体外预应力加固旧桥的方法和结构组成.doc

 HYPERLINK   HYPERLINK   HYPERLINK   HYPERLINK  体外预应力加固旧桥的方法和结构组成 1 用体外预应力加固旧桥的方法???? 随着我国社会主义事业的飞速发展，我国的道路交通状况也发生了翻天覆地的变化。在大规模高等级公路建设的同时，大量的旧有公路的改造工作也摆在了我们面前。据调查分析，全国的国道、省道和县级公路的永久性大、中性桥梁中，设计荷载达到汽车—20级、挂车—100标准的仅占大、中型桥梁总数的6.53%。随着公路等级的提高，这些低等级桥梁是不能满足承载力要求的。由于受资金和材料资源的限制，这些低等级桥梁是不可能全部拆除并新建，只能投资较少的资金进行加固。我国公路桥梁界的广大工程技术人员对旧桥加固技术进行了大量的研究工作，并提出了许多切实可行的加固方法，例如：加厚桥面铺装层，加焊主筋，增设主梁以及改变桥梁结构体系等。这些技术各自适用于一定的条件和结构，但就钢筋混凝土简支T梁和微弯板组合梁这两种最常用的结构而言，采用体外预应力技术进行加固是一种简单易行且行之有效的方法。用体外预应力加固的方法很多而且效果也很好，下面简要介绍几种常见的体外预应力的加固形式。???? 1.1 钢拉杆横向收紧加固???? 如图1所示：这种加固方式为用钢拉杆横向收紧的方法施加体外预应力。在梁的底面以下设置4Φ25mm的16锰钢筋，分两排布置。拉杆在距梁端L/6处用撑棍将拉杆在平面上撑开，在纵向沿梁的外侧弯起，并通过支点锚固于梁端。水平段拉杆用水平撑棍分为4段，在每段中点用拉紧螺栓将两排拉杆收紧。受紧过程中拉杆伸长即产生预应力。这种加固方式使原桥恒载挠度基本消除，且略有反拱。加固后的静载试验表明，在原设计荷载作用下，挠度和裂缝宽度均有减少。? 图1 钢拉杆横向收紧加固构造图式 (单位：cm) ??? 1.2 钢拉杆加固???? 如图2所示：这种加固方式为在每片梁底??2Φ34mm的45号钢制作的钢拉杆。拉杆在梁底距支点L/6处转折并于梁体外侧斜穿端横梁，锚固于粘贴在梁端上部的钢垫板上。通过对一系列用这种加固方式加固的桥的检测表明，梁的实测挠度小于理论计算值，但残余变形仍然很大。原裂缝宽度略有减少且无新裂缝出现。实践表明这种加固方式效果良好。???? 1.3 水平筋、斜筋加固???? 如图3所示：这种加固方式，水平筋和斜筋分别采用2Φ28mm和2Φ32mm的高强精轧螺纹钢筋，两者通过钢制滑块相连接，斜筋的上端锚固在梁顶。加固方式如图所示：通过对用这种加固方式加固的桥的外观检查和静载实验表明：加固后，原梁裂缝宽度明显减少。桥面平整，新、旧主梁间连接良好，刚度明显提高。全桥整体工作性能好，实测各梁挠度值均小于规范容许值。实测结果表明，在设计荷载作用下，体外索水平筋中的实测应力增量与理论值吻合良好。本课题主要以这种体外预应力加固方式为重点进行分析。? 图2 钢拉杆加固构造图式  图3 水平筋、斜筋加固构造图式 ??? 2 体外预应力加固体系的构造???? 2.1 水平筋???? 水平筋也叫水平拉杆，多由高强螺纹粗钢筋、钢丝束或钢丝绳组成。其作用是在梁底部位施加纵向预应力，从而对梁体产生反向弯矩，以抵消部分自重及活载产生的正弯矩，提高梁的承载能力。当水平筋采用高强粗钢筋时，一般为冷拉III，IV级钢筋，亦可用45号圆钢制作。在钢筋（杆）的两端做粗制螺纹，配以螺母加以锚固。当采用高强钢丝束时（通常不设斜筋），用锚头将其两端锚固在梁顶的端部。钢丝束的纵向线形由设在梁底两侧的箍筋加以固定。当采用钢丝绳时，可直接用锚固锁将两端固定在主梁的腹板上，张拉后用钢丝夹头锁住，也可将钢丝绳的两端锚固在梁底的滑块上。???? 2.2 斜筋???? 斜筋也叫斜杆，多由高强粗钢筋或槽钢做成。斜杆的下端通过设置在梁底的滑块与水平筋连接，上端锚固于梁端顶部或梁端腹板处。斜杆的作用是提供梁端部位的负弯矩和预剪力，从而提高梁的承载能力。当采用钢丝束或钢丝绳时，可以不单独设斜筋，而将斜筋和水平筋一体相连。???? 2.3 体外预应力的锚固系统???? 体外预应力索的锚固体系一般可以分成可更换的和不可更换的两大类。若采用不可更换的体外预应力索的锚具，则钢索将不更换、不调整，一般应用于体外预应力索与混凝土结构有离散粘结的桥梁结构。可以更换的体外预应力锚固系统必须保证锚具与混凝土结构之间相互隔断，对于体外预应力混凝土结构而言，关键在于锚固位置及转向结构处。在可以更换的体外预应力锚具中，包括钢索无法放松和可以放松两种类型。前者在钢索张拉后不预留能够再次张拉的长度，钢索在张拉后无法放松，使用这种类型锚具的体外预应力索既可以是普通的钢绞线，也可以是单根无