体外预应力技术在重庆江津长江公路大桥维修加固中的应用

2014-12-23鲁询

山东工业技术 2014年13期

关键词：加固

鲁　询

（中咨武汉特种路桥技术分公司,武汉　430000）

体外预应力技术在重庆江津长江公路大桥维修加固中的应用

鲁询

（中咨武汉特种路桥技术分公司,武汉430000）

摘要：本文以重庆江津长江大桥加固工程为模板，以体外预应力加固技术几个关键工艺为重点，简单介绍了体外预应力加固施工。

关键词：加固；体外预应力；锚固张拉

1　前言

随着我国公路建设事业的飞速发展，荷载等级的提高，大量的旧桥改造任务便摆在了人们面前。据调查分析，约有93.47％的低等级桥梁存在各种运行安全隐患，或不能满足承载力要求的。由于受资金和材料资源的约束，这些桥梁不可能全部拆除重建，只能投资少量的资金进行加固。而体外预应力加固技术进行是一种简单且行之有效的方法，本文对体外预应力技术在旧桥加固中的应用结合实例展开论述。重庆江津长江公路大桥建成于1997年，主桥结构形式为（140+240+140）m预应力混凝土连续刚构。大桥运营九年时间，出现了主跨跨中下挠，较设计值下挠量达到31.7cm，并仍然在持续发展。根据桥体实际损伤情况和设计要求，对该桥进行了体外预应力加固。

2　体外预应力技术相关介绍

（1）体外预应力体系基本含义体外预应力体系是后张法无粘结预应力混凝土结构的分支，是一种完全用混凝土截面以外的预应力束来对混凝土施加预应力的结构体系。

（2）体外预应力体系的类别体外预应力加固体系大致可以分为三类：一，斜筋和水平筋由两跟钢筋组成，斜筋与滑块固定，通过张拉水平筋牵动斜筋受力。对于斜筋固定在梁上的，可以张拉斜筋使水平筋受力。二，斜杆采用刚度较大的型钢，并与楔形滑块连成一体，水平筋采用钢绞线，粗钢筋，钢丝绳或高强钢丝束。采用张拉水平筋方式施加预应力。三，水平筋和斜筋由钢索组成，一般采用钢绞线，钢丝束或钢丝绳。用千斤顶在梁端张拉钢筋施加预应力。江津长江公路大桥采用的就是第三种，预应力束设置在主桥中跨，端头锚固于零号块横隔板上。

3　体外预应力加固体系的结构组成

（1）体外预应力索和管道体外预应力混凝土结构所采用的预应力索一般由钢绞线组成，组成的形式有很多，包括普通钢绞线、镀锌钢绞线和外包PE防护钢绞线等。江津长江大桥加固处治工程为填充型单根无粘结钢绞线组成的钢绞线束，总计12束，每束有19根钢绞线组成。体外预应力束管道主要有两种形式：一是全部采用钢管，二是采用钢管和高密度聚乙烯（HighDensityPolyethylene,HDPE）管道相结合的方式即除在锚固段和转向弯曲段采用钢管，其它地方采用HDPE管道。

（2）体外预应力索的锚固系统体外预应力索的锚固系统可分成不可更换和可更换两大类。在可更换的体外预应力锚具中又分为可放松和不可放松两类。江津项目采用的是可更换但不可放松的这种形式，需要注意的是这种锚具中只灌注防腐材料，而不是水泥浆或其它刚性材料，以满足下次更换的需要。

（3）体外预应力索的转向装置是体外预应力体系中最重要的结构构造之一，担负着转向的任务。转向装置的形式一般有四种形式：块状式，底横肋式，竖横肋式和钢鞍座式。江津长江公路大桥加固采用的是竖横肋都加宽的变异形式。转向块连接于箱梁顶板，箱梁底板和腹板。这种形式具有较好的受力保障，适用于钢索转向力特别大的结构中。

（4）体外预应力体系中的减振装置形式为A3钢板和钢管焊接而成，其中钢板用螺栓和环氧胶泥固定在箱梁的顶板，腹板或底板上。减振装置的主要作用就是减少体外索的自由长度，从而达到减振的作用。还可以减少体外索的摩擦，保护体外索的使用寿命。

4　体外预应力体系的加固方法

（1）体外预应力的施工工艺体外预应力加固方法大致可分为：竖向收紧加固，横向收紧加固和组合预应力补强加固。三种加固方法的施工工艺大同小异，下面就介绍一下江津长江公路大桥加固工程中（竖向收紧加固）施工工艺：

1）转向块制作和管道安装。其中在植筋结束后应安装管道，横隔板处要在混凝土打完孔后安装波纹管。

2）穿布预应力索。

3）张拉。采用分级张拉，张拉过程中要保持预应力索的均衡张拉。

4）减振装置安装。

5）锚固。将防腐材料填入锚固槽封锚。

（2）体外预应力张拉张拉的形式有很多种，对于加固中的预应力体系一般采用双控分级张拉。所谓“双控”就是分别控制预应力索（钢铰线）引申量和张拉力。张拉力一般控制在钢铰线设计张拉力的60％（随设计而定）。预应力索分级张拉的次数根据千斤顶油缸长度而定，实测的总引申量和设计的总引申量误差应控制在±6％设计总引申量范围内。