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关于预应力加固技术在桥梁施工中探讨 　　摘要：在桥梁工程中体外预应力是一种有效的桥梁加固方法，简单易行，不影响行车，受力途径明确，能显著提高结构承载力和抗裂度，有效改善结构的应力状态。本文通过工程事例，对预应力加固技术在桥梁施工技术进行了探讨。 　　关键词：桥梁；预应力；施工 　　一、体外索加固桥梁设计方法 　　（一）理论 　　为了满足加固后旧桥承载力的需要，体外索一般采用折线形，同时满足梁正截面抗弯强度和抗剪强度的要求。体外索材料一般由无粘结钢绞线、粗钢筋与槽钢组合而成。体外索加固桥梁受弯构件时，可按偏心构件验算梁的承载力；按无粘结部分预应力混凝土结构，认为截面受弯破坏时，梁内的非预应力钢筋达到屈服，而预应力钢筋达不到极限强度，验算使用阶段的应力及结构的变形；按加劲梁组合结构分别对其受力和使用性能进行分析。 在正使用极限状态的各项指标计算时，按整体变形协调条件计算在外载作用下预应力筋的应力增量。 　　（二）钢筋混凝土梁加固后抗弯强度验算 　　按公路桥规的允许应力计算法，验算在使用荷载作用下的正截面强度。 　　以T型梁为例，截面内力及应力分布如图1所示，采用牛顿迭代法求出σc，σs，若满足σc ≤[σc]，σs≤[σs] ，则加固后体系正截面强度满足要求，否则，重新进行配筋设计。 　　 　　图1 截面内力及应力分布 　　二、桥梁加固设计实例 　　某大桥为平均跨距L为13m的钢筋混凝土T型梁桥，原设计荷载为汽-10级、拖-60。由于船体的撞击，下缘混凝土破损，部分混凝土脱落，已出现纵向贯通裂缝，主钢筋已严重锈蚀。加固时，首先凿除松散混凝土，用钢丝刷除锈处理，采用挂模浇筑C40混凝土修补，然后施加体外预应力加固。加固后桥梁承载能力要求提高到汽15级。 　　T型主梁翼缘宽178cm，翼缘厚12cm，梁肋宽18cm，受拉Ⅱ级钢筋，钢筋面积为44.27cm2，采用C25混凝土，体外索布置如图1所示，支点距转向块L3为180cm，转向块的间距L2为840cm，端锚固点距转向块L1为150cm，中心轴距梁上边缘y0u为19.1cm，中心轴距梁下边缘y0d为60.86cm，h1为端锚固点至中心轴距离，h2为转向块至中心轴距离。每片T型梁配置4根无粘结预应力钢绞线，共16根。为了使每片梁受力均匀，采用两端分2次张拉，固定端与张拉端交叉布置。预应力钢绞线的张拉控制应力为855MPa ，有效预应力为622.15Mpa。 　　加固后桥梁，采用前轴为55kN，后轴为155kN的两辆载重汽车进行现场荷载试验，对主梁跨中挠度、钢筋和混凝土的应力进行分析，并确认其加固效果。部分实测结果见表1～表3。 　　由表1数据表明主梁跨中挠度为5.43mm，满足桥梁规范要求静活载挠度不超过(1/ 600) L 的要求，校验系数η满足0.6～0.9旧桥鉴定的要求。结构具有足够的抗弯刚度，达到汽-15，荷载标准作用的使用要求。 　　表1 主梁跨中挢度比较 　　截面位置 梁号 实测值η/mm 计算值η/mm η=YL/Y1 　　偏心加载 1# 5.45 8.01 0.68 　　 2# 4.40 6.01 0.73 　　中心加载 3# 5.14 6.85 0.75 　　 4# 5.24 7.24 0.72 　　 表2 加固前后混凝土应力比较MPa 　　计算位置 应力值 　　 σL σp σ 　　上边缘 加固前 3.72 0 3.72 　　 加固后 4.99 -1.46 3.53 　　下边缘 加固前 -11.16 0 -11.16 　　 加固后 -11.94 4.38 -7.56 　　表中，σL为汽车荷载产生的应力；σp为预应力产生的应力；σ为总应力。 　　由表2、表3 数据表明：施加预应力，使主梁的上边缘混凝土产生拉应力和下边缘混凝土产生压应力，则上边缘混凝土总压应力值与下边缘混凝土总拉应力值都减小。钢筋的校验系数满足0.4～0.8旧桥鉴定的要求。采用体外预应力加固后，从加固前汽-10级荷载提高到加固后汽-15 级荷载标准，加固效果是非常显著。 　　表3钢筋实测应力与理论计算值的比较 　　载位 梁号 实测应力 　　σL/MPa 实测应力 　　σL /MPa 实测应力 　　η=σL/σt 　　偏心加载 1# 56.8 30.24 0.70 　　 3 55.6 60.18 0.81 　　中心加载 1# 40.6 68.60 0.67 　　 3# 58.0 72.59 0.80 　　 　　荷载试验表明：在汽-15荷载标准作用下，加固后桥梁的抗弯承载能力系数为1.51，达到加固要求，该加固方法是可行的。 　　三、施工过程 　　（一）钻孔与碳纤维粘贴 　　在T型梁的腹板钻孔洞时，避开梁中受力钢筋。洞