。
在建筑结构中，该技术也可以用于加固混凝土框架结构、剪力墙结构、砖混结构等。
例如，对于因设计不合理或使用功能改变而导致承载能力不足的混凝土框架结构，可以通过在梁、柱等构件外部设置预应力筋进行加固，提高结构的整体性能。
在实施体外预应力加固技术时，需要进行详细的设计和计算。
首先，要对结构的现状进行全面的检测和评估，了解结构的受力特点、损伤情况以及承载能力等。
然后，根据检测结果和加固要求，确定预应力筋的布置方案、预应力值的大小以及锚固方式等。
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技术综述
桥梁体外预应力加固技术综述姬中达(河南省公路工程局集团有限公司，河南郑州450000)工程技术l}商要】体外预应力技术是后张预应力体系的分支，是无粘结蓣应力结构技术的一种。
它对置于混凝土截面之外的预应力筋进行张拉，通过体外筋端部锚具和转向块将预应力传递给混凝土结构。
联键闭桥梁；预应力加固体外预应力技术是后张预应力体系的分支，是无粘结预应力结构技术的一种。
它对置于混凝土截面之外的预应力筋进行张拉，通过体外筋端部锚具和转向块将预应力传递给混凝土结构。
由于体外预应力技术具有结构自重轻，预应力筋替换、维护方便，预应力损失和应力变化幅度小，施工工期短，混凝土质量高、耐久性强等优点，已被广泛地应用于混凝土桥粱结构的加固维修。
1体外预应力的概念与体系体外预应力是指对布置于承载桥梁结构本体之外的钢束张拉而产生预应力。
设计时仅把钢束锚固区域设置在桥梁结构本体内，转向块可设在柯i梁矍卉貅内或体外。
体外预应力体系由体外预应力管道、浆体、锚固体系和转向块等部件组成。
体外陨应力体系分为有粘结体外预应力体系和无糙结体外预应力体系。
有粘结预应力体系是将钢铰线穿八孔道内张拉后，向孔道管内灌入水泥浆。
无粘结预应力体系的体外预应力筋由若干单根无粘结筋组成，将单根无粘结筋平行穿入管内，张拉之前，先完成灌浆工艺，由水泥浆体将单根无粘结筋定位，张拉后不灌入水泥浆。
2体外预应力加固的组成构造特点及作用机理2．1纽成构造特点桥梁体外预应力加固体系的形式是多种多样的。
从构造形式上看，该体系主要由以下几部分组成：水平筋、斜筋、上锚固点、滑块、U形承托、水平筋固定支座。
Z1．1体外预应力索、管道和灌浆材料体外预应力体系采用的预应力索一般由钢铰线组成，包括与体内预应力混凝土结构完全相同的普通钢铰线以及镀锌钢铰线或外表涂层和外包PE防护的单根无粘结钢铰线。
体外预应力索管道主要起防腐作用，它通常有两种形式：一是全部采用钢管道，二是钢管与高密度聚乙烯管道相结合的方式。
桥梁上部结构加固技术—体外预应力加固法
7.5 体外预应力加固法
3. 体外预应力的优缺点 与传统预应力体系相比，具有以下优点：
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 预应力布置灵活，根据桥梁病害可以全桥加固也可 以进行局部加固 锚固构件尺寸小，自重增加少，可有效的大幅提高 结构承载能力。 与原结构无粘结，应力变化值小，对结构受力有利
承载极限状态下体外预应力结构的抗弯能力小于有粘结 和无粘结预应力结构
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
7.5 体外预应力加固法
3. 体外预应力的优缺点 体外预应力结构亦有其自身的缺陷：
体外索布置在截面外，防腐、保护相对较困难，易受外 界影响
锚固及转向区域容易产生应力集中，局部应力大，对锚 固施工要求高
7.5 体外预应力加固法
体外预应力筋的锚固系统
可更换体外预应力筋的锚具，有钢 绞线束无法放松和可放松两种类型。 若不预留能够再次张拉的长度，钢 绞线束是无法放松的
7.5 体外预应力加固法
体外预应力筋的转向装置
• 体外预应力筋的转向装置由转向结构构造及转向器组成 • 转向结构构造为混凝土结构的一个特殊部分。转向器为直接支
7.5 体外预应力加固法
二、体外预应力系统构造
• 钢管外护套较贵且本身有防 腐的问题，故采用较少；
• HDPE 管已被大量应用，但 其与钢管的连接处必须保证 密封性能良好
7.5 体外预应力加固法
二、体外预应力系统构造
• 为便于预应力筋内穿、检查、 检测及更换钢绞线，外护套 应做成可伸缩式的构造，并 在各伸缩段的连接部位具有 良好强度与密封性
体外索可调可换，便于使用期间进行维护
7.5 体外预应力加固法
桥梁体外预应力加固方法
桥梁体外预应力加固方法随着工程建设规模和难度的不断提高，桥梁作为连接两地交通的重要设施之一，也在不断的需要加固和维护。
其中，传统的加固方法主要是钢筋混凝土缺陷加固方法，但是该方法不能彻底解决桥梁的问题，特别是当桥梁出现负载不稳、预应力不足等现象时，需要采用更加先进的加固方式，这时候桥梁体外预应力加固技术就逐渐被广泛采用。
桥梁体外预应力加固方法是指在保留原桥体的同时对桥梁结构进行改造，增加其抗弯、抗扭、承载力等综合性能，以达到提高桥梁运营质量、延长使用寿命的目的。
该方法的原理是通过在桥梁悬挂支座的两侧以及跨中区域处预置张应力钢索，再通过上面的张力作用对桥梁结构进行加固。
桥梁体外预应力加固方法主要包括以下几个步骤：1. 桥墩顶部制作预留孔洞或加固托盘，以备张应力钢索锚固。
2. 经过钻孔施工、预张及定锚等多道工序在桥墩顶部和桥梁悬挂支座两端各设立一个张应力系统，并确定张应力钢索的预张值和张拉方法。
3. 进行张应力钢索的张拉、固定和切断，同时进行张应力囊的充气和灌浆作业。
4. 根据设计要求应用预应力钢索对桥梁结构进行加固，提高桥梁的梁底板强度和刚度。
桥梁体外预应力加固方法相比传统加固方法优势明显，其主要好处包括：1. 可同时提高桥梁的抗弯、抗扭、抗振动能力，达到综合性的加固效果。
2. 可在不影响原有桥梁结构和功能的基础上进行加固。
3. 加固效果稳定长久，能够达到延长桥梁寿命的效果。
4. 预制和安装工程均可不受桥梁施工期限的限制，可在桥梁使用期间进行维护或加固。
然而，桥梁体外预应力加固方法也存在一些不足之处：1. 适用性有限，需要事先经过系统的评估和分析才能决定是否采用该方法。
2. 实施难度较大，需要高度专业化的施工团队和先进施工设备。
3. 投资成本较高，不适用于小型桥梁加固。
总之，桥梁体外预应力加固方法是目前桥梁加固领域中的一种先进技术，具有良好的加固效果和稳定性。
尽管其实施存在一些限制，但随着施工设备和技术的不断优化，相信该方法也会得到越来越广泛的应用。
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。
体外预应力结构加固施工工法
体外预应力结构加固施工工法一、前言体外预应力结构加固技术是一种针对建筑结构老化、裂缝等问题的有效增强措施，可以提高结构的稳定性和承载能力，延长建筑的使用寿命。
本文将详细介绍体外预应力结构加固施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例，以供读者参考。
二、工法特点体外预应力结构加固工法是将预应力钢束或钢板等材料通过土工锚固的方式与受力构件连接起来，在构件上施加向外的张力，使结构在承受外力时受到预应力的影响而达到增强的效果。
该工法具有以下几个特点：1.施工方便：该工法无需打开主体结构，可以在结构外部进行加固，避免了破坏原结构的情况发生，同时施工过程简单，操作易于掌握。
2.加固效果好：预应力的作用可以有效地减少结构的变形和裂缝，提高承载能力和稳定性。
3.适用范围广：该工法可用于钢筋混凝土结构、砖石结构、钢结构等各种建筑类型的加固。
4.耐久性好：采用高强度材料，施工工艺严格控制，保证其具有较长的使用寿命。
三、适应范围体外预应力结构加固技术适用于以下情况：1.建筑结构老化导致的裂缝、变形等问题。
2.建筑物的结构设计缺陷或质量问题导致的结构不足的情况。
3.建筑物增加荷载或改变用途等需要加固的情况。
4.维修或改造受损结构的需要。
四、工艺原理体外预应力结构加固施工工法主要包括以下三个步骤：1.构件准备：首先对受力构件进行清理和处理，如清除松散物、脱落的表层和锈蚀的钢筋等；然后，根据加固设计要求，确定需要加固的位置、加固方式和加固材料。
2.施工预处理：在加固部位进行基础处理，如打孔、预设土工锚杆的位置和设置预应力拉杆等，并将这些处理与加固材料的选择和设计密切相关。
3.材料施工：根据设计要求，安装土工锚杆、预应力拉杆、预应力钢束或钢板等加固材料，通过张拉预应力器，使加固材料在正确的张力下工作，最终达到增强和重建结构的目的。
五、施工工艺体外预应力结构加固施工工艺主要包括以下步骤：1. 进行加固工程调查及方案设计，确定加固方案；2. 对加固部位进行现场定位、处理，进行密封处理，确保施工现场无水、无尘、无沙；3. 确认材料选型，预制加固构件；4. 加固构件的安装，根据加固方案现场按预留位置进行开孔或钻孔，安装土工锚杆和预应力拉杆；5. 安装预应力杆，根据设计要求，将预应力钢束或预应力钢板拉紧，使其与结构紧密相连；6. 钢筋混凝土结构加固施工完毕后，进行表面处理和保养工作。
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。
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减振装置
梁式桥加固——预应力混凝土弯箱梁桥加固实例
❖ 概况
4×28＋2×40.5＋5×28米
预应力混凝土连续弯梁（R=125m ）
变截面、直腹板、单箱❖单主室要缺陷
支架现浇
❖ 主要原因
预应力布设不足
底板裂缝（δmax=1.5mm） 腹板裂缝
刚度和强度均不足
(主孔跨中截面梁高1.5m、支点截面梁高2.0m)
优点，近期得到了较为广泛的应用。我们
公司已经成功的在安徽芜湖、广东深圳等 多座30~50m跨度连续箱梁桥中成功使用这 种加固方法，并取得了不错的效果。
2.3 箱梁底板索
在一些特殊结构的桥梁中，使用了一些相 对效率不是很高的底板索。
底板索不需设置转向块，顺桥向在病害严 重的底板顶面布设。施工较为简单，质量 较为得到保证。但是受布索位置的限制， 对结构的加固效果没有其它结构形式的体 外索有效。
转向装置也采用钢结构。
OVM-SIII型体外预应力钢索
对体外预应力钢索张拉及固定端进行 剥皮、去油清洗处理。
人工穿布体外预应力钢索
安装成型的钢锚箱
OVM.TSK型体外预应力锚具可 以进行换索，可以调整索力
。
体外索锚具密封罩
体外索防振装置
特点
T梁腹板索施工较为简单，注意穿索过程中 对成品索的保护，注意监控张拉过程中钢 锚固块及转向块与原结构锚固位置的受力 情况。
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，具有很好的 适用性，目前广泛适用在桥梁加固中。
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型式。
§1 锚具 §2 体外索 §3 锚固块及转向块 §4 减振装置 §5 施工机具
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。
体外索张拉设备
预应力钢绞线
锚具、转向器
1、施工准备
施工工艺
2、钢绞线下料、编号、穿布
3、锚具、夹片的安装
4、钢绞线预紧
5、预应力张拉
6、安装防护装置、封锚
7、安装限位索夹
放索
预应力钢绞线穿布
锚具安装
钢绞线预紧
预应力张拉
体外索采用对称分级张拉，在张拉完一级 时要仔细检查每个锚固点及转向点受力情 况，如有不良病害出现立即停止张拉，查 明原因并采取相应的措施后才能继续张拉， 施工过程须有专业的监控单位进行监控。
5 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 工空间狭小或单孔分丝张拉的体外索，整 体千斤顶用于整体张拉的体外索。
张拉体系
1.3 体外预应力的布置形式
顶板体外索
体外索布置在结构上的位置
腹板体外索
体外索锚固的形式
底板体外索 钢结构锚固的体外索
混凝土结构锚固的体外索
由于锚固块及转向块全部为钢结构，受锚 固块的重量及安装空间的限制，安装难度 较高，且只能适用于张拉力较小的体外索。
此种体外索我们公司在吉林某松花江大桥 加固施工中成功使用。
2.2箱梁腹板索
在箱梁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。
体外索采用普通光面钢绞线，张拉强度可 以取材料强度的70％。腹板索是最有效的体 外索加固方式。
2 体外预应力施工实例
2.1 T梁腹板索 2.2 箱梁腹板索 2.3 箱梁底板索 2.4 箱内顶板索
2.1 T梁腹板索
在T梁腹板两侧对称布设体外索。在T梁的 梁端腹板加厚段设置张拉构件，在T梁的中 横隔梁钻孔作为体外束的转向装置。
张拉端采用钢锚箱的结构形式。利用结构 胶及8.8级高强螺栓固定在T梁腹板上。
张拉力大的锚固块均采用钢筋混凝土形式 , 钢锚固块适合施工空间开阔且应力较小的 小型锚固块。
4 减振装置
体外预应力体系的减振装置用于转向块与 转向块或者锚固块与转向块之间的体外索 自由长度较大的位置，主要目的是减少体 外索在动荷载作用下的振动。
减振装置多为内包橡胶的小型钢结构，通 过种植螺栓与原桥相联系。
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，对锚固施工要求高
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
体外预应力的组成
体外预应力布置图
施工工艺流程
安装预埋钢管
齿板混凝土浇筑
对称张拉 穿布钢绞线
连接HDPE外套管
安装防振块
管道压浆 封锚砂浆
安装预埋钢管
安装固定端
预应力张拉
HDPE管及防振块
2.4 箱梁顶板索
箱梁顶板索是一种应用较为广泛的体外索 布设形式。体外索布置在箱内顶板，经转 向器（分丝/整体）和预埋钢管穿过转向块， 达到转向和传力的目的，通过锚固块锚固， 张拉完成后成空间曲线。
体外索可以连续通长布设，也可以仅在病 害严重位置局部进行布设。
施工工艺流程
管道放样
种植钢筋
绑扎钢筋
穿布钢绞线
安装预应力管道
固定、封闭预应力管道
安装模板
安装锚具
浇筑混凝土
张拉预应力
管道压浆
封锚砼
体外索布置及张拉端示意图
新增腹板截面内的预应力严格意思上是一
种体内索，具有造价低，效果显著等众多
2-4-桥梁体外预应 力加固技术
1. 桥梁体外预应力技术介绍 2. 桥梁体外预应力施工实例 3. 结语
体外预应力技术介绍
体外预应力加固技术作为结构加固最有 效的手段之一，目前正广泛地应用于旧桥 加固方面。
体外预应力结构的概念最早产生于法国， 体外预应力体系是后张预应力体系的重要 的分支之一， 是一种使用完全位于构件 主体截面以外的预应力束来对构件施加预 应力的结构体系。