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预应力空心板桥常用加固技术

在对旧桥维修、加固和改造的工程实践中，国内外工程技术人员针对各种桥

型，创造和总结出多种切实可行的加固方法。其中，对分布广泛、使用普遍的预

应力混凝土空心板桥，总结出的常用加固方法主要有：

1.体外预应力加固法

在所有的加固方法中，该加固法是加固效果最明显的方法。该法是通过在桥

梁受拉区张拉预应力拉杆（体外预应力筋）来提高桥梁的承载能力。其基本原理

是充分利用混凝土的抗压性能，通过体外预应力钢筋对梁体施加预压力，以预压

力产生的反弯矩抵消部分外荷载产生的内力，从而达到改善结构使用性能并提高

其极限承载能力的目的。

体外预应力加固法的优点：（1）能较大幅度提高原桥承载力，加固后一般

可提高30%~40%；（2）没有湿作业，预应力筋布置简单，施工方便快捷；（3）

无需增大构件断面，不会影响建筑空间；（4）增加了梁体受拉钢筋的面积，能

同时提高抗弯、抗剪与抗扭强度；（5）对原结构的损伤小，可在不增加桥梁自

重的前提下有效提高桥梁的承载力；(6)由于体外预应力筋的变形与混凝土截面

不协调，力筋的应力沿长度方向分布均匀、变化幅度小，因此由应力变化所引起

的对结构疲劳的影响也小；（7）由于不增加上部结构自重，减小了对墩台基础

受力状况的影响，从而降低了墩台基础的加固量；（8）梁体在施加预应力后，

裂纹闭合或宽度减小，从而减缓混凝土及钢筋的腐蚀速度；（9）在合理安排施

工流程的情况下，该方法可最大限度地减少对桥上交通的影响，甚至可不中断交

通进行加固施工；（10）体外预应力筋容易维修、保养和更换，较经济。鉴于以

上优点，近年来此方法在桥梁加固中应用较多。

文献[20]介绍日本采用体外预应力对一座已使用30余年、跨径为35.3m的简

支板桥──御坂桥进行了加固，并在加固后对该桥进行了实桥试验，结果证明用

该加固法能使桥梁达到设计时的预期效果，说明该法是一种有效的板桥加固方

法。

2.增加横向联系加固法

此方法也是近几年采用较多的加固法。该法是通过增设桥梁横向联系以改善

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上部结构的荷载横向分布规律，从而达到提高结构整体承载能力的目的。

文献[21]在分析铰接空心板铰缝破坏原因的基础上，提出了对铰接预应力空

心板桥在不中断交通的前提下实施板桥加固的方案，其中包括剪力钢筋法和横向

体外预应力法，对今后同类病害预应力空心板桥的加固有启发意义。文献[22]分

析了南港走桥空心板裂缝产生的原因，针对裂缝成因，采取维修与加固措施：浇

筑环氧树脂混凝土，用Φ10钢筋横桥向间距20cm焊接于空心板外露钢筋，以加强

空心板整体性。经加固通车后的实测检验，发现裂缝没有进一步发展，表明加固

成功。

3.桥面补强层加固法

一般先凿除旧桥面，在梁顶加铺一层钢筋混凝土，使其与原有主梁形成整体，

从而增大主梁有效高度和抗压截面强度、改善桥梁荷载横向分布能力，最终提高

桥梁的承载能力。该法一般施工较难，且施工时需要中断交通。

文献[23]采用新老混凝土粘结补强的桥面补强层加固法，进行了4块平面尺

寸为5000mm×950mm，龄期为25年的足尺钢筋混凝土桥面板粘结新混凝土的粘

结性能试验研究。在此基础上，对河南省漯河境内的一装配式钢筋混凝土简支板

桥进行了全桥面板的新老混凝土叠合整修加固处理。经近5年的实际运行表明，

该桥新老混凝土叠合整修加固效果理想，该方法经济可行。

4.粘贴钢板加固法

粘贴钢板加固法是采用粘结剂和锚栓将钢板粘贴锚固于混凝土结构受拉面

或其它薄弱部位，使钢板与要加固的混凝土结构形成整体，以达到提高结构承载

能力的目的。近些年来在桥梁的加固维修中为公路部门所广泛采纳，但该方法有

增加构件自重、结点不易处理、钢板易锈蚀、施工难度大等缺点。

文献[24]针对某高速公路板桥式通道预制板梁之间铰缝松动失效，出现规则

纵向裂缝的病害，在对病害原因综合分析的基础上，提出通过在板底横向粘贴钢

板来加强各板之间横向联系的方法对桥梁进行加固，并给出了具体施工方案。实

践证明，这是一种切实可行的方法，其加固效果良好，具有明显的实际意义和经

济效益。

5.改变结构受力体系加固法

这种方法是通过改变桥梁结构受力体系以提高桥梁承载能力，是一种变被动

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为主动的加固方法。如在简支梁下