试论公路桥梁体外预应力加固施工技术

试论公路桥梁体外预应力加固施工技术

作者：左建富

来源：《科技创新与应用》2013年第11期

摘 要：论述了桥梁加固技术对于提升公路桥梁质量的重要性；探讨了选用公路桥梁加固方式时所遵循的原则；详细分析了公路桥梁体外预应力加固施工技术的特点；并针对该技术在施工过程中所存在的问题，提出了相应的解决措施，以期为公路桥梁施工质量的保证提供一定的帮助。

关键词：公路桥梁；桥梁加固；施工控制；桥体维护 1 引言

随着我国经济持续高速的发展，交通运输量也在不断地提升。物流行业的飞速发展以及城市建设项目的不断增多，导致越来越多的重型车辆开始行驶在公路上，极大地考验着公路桥梁的承载力。部分老式公路桥梁，对于道路承载力的设计要求已经远远地不能满足于现代交通运输业的发展。而且，即使最初设计要求能够满足现代交通运输量的桥梁，由于使用时间过长，老化、破损现象严重，存在着很大的交通安全隐患。因此，采取一定的维修或者加固的方式来提升公路桥梁的承载力势在必行。而对于一些损伤的公路桥梁，维护成本较高或者无法正常维护加固时，则根据桥梁的现有承载力施行限速、限重等措施，确保人民的生命财产安全。 2 公路桥梁加固原则

我国现在通用的公路桥梁设计标准的颁布时间是上世纪九十年代。限于当时比较低的技术水平以及落后的交通运输行业，使得在该标准下建设的公路桥梁已经不能完全适用于现阶段的车辆通行要求。尤其是在某些城镇公路上，重型货车超载现象十分严重，这就严重的考验着公路桥梁的承载力，为人民的生命安全埋下众多隐患。具不完全统计，至少百分之二十的城镇道路桥梁存在安全隐患，如果不能及时的予以加固，所产生的后果将不堪设想。因此，对于公路桥梁的加固已经越来越引起人们的重视。相对于发达国家，我国的各项基础设施还不是很完善。为了完善这些基础设施，国家每年都会投入大量的资金，但是公路桥梁加固在资金的占用率上相对较少。如何用较少的资金投入，修复或者加固更多的公路桥梁就显得尤为重要。现阶段对公路桥梁进行加固时，要遵循以下两个原则：

一是做好维修前的检测工作。在对公路桥梁进行加固前，质量检测人员对所要加固的桥梁进行详细的检测，分析桥梁的损坏程度，并制作成一目了然的数据表格。根据检测结果计算所要加固桥梁的实际运输能力，分析桥梁的损坏程度对于桥梁的承载力以及耐久性所造成的影响。所谓的承载力即在设计桥梁的初期，保证桥梁应该达到的荷载能力；耐久性即桥梁的寿命。

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二是合理选用加固方式。加固方式的选择要考虑施工成本的经济性。不能无限制的耗费原材料，而且要保证施工进度，避免交通中断时间过长。在对公路桥梁进行加固时，通常不采用改变原先结构的方式。一方面是考虑施工成本，另一方面是改变桥梁原先的结构会长时间中断交通，所带来的经济损失会更为巨大。对公路桥梁的加固要具体问题具体分析，当桥梁老化严重、加固修护难度过大时，也会考虑更改桥梁原有的设计结构，但要保证公路桥梁的承载力以及耐久性。即使改变桥梁原有的设计结构，也尽量采用局部更改的形式。

总而言之，在选用公路桥梁的加固方式时，不能一味的照搬照抄，要根据不同桥梁的结构特点，采用合理的加固方式。在对公路桥梁进行加固时，还要综合考虑桥梁的受损程度以及未来该桥的通车量等因素。此外，施工成本的控制也是一个不可忽视的重要因素。 3 体外预应力加固法

在公路桥梁加固施工技术中，最常用的一种是桥梁体外预应力加固法。这种加固法在施工时要遵循一定的加固准则。并不是所有的桥梁都适合体外预应力加固。根据公路桥梁加固施工经验，加固准则一般包括恒载应力准则、组合应力准则以及极限承载力准则。恒载应力准则的特点是通过恒载作用，在施工之前将主拱圈应力维持在一个人工能够控制的范围内。随着公路桥梁投入使用的年限的增长，因为风化等作用，桥梁承载结构会产生越来越大的裂缝，久而久之甚至会产生桥梁的永久性变形。此时，公路桥梁的承载力在恒载作用下就无法满足使用要求。这时，桥梁主管部门就不可以对公路桥梁进行加固处理了，而是选择重建。因为恒载作用下公路桥梁的承载力无法达到质量标准时，桥梁的加固工作异常复杂，施工成本陡然升高，而且在加固过程中还会容易出现桥梁垮塌事故。组合应力准则的特点是当不同的荷载联合作用在公路桥梁时，桥梁主拱圈的边缘应力依然能够满足强度要求。基于这种准则进行的桥梁加固，其目的在于使新的主拱圈与原有的主拱圈进行协调作业，增强桥梁的承载力。还有一种加固准则就是极限承载力准则。它的特点是对公路桥梁进行加固后，其承载力即使是在最不利荷载作用下也能够满足强度要求。极限承载力准则通常用来作为衡量加固后桥梁的承载力提升幅度大小的准则。极限承载力准则是以前两种准则为前提的，即桥梁加固后一定满足上述两种准则。 在公路桥梁加固作用中，施工单位常将极限承载准则作为衡量桥梁加固效果的准则。采用桥梁体外预应力加固施工技术对桥梁进行加固时，预应力筋的布置于采用内预应力加固施工技术具有本质的区别。相较于内预应力结构，体外预应力索是由多根钢绞线组成的，确切的说应该是一种钢索。将这种钢索增设在桥梁的底部以及侧部是这种施工技术的显著特点。利用桁架体系抵消桥梁部分恒载应力，从而较大幅度的提高公路桥梁的承载力。 4 施工过程中注意事项 4.1 合理使用防松套

在公路桥梁加固工程中，单孔夹片锚具应用很广泛。公路桥梁在承担运输时，不可避免的经常承受振动荷载。由于疲劳作用，锚具中的夹片就会产生松动，更甚者会致使锚具失锚。防

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松套的使用可以有效避免此类事故的发生。根据施工经验，往往在锚具夹片与防松套之间增设弹簧垫圈，起到减振效果。 4.2 合理设计钢销栓和转向块

钢销栓和转向块是桥梁加固工程中非常关键的构件。它们的设计要求有以下几点： 4.2.1 满足锚固和传力的要求。转向块通常是用钢板焊接制成，其最重要的特点就是能保证预应力的良好传递。

4.2.2 混凝土局部承载能力。在对预应力进行张拉后，在拉索方向上，混凝土孔壁会需要承受来自销栓的挤压力，这就要求销栓尺寸、混凝土洞口尺寸以及其强度满足等级匹配。 4.2.3 销栓抗弯能力要好。为了保证锚环与体外预应力索产生索力的方向相一致，就需要销栓有非常好的抗弯能力，而且在承受力矩时，剪切变形要小。 4.3 张锚体系的保护

张锚体系要进行适当的保护，以增强其耐久性。通常采用的办法是，将玻璃丝布缠包在锚具以及防松套上。同时，体外预应力索也要用外裹油脂的方式或者添加塑料护套的方式进行保护。 5 结束语

相较于一般的桥梁加固方式，体外预应力加固施工技术，具有桥体受力清晰、施工成本低、桥体后续维护简单等诸多优势。而且采用体外预应力加固施工技术对公路桥梁加固时，不会降低桥下净空高度，也不会增加路面标高。相信随着公路桥梁加固工程项目的增多，体外预应力加固施工技术的应用会越来越广泛。 参考文献

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