1 短线匹配法阶段预制拼装体外预应力桥梁关键技术43页PPT

桥梁体外预应力施工技术

桥梁体外预应力加固技术 1体外预应力技术介绍 1.1概述 随着我国路网及交通运输业的快速发展，发现大量的桥梁经过一段时间的营运后，梁体出现裂缝、下扰等不同程度的病害，造成桥梁承载力明显下降，必须进行桥梁加固，提高桥梁承载力才能满足日益增大的交通量的需要。旧桥加固成为一项迫在眉睫的新时期建设任务。 体外预应力体系是后预应力体系的重要的分支之一,是指将布置于承载结构主体之外的预应力筋施加预应力所形成的预应力结构体系。桥梁体外预应力加固技术是一种主动的加固技术，通过预应力材料对桥梁结构受拉区施加预应力，消除部分荷载产生的不利力，提供结构的承载力。体外预应力成为桥梁加固中最有效的加固技术之一，具有良好广泛的应用前景。 1.2体外预应力的特点 1.2.1体外预应力的优点 1、锚固构件尺寸小，自重增加少，但可有效的大幅提高承载能力。 2、简化预应力筋曲线，预应力筋仅在锚固处和转向处与结构相连，减小摩阻损失，提高预应力使用效率。 3、对原结构损伤小，不影响桥下净空。 4、预应力布置灵活，可以根据桥梁病害进行全桥加固也可以进行局部加固。 5、与混凝土无粘结，由荷载产生的应力变化分散在预应力筋全长上，应力变化值小，对结构受力有利。 6、索力根据情况可以进行调整，预应力索可以更换，便于使用期间进行维护。

1.2.2体外预应力的缺点 1、体外索布置在截面外，防腐、保护相对较困难，易受外界影响。 2、锚固及转向区域容易产生应力集中，局部应力大，锚固施工要求高。 3、体外索拉力较小，不能充分发挥体外索强度高的优点，对锚具及夹片的要求很高。 4、体外预应力筋的变形和混凝土的变形不一致，容易造成预应力损失。 1.3体外预应力的组成 体外预应力系统由锚固块、转向块、体外索、锚具、减振装置等主要5部分组成。 1.3.1锚具 体外预应力体系仅靠锚固端传力，因此体外预应力锚固体系的可靠性和安全性比一般体预应力锚固体系要高，需使用专用的体外索锚具和夹片。体外预应力的锚具的外观尺寸较普通锚具更大，且还增加了一些辅助配件，如密封装置、防松装置、防护装置等。 1.3.2体外索 体外索主要有光面钢绞线、无粘结钢绞线、平行钢丝、成品索等类型。体外索较多采用无粘结钢绞线，环氧喷涂带PE的单根钢绞线具有良好的耐腐蚀性能，不需要再进行防护，具有很好的适用性。 1.3.3锚固块及转向块 体外预应力体系仅靠锚固块及转向块传力，锚固块和转向块必须和原结构有效连接，传递应力，锚固块及转向块一般采用钢筋混凝土结构和钢结构。 钢筋混凝土结构锚固块采用在原桥结构上钻、种植钢筋、浇筑混凝土成型。

体外预应力加固法

体外预应力加固法 一、体外预应力加固法基本概念 钢筋混凝土梁式桥通常包括简支梁(T型梁、少筋微弯板组合梁、π形梁及板梁等)、悬臂梁和连续梁等。当其存在结构缺陷，尤其是承载力不足或需要提高荷载等级，即需要对桥梁主要受力结构进行加固时，可在梁体外部(梁底与梁两侧)设置钢筋或钢丝束，并施加预应力，以改善桥梁的受力状况，达到提高桥梁承载能力的目的。 体外预应力是针对体内预应力而言的，即把预应力筋布置在主体结构之外。当体外预应力索应用于混凝土结构时就被称为体外预应力混凝土结构。体外预应力技术用于桥梁加固称为体外预应力加固。从力学特征上说，体外预应力索与周围结构主体在同一截面上的变形是不协调的。 体外预应力索加固结构的实质，是以粗钢筋、钢绞线或高强钢丝等钢材作为施力工具，对桥梁上部结构施加体外预应力，以预加力产生的反弯矩部分抵消外荷载产生的内力，从而达到改善旧桥使用性能并提高其极限承载能力的目的。 体外预应力加固法具有加固、卸荷、改变结构内力的三重效果，适用于中小跨径的梁式桥；对于较大跨径的桥梁，采用本方法加固时，宜同时配合其他加固方法进行综合加固，以达到较好的加固效果。 工程实践表明，用体外预应力索加固桥梁具有如下优点: （1）能够较大幅度地提高旧桥承载能力。加固后所能达到的荷载等级与原桥设计标准及安全储备有关，一般情况下可将原桥承载力提高30%--40%。 （2）体外预应力索加固技术所需设备简单，人力投入少，施工工期短，经济效益明显。 （3）在加固过程中，可以实现不中断交通或短时限制交通。 （4）对原桥损伤较小，可以做到不影响桥下净空，且不增加路面高程。 常用的体外预应力加固技术包括体外预应力钢丝束加固法和下撑式预应力拉杆(粗钢筋)加固法。 （5）体外预应力加固法与梁底增焊（或粘贴）钢筋（或钢板）的加固方法相比，不需清凿混凝土保护层，且损伤梁体程度小，加固时不影响或少影响交通，能恢复或提高桥梁的荷载等级，经济效果较明显。 但对于梁体外的预应力筋和有关构件，应采取切实有效的防护措施，否则在温度、腐蚀等外界条件作用下，容易造成预应力筋断裂，从而使加固工作失败。 二、体外预应力加固法原理 常用的体外预应力加固技术包括体外预应力钢丝束加固法和下撑式预应力拉杆（粗钢筋）加固法。 （一）外部预应力钢丝束加固法 采用外部预应力钢丝束(钢绞线)加固梁式上部结构，一般沿梁肋侧面按某种曲线线形(常用的有抛物线形等)设置预应力钢丝束，通过张拉预应力筋实现体外预应力。为保证曲线线形并固定钢束位置，在梁底每隔一定间距离(50——100c m)设置一个定位箍圈(由梁底向上兜)，或者在梁肋侧面埋设定位销。钢

体外预应力混凝土桥梁

体外预应力混凝土桥梁研究现状浅析 摘要：本文对体外预应力混凝土桥梁的国内外研究现状在试验研究、全过程分析方法及简化计算方法研究三个方面分别综述，并指出其中存在的不足。 关键词：体外预应力；混凝土桥梁；国内研究；国外研究 1 前言 体外预应力混凝土桥梁自出现以来，围绕着这种结构开展的研究，除针对体外预应力系统之外，主要集中在模型试验、全过程分析方法及简化计算方法三个方面。这些研究从20世纪70年代后期开始逐步深入，20世纪80中期至90年中期相关问题的研究达到了高潮。下面就试验研究、全过程分析方法及简化计算方法研究三个方面分别综述。 2 试验研究方面 2.1 国外主要试验 综合国外文献资料，法国、美国、西班牙、新加坡等一些国家，在体外预应力混凝土梁试验研究方面都做出了贡献。 (l)法国cebtp的试验 法国是体外预应力混凝土梁试验研究最早的国家，法国建筑与土木工程试验研究中心是具有代表性的试验研究机构。20世纪80年代中期，该中的foure等采用试验方法，对体外预应力混凝土梁的弯曲性能、体外预应力混凝土梁的剪切破坏机理和节段接缝脱开后

的剪切强度等进行研究。这些试验的成果己成为许多国家和学者验证理论分析方法的依据之一。 (2)美国德克萨斯大学奥斯汀分校的试验 美国也是很早开展体外预应力混凝土梁试验研究的国家，美国德克萨斯大学奥斯汀分校是一个代表性的研究机构。该校macgregor 和hindi等在20世纪80年代中后期以一个1/4缩尺的节段式体外预应力混凝土连续梁桥(箱形截面)模型和12根节段式无粘结预应力混凝土梁为研究对象，采用试验方法对体外预应力混凝土梁的弯曲性能、剪切破坏机理和节段接缝开展后的抗剪强度等进行研究。1/4缩尺的节段式体外预应力混凝土连续梁弯曲性能的试验成果、节段式梁剪切性能的试验成果，均为许多国家和学者验证理论分析方法的依据之一。 (3)西班牙加泰罗尼亚理工大学的试验 西班牙是一个较早进行体外预应力混凝土梁试验研究的国家，西班牙巴塞罗那加泰罗尼亚理工大学是一个代表性的研究机构。该校aparicio教授及其博士生ramos在20世纪90年代前期完成的6根整体式和节段式体外预应力混凝土简支梁(箱形截面)弯曲及弯剪试验、2根整体式体外预应力混凝土连续梁(箱形截面)弯曲试验，虽然数量不多但试验梁的长度相对较大、内容较丰富。该项试验研究为西班牙体外预应力混凝土桥梁设计规范的编制，以及有限元数值模拟分析系统的建立提供了依据。

桥梁体外预应力加固技术综述

桥梁体外预应力加固技术综述 体外预应力技术是后张预应力体系的分支，是无粘结预应力结构技术的一种。它对置于混凝土截面之外的预应力筋进行张拉，通过体外筋端部锚具和转向块将预应力传递给混凝土结构。由于体外预应力技术具有结构自重轻，预应力筋替换、维护方便，预应力损失和应力变化幅度小，施工工期短，混凝土质量高、耐久性强等优点，已被广泛地应用于混凝土桥梁结构的加固维修。 1 体外预应力的概念与体系 体外预应力是指对布置于承载桥梁结构本体之外的钢束张拉而产生预应力。设计时仅把钢束锚固区域设置在桥梁结构本体内，转向块可设在桥梁结构体内或体外。 体外预应力体系由体外预应力管道(高密度聚乙烯管HDPE或钢管等)、浆体（防腐油脂或水泥浆体）、锚固体系和转向块等部件组成。体外预应力体系分为有粘结体外预应力体系和无粘结体外预应力体系。有粘结预应力体系是将钢铰线穿入孔道内张拉后，向孔道管内灌入水泥浆。无粘结预应力体系的体外预应力筋由若干单根无粘结筋组成，将单根无粘结筋平行穿入管内，张拉之前，先完成灌浆工艺，由水泥浆体将单根无粘结筋定位，张拉后不灌入水泥浆。 2 体外预应力加固的组成构造特点及作用机理 2.1 组成构造特点 桥梁体外预应力加固体系的形式是多种多样的。从构造形式上看，该体系主要由以下几部分组成：水平筋、斜筋、上锚固点、滑块、U形承托、水平筋固定支座。 (1) 体外预应力索、管道和灌浆材料 体外预应力体系采用的预应力索一般由钢铰线组成，包括与体内预应力混凝土结构完全相同的普通钢铰线以及镀锌钢铰线或外表涂层和外包PE防护的单根无粘结钢铰线。体外预应力索管道主要起防腐作用，它通常有两种形式：一是全部采用钢管道，二是钢管与高密度聚乙烯管道相结合的方式，即除在锚固段及转向弯曲段采用钢管外在其它直线段均采用高密度聚乙烯管道。 体外预应力索管道的灌浆材料可分为刚性灌浆材料和非刚性灌浆材料。刚性灌浆材料通常指水泥非刚性灌浆材料（如油脂和石蜡）。水泥灌浆是最简单和常用的，它可以适用于与结构有离散粘结的体外预应力结构，也适用于与结构完全无粘结的体外预应力结构。而油脂和石蜡通常用在由普通钢铰线和钢管道组成的预应力系统中，以达到钢索与结构无粘结的目的。 (2) 体外预应力索的锚固系统 体外预应力索的锚固体系一般可分为可更换和不可更换两大类。在可更换的体外预应力锚具中又包括钢索无法放松和可放松两种类型。使用无法放松的钢索可以是普通的钢铰线也可以是单根无粘结钢铰线。使用普通钢铰线时在管道中灌注非刚性灌浆材料（油脂或石蜡），使用无粘结钢铰线时管道中一般灌注水泥浆。但两种类型的锚具中均使用防腐材料填密而不使用水泥浆以满足钢索可更换的要求。可放松的类型在锚具后需预留一定长度的钢索以满足钢索放松的需要，这种锚具的体外预应力索只能是无粘结钢索。 (3) 体外预应力索的转向装置 体外预应力索的转向装置是体外预应力索在跨内唯一与混凝土体有联系的构件，起体外预应力索转向的重要作用。图1～图4是体外预应力混凝土结构中最常见的转向装置。 图1为块状式转向构造，只能承受钢索的竖向分力，大量应用于跨径较小、采用阶段施工的体外预应力混凝土结构。图2为底横肋式转向构造，能承受体外预应力索产生的横向水平分力。转向构造的混凝土在箱梁底板上是贯通的，这种构造常用于斜、弯的体外预应力

桥梁体外预应力加固施工探讨

桥梁体外预应力加固施工探讨 发表时间：2016-06-12T15:27:30.930Z 来源：《基层建设》2016年4期作者：叶嘉豪 [导读] 所谓的体外预应力，是指布置与承载桥梁结构本体之外的钢束张拉而产生的应力。 广东广珠西线高速公路有限公司广东佛山 528305 摘要：本文主要针对桥梁体外预应力的加固施工展开了探讨，给出了维修加固的措施，并对施工工艺及主要的施工方法作了详细的阐述，分析了工程质量的控制要点，以期能为有关方面的需要提供有益的参考和借鉴。 关键词：桥梁；体外预应力；加固施工 0 引言 所谓的体外预应力，是指布置与承载桥梁结构本体之外的钢束张拉而产生的应力。在桥梁工程的施工过程中，体外预应力的有效应用将会对整体的施工有着极为重要的作用，因此，我们需要采取有效的加固施工技术及方法，做好体外预应力的相应作业，从而提高桥梁的承载能力，保障桥梁工程的施工质量。 1 维修加固措施 本次加固采用的体外预应力钢束均为腹板弯起束，中跨设置6束19φs15.2mm规格的低松弛钢绞线束（见图1），边跨设置8束 12φs15.2mm规格的低松弛钢绞线束（见图2）。 图1 中跨体外预应力钢束布置图 体外预应力索由环氧钢铰线和外护套、防腐材料、转向装置及锚固体系组成。外护套主要起防腐作用，为高密度聚乙烯管（HDEP），在转向块处设置转向钢管，锚固体系采用可调索换索的锚具。张拉应力取钢绞线标准强度的45％（σK＝837MPa），边跨钢束12φs15.2mm的张拉力为140.6t，中跨钢束19φs15.2mm的张拉力为222.6t。 2 施工工艺流程 施工准备→体外预应力钢束预放线→齿板、隔板位置放样→横隔板开孔→凿毛、开剪力槽→植筋→钢筋安装→预埋件安装→模板安装→自密实混凝土浇筑及养护→钢束穿束及锚具安装→钢束对称均衡张拉→测量桥梁线型（监控单位）→减震器及保护罩安装。 图2 边跨体外预应力钢束布置图 3 主要施工方法 3.1 体外预应力钢束预放线 按设计图纸尺寸，对钢束按坐标进行预放线，以确定原箱梁中是否存在无法逾越的障碍。 3.2 齿板、隔板位置放样 根据图纸，现场放出箱梁内齿板、隔板的位置，包括：边跨的B、C齿板，中跨的A齿板，边跨A、B、C、D、M隔板，中跨E、F、G、H隔板。放样时，从箱梁4＃、5＃桥墩中心线分别往两侧放线，同时以距离箱梁端部的尺寸进行校核，具体尺寸见图3和下页图4。