体外横张预应力技术在混凝土旧桥加固改造中的应用

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发布时间：2021-10-22

资料介绍

-针对目前在役桥梁病害，在分析常规体外预应
力技术优、缺点的基础上，提出应用体外横张预应力技术对
旧桥加固改造的新构思，并以调控某连续刚构桥运营期中跨
跨中下挠工程实际为例，对该构思进行论证分析。
关键词：桥梁加固；体外预应力；体外横张预应力；施工
技术
1 概述
在建造和使用过程中，由于种种原因，许多桥梁
过早出现各种各样的缺陷和病害，严重地制约了社
会经济发展。据不完全统计，我国公路桥梁中有
5 ooo多座危桥。1994年铁路秋检统计，全路桥梁
总数的 18．8 为病害桥梁，而且这个比例还在上
升。若要将病害桥梁全部拆除重建，不仅资金耗费
巨大，而且时间也不允许。采取有效措施对其进行
加固改造以恢复和提高其承载能力，可以给国家带
来巨大的经济效益l_1卅]。
近年来，伴随着桥梁技术状况评定、结构检测与
承载力评定技术的逐步定量化、科学化，桥梁的维修
加固技术取得了长足发展。许多新材料、新方法被
应用于桥梁维修加固工作中E1-TJ。目前的加混凝土
类和加筋类加固方法各有其不同程度的弊端，阻碍
了其推广应用l3 ]。本文在结合现有体外预应力及
横张预应力技术优点的基础上，提出了一种体外横
张预应力技术加固改造新方法，并以其在调控连续
刚构桥运营期中跨跨中下挠为例，对此新技术进行
了分析论证。
2 已有加固改造技术分析
目前公路桥梁改造工程中采用较多的加固方法
为体外预应力加固法。由于体外束的力臂大，加固
效果显著，已成为应用最广泛的方法之一L 引。但
其存在的弊端阻碍了其更进一步的推广。采用体外
预应力来调节桥梁后期下挠的缺点有：
(1)体外预应力加固法通过对体外束两端施加
拉力，实施两端锚固。这种纵向张拉方式，需要大吨
位的张拉设备；预应力束与转向块之间的摩擦将导
致较大的预应力损失(平均损失约 40％张拉控制应
力)；对于连续刚构桥，只能在主梁箱内张拉，操作空
间受限；施工工艺复杂，技术要求高；随着连续刚构
桥后期挠度的逐渐增大，由于纵向张拉预应力损失
大，很难多次适时实施体外预应力的有效调控。
(2)一般体外束锚固和转向装置采用现浇混凝
土齿板和横隔板，这一做法存在的问题：① 在原有
箱梁内部浇筑混凝土很不方便。② 布置不灵活。
在 1／4跨附近，腹板抗裂需要布置较多的斜预应力
束，这需要较多的转向装置，而笨重的混凝土转向横
隔板对已有结构本身就是负担，给加固效果打了较
多的折扣；频繁地设置横隔板给箱内施工也带来很
大的难度。③ 由于转向装置不易设置，故一般采用
较大直径预应力束进行加固，这样混凝土局部构造
难以处理；一些加固桥梁案例就是因为局部构造难
以处理而不能采用更多的体外束用量[7]。
3 体外横张预应力技术的新构思
鉴于目前普通体外预应力存在的不足，有必要
探索出一种新型预应力体系，能够适用于较大跨径
连续刚构桥加固改造，且仅需要便携的较小吨位的
张拉设备，就能根据连续刚构桥后期挠度的逐渐增
大状况，多次适时实施体外预应力的相应调控，避免
分批张拉产生的弹性压缩损失和预应力束与转向块
之间摩擦产生的预应力损失。