朱启海 谢盛华

摘 要：文章以体外预应力加固施工技术为研究背景。在分析体外预应力加固施工技术应用机理和优势的同时。对该技术的实践要点进行总结分析，实践可知，体外预应力加固施工技术具备施工简单、施工质量高等特点，在公路桥梁施工中可以推广使用。

关键词：公路桥梁;体外预应力;加固技术;研究

中图分类号：U445.57 文献标识码：A

1 体外预应力加固技术的作用原理

使用体外预应力加固技术可以恢复甚至提升桥梁的使用寿命和承载能力。在当下的公路桥梁建设工程中，较为常见的预应力加固方式主要分为以下三种：体外、粘结和高强度复合纤维预应力加固体系，其中体外预应力加固技术的工作原理为：在桥梁的梁体外侧设置具备腐蚀性质的预应力筋，在设置的同时向该梁体加载预应力，使得梁体部分产生反弯矩，进而提升该部分的外荷载力，并增强整个桥梁的承载能力和工作寿命[1]。

2 体外预应力加固技术的主要优势

2.1 对交通秩序影响较小

在使用一般的加固技术进行公路桥梁的固化工作时，都需要将施工的部分路段作封闭处理，这样就会使得原本正常的交通秩序受到极大程度上的干扰，也为百姓出行增添了不必要的麻烦。而体外预应力加固技术则能够完全避免封闭交通的情况发生，因为这种加固技术的工期十分短暂，且对施工环境的要求不高，车辆通行对施工的干扰很小，实际操作时仅需进行短时的交通限制。

2.2 工序简便，成果显著

体外预应力加固技术的具体施工过程对人员和设备的要求不高，且操作工序较为简便，整个过程并不复杂，在施工时可以依照不同的现场和工程性质进行工序上的灵活调节，所有操作所耗费的时间很短，成本较为低廉，其经济效益是其他加固技术所不能比拟的。从已施工的工程成果角度分析，该技术不会给桥梁主体附加过多的其他材料，桥梁自重也不会因为进行固化而出现较大程度的升高;若能科学地使用体外预应力加固技术，可以达到合理调节桥体承载应力，提升其抗剪能力和承载能力的效果。截至目前，已实施的体外固化效果业已证实，这种加固技术能够十分有效地降低桥梁结构和表层出现裂缝的几率，是一种极好的保护桥梁、加固桥梁的科学技术[2]。

2.3 后期的维护工作更易上手

在使用其他固化技术进行加固作业时，工程基本完成之后要通过一定时间的试运行对固化效果进行检验，然后根据效果对实施固化的桥梁本体进行进一步的加固工作，以确保该桥梁的安全和稳定性能不会因出现问题而降低。而体外预应力加固技术则不需要太过复杂的后期维护保养，且该技术在施工时就可以根据具体情况及时调整预应力筋的大小。后期仅需要通过必需的监控对实施固化的桥梁所使用的预应力筋进行实时监测，以确保预应力筋没有出现腐蚀或裂痕。一旦在监控时出现了上述问题，那么仅需要对该预应力筋进行及时更换，这样就足以进一步保证所固化桥梁的结构整体性能可以达到日常运行的具体要求。

3 体外预应力加固技术的工序构成

3.1 放样定位

首先要测量锚固点。如果在斜筋位置上的锚固点处于梁断面或顶部，则需要在施工时将单梁的顶部作为纵轴线的挤出点，之后再进行该点到桥梁末端的距离测量。在规划好锚固点位置等计划时，要尽可能地使锚固点处于两端下侧，还应注意梁体的表面和底部需要保持垂直状态，达到以上要求后才能够以横桥位置为依托进行锚固点的横向取点，并在该位置处做好标记。

以往数目巨大的已竣工桥梁工程业已证明，公路桥梁的顶板和腹板处往往会出现数量庞大的钢筋，在一些受力较为关键的结构位置处也会有大量钢筋。因此在进行放样时，必须依据不同工程的具体工况对锚的固定位进行调节，不能出现因加固作业而破坏桥梁钢筋结构的情况。对桥梁工程有关资料的详细了解可以有效防止放样时损害断筋的问题。

3.2 设置锚固点

以梁体的顶部或顶面出现锚固点为例：具体施工时需要对斜筋的位置格外关注，进行面板和桥梁顶面的穿洞作业时，要预设两个斜孔洞并保证其可以符合工程标准的要求，这些都是进一步确保加固工程质量的重要环节。凿除桥面铺装层和混凝土保护层使内部的钢筋暴露出来后，才能开始锚固板位置的精确凿除。制作凿控架时需按照斜孔的设计角度进行，并在架内安装上凿岩机的钻杆以保证钻孔时中心瞄准锚固点，准备工作完成后再进行凿孔。凿孔工作全程都要保证斜孔的位置和尺寸符合设计要求，只有这样才能使凿孔作业达到该工程所需要的要求。上部锚固孔的凿孔工作全部结束之后，要在梁面将凿孔时产生的所有混凝土碎渣进行彻底的清除工作，清理干净后要及时在开凿表面涂上液体状的环氧胶进行保护。后续的找平工作可用环氧水泥沙进行。在完成梁顶位置上锚固定工作的全部工序时，务必要保证锚垫板和梁顶表面始终处于平行状态，其中锚垫板稍低的情况是允许出现的;如此施工即可确保混凝土保护层的厚度足以完成锚固点的防护任务[3]。

3.3 安装与张拉预应力筋

安装预应力筋时需要格外关注预先的准备工作，安装所需的锚具要在使用之前进行详细的检查，保证所有工具的使用状态之后才能够开始安装。例如在匹配粗筋螺母和螺杆时需要将所有螺母依次拧紧;若斜筋使用斜杆为型钢、水平筋使用两个粗钢筋为型钢时，要将斜筋及其上部的锚点和水平滑块进行充分固定。之后可用临时支架把施工用到的全部滑块放置在垫板的合适位置处，并穿入水平筋。在穿筋时要确保两端的丝头为同样长短，且需预留出合理的滑移量。为了防止在施工时张拉锚固或上螺母出现故障，要保证水平筋的中心和滑块毛孔的正面相互对应之后再上紧水平筋的螺母，并在横向上收紧水平筋使预应力形成力学体系;斜筋的斜度要想达到该工程的实际要求，则需要使用夹焊杆完成斜杆与u形锚固板、水平筋与斜筋的焊接任务。以二米至二点五米为间隔使用木块将水平拉杆垫好后，再安装锁紧装置，安装时要注意需尽可能地降低垂度，为之后的张拉做好相应准备。张拉预应力筋时要首先将立柱安装好，之后在预先设计的区域进行收紧器和乘棍的安裝，一般使用体外预应力筋张拉法，以斜筋和水平方向为基础进行预应力筋的张拉。

3.4 加固压浆技术

公路桥梁的体外预应力加固施工在施工末端主要的工序为加固压浆，这同时也是整个加固施工过程中最为关键的步骤。开始加固压浆前，要在该工序的所有环节进行系统整体的检查，防止施工时发生造成之前工作前功尽弃，甚至影响整个桥梁的固化质量的故障问题。还需注意的是，因为桥梁建设的工况和体外预应力加固施工的情形各有不同，压浆密度和时间的要求也会随之发生变化。所以为保证压浆质量，工序开始之前要先建立模型进行必要的试验工作，通过科学有效的试验来避免正式施工时出现意外。加固压浆一般使用手动方式进行，期间需格外注意压浆的密实情况、均匀程度和稳定性，还要根据不同的实际状况调节压力直到符合有关要求，每次保质保量的压浆过程都会成为提升压浆技术的关键。

4 工程实践

4.1 工程概况

本文所引述的案例是一处连续钢结构的桥梁，其主要是在预应力混凝土的构造条件下形成。其中桥梁的主体是75+130+75米规格的三跨一联结构，长度达到280米。主墩采用的是双薄壁柔性，两岸与桥体之间则设有交接墩。总的来看，主桥是以双向六车道的规格设计，分左右两幅桥，宽度各为16.50米。大桥的主梁是以单箱单室的标准实施，同时在预应力砼的构造下完成。

4.2 施工过程分析

（1）体外预应力管道以及转向器的预埋，具体操作务必要与既定的设计标准保持一致。转向器务必要关注其的固定，通常可借助于劲性骨架具体实施，这样后续的预埋也会更为便捷。

（2）体外索下料。具体的操作务必要与张拉工艺等保持一致，通常在对钢绞线做出处理以后，即可实施穿索，同时还应做好下料的准备。下料的钢绞线务必要预先做好标识，以免对后续的穿束操作造成不良影响。另外，正式穿索之前还应认真检查护套，如有损坏应及时进行修补。

（3）套管的下料和焊接。具体的操作务必要与既定设计尺寸保持一致，存在套管长度不足的情况应对其两端实施削平，进而在对焊接长的条件下达到增长的效果。需要注意的是，焊接的质量务必要切实保障，这样才能切实保障套管下料等相关操作的稳定高效。

（4）体外预应力钢绞线穿索。①放索。在将环氧钢绞线运送到施工场地以后，就应将其放出并布置到桥面上。需要注意的是，桥面上应事先做出一定的处理，以免对PE套造成损坏;②安装辅助索。进行这方面操作之前，应首先完成锚固区转向器的安装，而后是辅助锁的穿入，整个的操作务必须保证稳定有序，随后的张拉固定也应高度重视，以切实保障该环节操作的稳定;③穿索和预张拉。对于体外索来说，通常应采用人工的方式进行单根穿束，正式进行之前通常应对孔道位置实施编号，这样钢绞线的布置才会更为稳定有序。在从锚垫板穿入以及进入到锚固区预埋管的过程中，务必要保证整个操作的精细严谨，且各个阶段的长度控制都应达到既定的要求。锚具和张拉支座安装完成的基础上，即可对其实施张拉和预紧，一般完成第一根的预紧操作以后即可去除辅助锁。后续的重复操作按照以上既定的程序进行即可，但应保证具体操作的严谨精细。

5 结语

体外预应力加固技术与其他加固技术相比，其工序过程更加簡便，应用时适用性也更为广泛，各项功能更加可靠，在一些强度已达到最高水准的公路桥梁上可以发挥出更加优异的作用。因此，公路桥梁工程的体外预应力加固技术必然会得到更加宽泛的应用。

参考文献：

[1]郑杰.公路桥梁施工中的软土地基施工技术研究[J].科技资讯，2017，15（29）：82+84.

[2]杨灿宇.浅析公路桥梁体外预应力加固的施工技术[J].中国水运（下半月），2011，11（06）：206-207.

[3]张艳军.高速公路桥梁施工中预应力施工技术的应用[J].现代国企研究，2016，39（08）：137.