预应力技术在桥梁加固中的应用研究VIP免费

预应力技术在桥梁加固中的应用研究谌润水1刘群安2金三仔3(1．江西省交通科学研究院南昌3300380)(2．江西省吉安市公路管理局吉安331300)(3．江西省宜春市交通局宜春33600）摘要：现代预应力技术推动了土木工程的快速发展，同时也为桥梁加固提载提供了一种主动的、有效的技术和方法。随着预应力技术的发展，新的预应力材料和锚固体系的出现，使得这一技术和方法在桥梁加固领域的应用前景非常广泛。本文着重介绍了江西省四座公路桥梁成功应用预应力技术实施加固维修或改造提载的实例，以期对预应力技术在桥梁加固中的应用研究起到推动和参考作用。关键词：桥梁工程；预应力；技术；体外索；加固；研究0前言0.1现代预应力技术的发展预应力是指在构件（或）结构中预先施加应力，预应力技术则是指预应力的锚固方式与张拉体系（简称锚固张拉体系），包括结构的设计计算、预应力的施加与锚固、预应力材料等方面。自从1928年法国工程师欧仁·费莱西奈（EnugeneFreyssinet）成功地发明了可靠而又经济的张拉锚固工工艺技术，首次将高强钢丝应用于预应力混凝土结构中，从而推动了现代预应力材料、设备及工艺技术的发展。在现代预应力技术的发展过程中，随着预应力筋及预应力张拉锚固体系性能的不断提高，预应力施工艺也在不断完善和创新。因此，预应力技术的应用已使得预应力混凝土结构成为当前世界上最重要、最有发展前途的结构之一。0.2我国预应力材料的发展在我国预应力工程中，预应力筋按材料类型可分为：①钢丝；②钢绞线；③钢筋；④非金属预应力筋。根据预应力筋深加工工艺或施工方法的不同，预应力筋又可分为：有粘结、缓粘结、无粘结和体外预应力筋。随着预应力技术的发展和实践经验的积累，预应力筋已开发出多种高强度的品种，配套形成一系列制作、张拉、锚固、保护与防腐蚀工艺，在此基础上开发形成了多种预应力工法和专利技术。而预应力锚固体系经过几十年的发展，技术已臻完善；预应力产品标准化、系列化，品种齐全，可以满足各种不同的需要。1预应力技术在加固桥梁中的应用研究1.1预应力加固技术预应力加固技术实质上就是对结构施加体外预应力，以抵消部分外荷载产生的内力。它类似于分阶段后张预应力的施工方法，即在原结构使用后，部分施加预应力或不施加预应力，在荷载增大后，施加相应的预应力，只不过这部分预应力筋放在结构外罢了。从另一角度来说，预应力加固法就是在原结构上增加中间弹性支座，以减小原结构内力。预应力加固法是一种主动加固法，它能通过合适的预应力值来改善原结构的应力变形状态，增加结构构件的承载能力。特别是近年来，随着体外预应力技术的发展，预应力加固技术的理论、工艺更趋完善，使用范围更为广阔。1.2体外预应力技术特点体外预应力技术由于具有以下特点，而在桥梁加固中得到广泛的应用。（1）能在结构使用期内检测、维护和更换；（2）由于预应力筋与混凝土截面分离，既提高了混凝土本身的施工质量，又方便了预应力束的施工，并提高其施工质量；（3）束形简单，摩阻损失小。1.3体外预应力加固方法的特点（1）能较大幅度提高或恢复桥梁的承载能力和抗裂度，加固效果明显；（2）施工工艺简单、干扰交通少、所需设备简单、人力投入少、工期短、经济效益明显；（3）对原结构损伤小，可做到不影响桥下净空，不增加路面标高；（4）预应力加固需要可靠的防腐措施。1.4体外预应力加固的力学特点预应力加固方法实际上是使被加固结构成为一个带柔性拉杆的超静定结构，与其它预应力结构或其它加固方法不同的是：加固前桥梁所受荷载由恒载和活载组成，预应力筋的张拉控制值是在上部结构的恒载作用下读取的，即带载加固。因此在计算预应力筋荷载作用下的应力增量时，应仅考虑活载的作用。根据上述受力特点，可将预应力加固桥梁结构分为施加预应力与活载作用两个阶段进行受力分析。另外应注意，对于体外预应力混凝土结构，任一截面处预应力筋的应变变化值与该处混凝土的应变变化值并不相同，类似于无粘结预应力筋。1.5体外预应力加固的适用条件（1）适用于正截面受弯承载力不足或正截面受拉区钢筋锈蚀的情况；（2）适用于梁抗弯刚度不足导致梁的挠度超过规范...