7橋梁體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)學(xué)習(xí)課程

1、1. 1. 橋梁體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)介紹2. 2. 橋梁體外預(yù)應(yīng)力施工實(shí)例3.3. 結(jié)語(yǔ)第1頁(yè)/共71頁(yè)第一頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。1 體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)介紹1.1 1.1 概述1.2 1.2 體外預(yù)應(yīng)力的特點(diǎn)1.3 1.3 體外預(yù)應(yīng)力的組成1.4 1.4 體外預(yù)應(yīng)力的布置形式第2頁(yè)/共71頁(yè)第二頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。1.1 概述 體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)作為結(jié)構(gòu)加固最有效的手段之一，目前正廣泛地應(yīng)用于舊橋加固方面。 體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的概念最早產(chǎn)生于法國(guó)，體外預(yù)應(yīng)力體系是后張預(yù)應(yīng)力體系的重要的分支之一, 是一種使用完全位于構(gòu)件主體截面以外的預(yù)應(yīng)力束來(lái)對(duì)構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力的結(jié)構(gòu)體系。 第3頁(yè)/共

2、71頁(yè)第三頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。1.2 體外預(yù)應(yīng)力的特點(diǎn) （1）體外預(yù)應(yīng)力的優(yōu)點(diǎn)1、簡(jiǎn)化預(yù)應(yīng)力筋曲線，預(yù)應(yīng)力筋僅在錨固處和轉(zhuǎn)向處與結(jié)構(gòu)相連，減小摩阻損失，提高預(yù)應(yīng)力使用效率2、預(yù)應(yīng)力布置靈活，根據(jù)橋梁病害可以全橋加固也可以進(jìn)行局部加固3、錨固構(gòu)件尺寸小，自重增加少，可有效的大幅提高結(jié)構(gòu)承載能力。4、與原結(jié)構(gòu)無(wú)粘結(jié)，應(yīng)力變化值小，對(duì)結(jié)構(gòu)受力有利5、體外索可調(diào)可換，便于使用期間進(jìn)行維護(hù)第4頁(yè)/共71頁(yè)第四頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。體外預(yù)應(yīng)力的特點(diǎn) （2）體外預(yù)應(yīng)力的缺點(diǎn)1、體外索布置在截面外，防腐、保護(hù)相對(duì)較困難，易受外界影響2、錨固及轉(zhuǎn)向區(qū)域容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，局部應(yīng)力大，對(duì)錨

3、固施工要求高3、體外索張拉力較小，不能充分發(fā)揮體外索強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)錨具及夾片的要求很高4、體外預(yù)應(yīng)力筋的變形和混凝土的變形不一致，容易造成預(yù)應(yīng)力損失第5頁(yè)/共71頁(yè)第五頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。1.3 體外預(yù)應(yīng)力的組成 1 錨具 2 體外索 3 錨固塊及轉(zhuǎn)向塊 4 減振裝置 5 施工機(jī)具第6頁(yè)/共71頁(yè)第六頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。1錨具 體外預(yù)應(yīng)力體系僅靠錨固端傳力，因此體外預(yù)應(yīng)力錨固體系的可靠性和安全性比一般體內(nèi)預(yù)應(yīng)力錨固體系要高，需使用專(zhuān)用的體外索錨具和夾片。體外預(yù)應(yīng)力的錨具的外觀尺寸較普通錨具更大，且還增加了一些輔助配件，如密封裝置、防松裝置、防護(hù)裝置等。第7頁(yè)/共7

4、1頁(yè)第七頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。2體外索 體外索主要有光面鋼絞線、無(wú)粘結(jié)鋼絞線、平行鋼絲、成品索等類(lèi)型。體外索較多采用無(wú)粘結(jié)鋼絞線，環(huán)氧噴涂帶PE的單根鋼絞線具有良好的耐腐蝕性能，具有很好的適用性，目前廣泛適用在橋梁加固中。第8頁(yè)/共71頁(yè)第八頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。3錨固塊及轉(zhuǎn)向塊 體外預(yù)應(yīng)力體系僅靠錨固塊及轉(zhuǎn)向塊傳力，錨固塊和轉(zhuǎn)向塊必須和原結(jié)構(gòu)有效連接，傳遞應(yīng)力，錨固塊及轉(zhuǎn)向塊一般采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)型式。 張拉力大的錨固塊均采用鋼筋混凝土形式 ,鋼錨固塊適合施工空間開(kāi)闊且應(yīng)力較小的小型錨固塊。第9頁(yè)/共71頁(yè)第九頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。4 減振裝置 體

5、外預(yù)應(yīng)力體系的減振裝置用于轉(zhuǎn)向塊與轉(zhuǎn)向塊或者錨固塊與轉(zhuǎn)向塊之間的體外索自由長(zhǎng)度較大的位置，主要目的是減少體外索在動(dòng)荷載作用下的振動(dòng)。 減振裝置多為內(nèi)包橡膠的小型鋼結(jié)構(gòu)，通過(guò)種植螺栓與原橋相聯(lián)系。第10頁(yè)/共71頁(yè)第十頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。5施工機(jī)具 體外索的張拉機(jī)具根據(jù)張拉的要求分單孔千斤頂和整體千斤頂。單孔千斤頂用于施工空間狹小或單孔分絲張拉的體外索，整體千斤頂用于整體張拉的體外索。第11頁(yè)/共71頁(yè)第十一頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。漂浮張拉體系 第12頁(yè)/共71頁(yè)第十二頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。1.3 體外預(yù)應(yīng)力的布置形式 體外索錨固的形式 第13頁(yè)/共71頁(yè)第十

6、三頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。2 體外預(yù)應(yīng)力施工實(shí)例2.1 T2.1 T梁腹板索2.2 2.2 箱梁腹板索2.3 2.3 箱梁底板索2.4 2.4 箱內(nèi)頂板索第14頁(yè)/共71頁(yè)第十四頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。2.1 T梁腹板索 在T梁腹板兩側(cè)對(duì)稱(chēng)布設(shè)體外索。在T梁的梁端腹板加厚段設(shè)置張拉構(gòu)件，在T梁的中橫隔梁鉆孔作為體外束的轉(zhuǎn)向裝置。 張拉端采用鋼錨箱的結(jié)構(gòu)形式。利用結(jié)構(gòu)膠及8.8級(jí)高強(qiáng)螺栓固定在T梁腹板上。 轉(zhuǎn)向裝置也采用鋼結(jié)構(gòu)。第15頁(yè)/共71頁(yè)第十五頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。第16頁(yè)/共71頁(yè)第十六頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。OVM-SIII型體外預(yù)應(yīng)力鋼索第

7、17頁(yè)/共71頁(yè)第十七頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。對(duì)體外預(yù)應(yīng)力鋼索張拉及固定端進(jìn)行剝皮、去油清洗處理。第18頁(yè)/共71頁(yè)第十八頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。第19頁(yè)/共71頁(yè)第十九頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。人工穿布體外預(yù)應(yīng)力鋼索第20頁(yè)/共71頁(yè)第二十頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。安裝成型的鋼錨箱第21頁(yè)/共71頁(yè)第二十一頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。OVM.TSK型體外預(yù)應(yīng)力錨具可以進(jìn)行換索，可以調(diào)整索力 第22頁(yè)/共71頁(yè)第二十二頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。第23頁(yè)/共71頁(yè)第二十三頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。第24頁(yè)/共71頁(yè)第二十四頁(yè)，編輯于星期五

8、：八點(diǎn) 三十五分。體外索錨具密封罩第25頁(yè)/共71頁(yè)第二十五頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。體外索防振裝置第26頁(yè)/共71頁(yè)第二十六頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。第27頁(yè)/共71頁(yè)第二十七頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。特點(diǎn) T梁腹板索施工較為簡(jiǎn)單，注意穿索過(guò)程中對(duì)成品索的保護(hù)，注意監(jiān)控張拉過(guò)程中鋼錨固塊及轉(zhuǎn)向塊與原結(jié)構(gòu)錨固位置的受力情況。 由于錨固塊及轉(zhuǎn)向塊全部為鋼結(jié)構(gòu)，受錨固塊的重量及安裝空間的限制，安裝難度較高，且只能適用于張拉力較小的體外索。 此種體外索我們公司在吉林某松花江大橋加固施工中成功使用。第28頁(yè)/共71頁(yè)第二十八頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。2.2箱梁腹板索 在

9、箱梁腹板新增截面內(nèi)增加預(yù)應(yīng)力。新增腹板通過(guò)種植鋼筋、澆筑新增混凝土的方式將預(yù)應(yīng)力傳遞原橋箱梁。 體外索采用普通光面鋼絞線，張拉強(qiáng)度可以取材料強(qiáng)度的70。腹板索是最有效的體外索加固方式。 體外索可以連續(xù)通長(zhǎng)布設(shè)，也可以?xún)H在病害嚴(yán)重位置局部進(jìn)行布設(shè)。第29頁(yè)/共71頁(yè)第二十九頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。施工工藝流程 第30頁(yè)/共71頁(yè)第三十頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。第31頁(yè)/共71頁(yè)第三十一頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。第32頁(yè)/共71頁(yè)第三十二頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。第33頁(yè)/共71頁(yè)第三十三頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。第34頁(yè)/共71頁(yè)第三十四頁(yè)，編輯于星期五

10、：八點(diǎn) 三十五分。第35頁(yè)/共71頁(yè)第三十五頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。體外索布置及張拉端示意圖第36頁(yè)/共71頁(yè)第三十六頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。 新增腹板截面內(nèi)的預(yù)應(yīng)力嚴(yán)格意思上是一種體內(nèi)索，具有造價(jià)低，效果顯著等眾多優(yōu)點(diǎn)，近期得到了較為廣泛的應(yīng)用。我們公司已經(jīng)成功的在安徽蕪湖、廣東深圳等多座3050m跨度連續(xù)箱梁橋中成功使用這種加固方法，并取得了不錯(cuò)的效果。第37頁(yè)/共71頁(yè)第三十七頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。2.3 箱梁底板索 在一些特殊結(jié)構(gòu)的橋梁中，使用了一些相對(duì)效率不是很高的底板索。 底板索不需設(shè)置轉(zhuǎn)向塊，順橋向在病害嚴(yán)重的底板頂面布設(shè)。施工較為簡(jiǎn)單，質(zhì)量較為得

11、到保證。但是受布索位置的限制，對(duì)結(jié)構(gòu)的加固效果沒(méi)有其它結(jié)構(gòu)形式的體外索有效。第38頁(yè)/共71頁(yè)第三十八頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。第39頁(yè)/共71頁(yè)第三十九頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。第40頁(yè)/共71頁(yè)第四十頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。施工工藝流程第41頁(yè)/共71頁(yè)第四十一頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。安裝預(yù)埋鋼管第42頁(yè)/共71頁(yè)第四十二頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。安裝固定端第43頁(yè)/共71頁(yè)第四十三頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。第44頁(yè)/共71頁(yè)第四十四頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。預(yù)應(yīng)力張拉第45頁(yè)/共71頁(yè)第四十五頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。H

12、DPE管及防振塊第46頁(yè)/共71頁(yè)第四十六頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。2.4 箱梁頂板索 箱梁頂板索是一種應(yīng)用較為廣泛的體外索布設(shè)形式。體外索布置在箱內(nèi)頂板，經(jīng)轉(zhuǎn)向器（分絲/整體）和預(yù)埋鋼管穿過(guò)轉(zhuǎn)向塊，達(dá)到轉(zhuǎn)向和傳力的目的，通過(guò)錨固塊錨固，張拉完成后成空間曲線。第47頁(yè)/共71頁(yè)第四十七頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。第48頁(yè)/共71頁(yè)第四十八頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。u體外索張拉設(shè)備第49頁(yè)/共71頁(yè)第四十九頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。u預(yù)應(yīng)力鋼絞線預(yù)應(yīng)力鋼絞線第50頁(yè)/共71頁(yè)第五十頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。錨具、轉(zhuǎn)向器第51頁(yè)/共71頁(yè)第五十一頁(yè)，編輯于星期

13、五：八點(diǎn) 三十五分。第52頁(yè)/共71頁(yè)第五十二頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。施工工藝1、施工準(zhǔn)備2、鋼絞線下料、編號(hào)、穿布3、錨具、夾片的安裝4、鋼絞線預(yù)緊5、預(yù)應(yīng)力張拉6、安裝防護(hù)裝置、封錨7、安裝限位索夾第53頁(yè)/共71頁(yè)第五十三頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。放索第54頁(yè)/共71頁(yè)第五十四頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。預(yù)應(yīng)力鋼絞線穿布預(yù)應(yīng)力鋼絞線穿布第55頁(yè)/共71頁(yè)第五十五頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。第56頁(yè)/共71頁(yè)第五十六頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。u錨具安裝錨具安裝第57頁(yè)/共71頁(yè)第五十七頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。第58頁(yè)/共71頁(yè)第五十八頁(yè)，編輯

14、于星期五：八點(diǎn) 三十五分。u鋼絞線預(yù)緊鋼絞線預(yù)緊第59頁(yè)/共71頁(yè)第五十九頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。預(yù)應(yīng)力張拉 體外索采用對(duì)稱(chēng)分級(jí)張拉，在張拉完一級(jí)時(shí)要仔細(xì)檢查每個(gè)錨固點(diǎn)及轉(zhuǎn)向點(diǎn)受力情況，如有不良病害出現(xiàn)立即停止張拉，查明原因并采取相應(yīng)的措施后才能繼續(xù)張拉，施工過(guò)程須有專(zhuān)業(yè)的監(jiān)控單位進(jìn)行監(jiān)控。第60頁(yè)/共71頁(yè)第六十頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。單根張拉第61頁(yè)/共71頁(yè)第六十一頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。u整體張拉整體張拉第62頁(yè)/共71頁(yè)第六十二頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。u體外索張拉完成體外索張拉完成第63頁(yè)/共71頁(yè)第六十三頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。第64頁(yè)/共71頁(yè)第六十四頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。第65頁(yè)/共71頁(yè)第六十五頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。第66頁(yè)/共71頁(yè)第六十六頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。減振裝置第67頁(yè)/共71頁(yè)第六十七頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。特 點(diǎn) 頂板索可以在箱梁頂板靠近橫隔板的位置設(shè)置大尺寸的錨固塊，張拉大噸位的預(yù)應(yīng)力，可以很好的改善橋梁的工作狀態(tài)。 我們公司已經(jīng)在長(zhǎng)江、珠江及黃河上多座大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋中成功使用頂板索加固技術(shù)。第68頁(yè)/共71頁(yè)第六十八頁(yè)，編輯于星期五：八點(diǎn) 三十五分。3 結(jié)語(yǔ) 體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)不僅可以應(yīng)用于新建工