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桥梁体外预应力钢索加固

时间:2019-10-15 来源:鑫创首建

  一、桥梁体外预应力加固技术的概念

  桥梁体外预应力加固技术是一种后张法无粘结预应力张拉技术,它可以在桥梁体外通过对桥梁张拉钢绞线和锚具锚固从而将桥梁进行加固,改善桥梁受力状况,提高桥梁承载力和抗震性能,使桥梁的刚度强度以及耐久性都得到极大的改善,加固后的桥梁性能更加优越,使用更加具有安全保障和使用年限保障。

  二、桥梁体外预应力加固技术的体系构成

  桥梁体外预应力加固技术的体系主要有桥梁体外预应力索、防锈蚀管道和注浆材料,桥梁体外预应力索的锚固系统和桥梁体外预应力索的锚固系统构成。

  1、桥梁体外预应力索、防锈蚀管道和注浆材料

  钢绞线是桥梁体外预应力体系常用的预应力索,桥梁工程上使用的主要有普通钢绞线,镀锌钢绞线和涂层防护无粘结钢绞线,同时钢绞线还需要使用钢管道或者是复合材料管道来防锈蚀,管道中的注浆材料常用水泥注浆,特殊情况下也采用石蜡和油脂作为注浆材料。

  2、桥梁体外预应力索的锚固系统

  桥梁体外预应力索的锚固系统对桥梁预应力索中预应力的保留非常重要,只有锚固系统好,体外加固才能起到作用。一般普通钢绞线做预应力是采用的是固定锚固系统,用石蜡注浆,锚具保留;采用单根无粘结钢绞线是一般用水泥注浆,水泥硬化完全后,达到一定的强度后,锚具可以取下多次使用。

  3、桥梁体外预应力索的转向装置

  桥梁体外预应力索的转向装置有将桥梁体外预应力索转向即预应力转向的作用。桥梁工程中常用的转向构造类型主要有块状式转向构造,底横肋式转向构造,横竖肋式转向构造和钢鞍座式转向构造。

  三、桥梁体外预应力加固技术的施工方法

  桥梁体外预应力加固技术的施工方法通常使用的有两种方法,一种是下撑式桥梁体外预应力拉杆加固法,另一种是桥梁体外预应力钢丝束加固法,他们都是对桥梁上部结构进行加固增强其受力性能,主要是在桥梁的下缘受拉区域内设置预拉应力,使得在预拉应力产生的偏心弯矩作用下,桥梁受拉区域被拱起,从而提高桥梁的承载力。

  1、下撑式桥梁体外预应力拉杆加固法

  下撑式桥梁体外预应力拉杆加固法适用于桥梁下部的空间较大,能够满足预拉应力拉杆体系的锚固,从而将拉杆体系锚固在梁端的二道横隔板上,将梁的支撑点的位置改变,从而提高梁的承载力,使整个桥梁的承载力得以提高。拉杆的张拉方法主要有横向和纵向张拉法,以及组合式预应力张拉法和竖向顶撑式张拉法。

  a、桥梁体外预应力横向张拉加固法

  把粗钢筋按照两层布置分别在梁肋底面的左右两侧,作为拉杆。在梁端寻找适当的位置把钢筋弯起,同时与梁端的U形钢锚固板焊接。用短钢筋支撑粗钢筋的弯起,同时每隔一定距离,在纵向上还要设一道撑棍和锁紧螺栓。横向张拉拉杆使得梁中存在预应拉力。

  b、桥梁体外预应力纵向张拉加固法

  桥梁体外预应力纵向张拉加固法是将拉杆钢筋布置在梁底部,两端弯起,而且两端弯起段要穿过翼缘板上的斜孔直到桥面,拉杆的端部设有丝扣,在梁顶的锚固槽内用轧丝锚锚固,用旋紧螺帽对拉杆钢筋施加预应力,用张拉千斤顶在端部张拉,拉杆中部可以采用电热张拉和法兰螺丝收紧工艺。

  c、桥梁体外组合式预应力补强拉杆加固法

  桥梁体外组合式预应力补强拉杆加固法是设置水平和下撑式两种补强拉杆,这种组合式体外预应力加固方法的施工方法分别按各自的施工方法施工即可。

  d、桥梁体外竖向顶撑张拉加固法

  桥梁体外竖向顶撑张拉加固法是在梁端底设U形锚固钢板,同时在梁底设拉杆,并将拉杆两端与锚固钢板良好焊接,将梁四等分同时在等分点设张紧夹具给拉杆施加预应力,施加的预应力达到设计值后,楔紧拉杆与梁底面,通常用钢筋砼块儿固定拉杆位置以求持张拉力,拉杆要做防锈层。

  2、桥梁体外预应力钢丝束加固法

  桥梁体外预应力钢丝束加固法是将钢丝束按照特定的曲线形式,沿着桥梁的受力梁的侧面进行张拉,设置预应力,同时为了让钢丝束按照特定的曲线形式进行传力,还需要在梁底面设置钢丝束线型固定措施,通常采用间隔为50到100公分的箍筋圈进行线形固定。然后在在梁的梁端将钢丝束固定锚固,同时要对钢丝束进行管道防锈蚀措施来保护钢丝束,使其长久有效。

  四、桥梁体外预应力加固技术的施工步骤

  1、开设人孔以便于施工人员的施工作业。同时进行桥梁体外预应力加固施工放样工作,将用于加固拉杆或者钢绞线定位放置。

  2、进行体外预应力转向结构施工。注意不要对原桥造成破坏,通常采用钢结构构件作为转向结构。

  3、桥梁裂缝修补。通常采用高分子材料进行裂缝填补加固。

  4、桥的梁端横梁和墩顶支撑的施工。将一部分的原来的梁端剔除,设置锚固梁,提高支撑的支撑力承载能力。

  5、桥梁体外预应力构件端管的定位和原梁端的横梁处理。拆除桥头的搭板,并定位打孔作为预应力构件端管孔道。

  6、预应力构件和锚具的安装。以钢索为例,将钢索定位一致,穿管,锚具安装,固定锚垫,安装夹片。

  7、梁端锚固梁施工。通过植筋和焊接锚固梁的骨架与原梁连接,然后浇筑捣实混凝土。

  8、桥梁体外预应力钢索张拉,封锚注浆。预应力钢索张拉时会产生振动,要采用限位器来减小钢索的振动,控制在振幅许可范围之内。

  9、安装预应力钢索线形固定装置,并进行桥面的修补施工。在安装固定装置时,要注意打孔的位置,不能影响梁受力,尤其是不能再受拉或者挠度较大的部位进行打孔。桥面修补铺装施工要做好警示或者维护工作。