橋梁加固論文

橋梁維修與加固之體外預(yù)應(yīng)力法交通一班江汪洋N120606611摘要：隨著科技的開(kāi)展，對(duì)橋梁的加固的性價(jià)比越來(lái)越高，橋梁加固范圍變的廣泛起來(lái)，加固的平安和節(jié)約本錢的優(yōu)點(diǎn)，使舊橋梁的加固越來(lái)越引起我們橋梁工作者的重視。本文將就橋梁的加固概括和對(duì)其中的結(jié)構(gòu)體外預(yù)應(yīng)力加固橋梁進(jìn)行淺談一下。Abstract:withthedevelopmentofscienceandtechnology,thestrengtheningofbridgesmorecost-effective,hasbecomewidelybridgestrengthening,strengtheningtheadvantagesofsafetyandcostsaving,thereinforcementofoldbridgeandthebridgeattractedourattention.Summaryinthispaperandthereinforcementofbridgestructureintheprestressedbridgewastalkingabout.關(guān)鍵詞：維修加固結(jié)構(gòu)性加固體外預(yù)應(yīng)力紫坭大橋Keywords:repairreinforcementstructurestrengthenedwithexternalprestressingZiniBridge前言：橋梁是公路交通的咽喉，其使用功能的好壞直接影響整條線路的暢通，早前修建于各地城鎮(zhèn)和各級(jí)公路上的橋梁，也因此擔(dān)負(fù)著十分沉重的交通荷載和繁重的交通量。加之各種歷史原因，如修建橋梁時(shí)資金緊缺．設(shè)計(jì)荷載和泄洪標(biāo)準(zhǔn)偏低，技術(shù)力量缺乏。為保證平安運(yùn)營(yíng)，對(duì)橋梁進(jìn)行必要的維修與加固十分必要。我國(guó)橋梁加固措施主要有粘貼碳纖維加固法、粘貼鋼板法、橋面鋪裝加固法及加大截面加固法。一、橋梁維修加固的內(nèi)容隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的日益開(kāi)展，交通運(yùn)輸量的迅速增長(zhǎng)，危橋總長(zhǎng)逐漸增多。假設(shè)將其撤除重建，不僅要消耗大量資金，而且工期也較長(zhǎng)；假設(shè)有方案、有步驟的對(duì)現(xiàn)有舊橋進(jìn)行加固改造，橋梁加固后?？梢匝娱L(zhǎng)橋梁的使用壽命，用少量的資金投入，使橋梁能滿足交通量的需求，還可以緩和橋梁投資的集中性，為國(guó)家?guī)?lái)巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。發(fā)生重大病害和不能滿足運(yùn)輸要求的橋涵，應(yīng)對(duì)其設(shè)備徹底進(jìn)行整治加固、改善、更新，以恢復(fù)原有橋梁建筑物的整體使用效能和延長(zhǎng)使用年限，并提高原有橋梁建筑物的荷載等級(jí)和通過(guò)能力。橋梁維修與加固的主要內(nèi)容在于：對(duì)服役橋上部構(gòu)件維修加固，對(duì)服役橋下部構(gòu)件維修加固．拓寬橋梁的行車道或人行道。升高橋梁上部構(gòu)造的高度，更換橋梁行車道路面或引橋路面的結(jié)構(gòu)。局部或全部更換橋梁損壞或破壞服役了的結(jié)構(gòu)物。橋梁的維修與加固工作，須充分利用原有局部，凡能加固的，那么不宜改建，凡能局部改建的，那么不應(yīng)全部改建。對(duì)服役橋進(jìn)行維修加固．常有如下步驟：檢查橋梁現(xiàn)狀和損壞情況；調(diào)查橋梁歷史技術(shù)資料和現(xiàn)有交通狀況；提出維修加固或改建方案，隨時(shí)進(jìn)行分析比擬；確定方案并付諸實(shí)施，即進(jìn)行維修加固或改建施工。二、橋梁維修加固的方法加固，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是通過(guò)一定的措施使構(gòu)件乃至整個(gè)結(jié)構(gòu)的承載能力及其使用性能得到提高，以滿足新的要求。橋梁維修加固應(yīng)注重四大原那么：橋梁加固是種借加大或修復(fù)橋梁構(gòu)件來(lái)提高局部或整座橋梁承載能力或通過(guò)能力的措施。故橋梁維修加固時(shí)．應(yīng)以不更改原有建筑形式為原那么，只有在復(fù)雜情況下，才能更改其結(jié)構(gòu)。橋梁維修加固時(shí)存在多種不同方式，據(jù)服役橋?qū)嶋H情況、承載能力的減弱程度和今后任務(wù)，而采用相應(yīng)恰當(dāng)?shù)木S修加固方式。橋梁的加固多有四種方式：擴(kuò)大或增加原有結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面．以提高原結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度；用新的結(jié)構(gòu)代替服役的應(yīng)力不夠的結(jié)構(gòu)：改變?cè)Y(jié)構(gòu)的受力體系，使原結(jié)構(gòu)減少受力；對(duì)原結(jié)構(gòu)施加外應(yīng)力，來(lái)改變?cè)Y(jié)構(gòu)的受力圖形，并提高橋梁剛度和強(qiáng)度。舊橋加固方法可綜合為以下幾類：1、結(jié)構(gòu)性加固體外預(yù)應(yīng)力法的加固原理是在梁的下緣受拉區(qū)設(shè)置預(yù)應(yīng)力材料。通過(guò)張拉對(duì)梁體產(chǎn)生偏心預(yù)應(yīng)力，在此偏心壓力作用下，使梁體發(fā)生上拱，抵消局部自重應(yīng)力，減小了結(jié)構(gòu)變形和裂縫寬度、改善了結(jié)構(gòu)受力，能夠較大幅度的提高結(jié)構(gòu)承載力。目前常用下攆式預(yù)應(yīng)力拉桿加固法和外部預(yù)應(yīng)力鋼絲束加固法兩種。在合理安排施工流程的情況下，該方法可最大限度地減少對(duì)橋上交通的影響。甚至可以在有限開(kāi)放交通的情況下組織施工，因此近年來(lái)國(guó)內(nèi)工程實(shí)例較多。如301國(guó)道盤錦立交主線橋和盤錦立交WH匝道橋的加固。但加固后．體外預(yù)應(yīng)力筋的防腐問(wèn)題一定程度上增加了后期養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，因此。一般不是公路部門的首選加固方法。粘貼鋼板或碳纖維固法粘貼鋼板加固法是采用粘結(jié)劑和錨栓將鋼板粘貼錨固于混凝土結(jié)構(gòu)受拉面或其它薄弱部位，使鋼板與加固混凝土結(jié)構(gòu)形成整體，以到達(dá)提高結(jié)構(gòu)承載能力的目的。該方法具有根本不改變?cè)Y(jié)構(gòu)的尺寸、施工簡(jiǎn)單、技術(shù)可靠、短期加固效果較好且工藝成熟等優(yōu)點(diǎn)，近些年來(lái)在鋼筋混凝土橋梁的加固維修中為公路部門廣泛采納，是近幾年應(yīng)用最多的加固方法。碳纖維加固技術(shù)是近幾年內(nèi)才由國(guó)外引進(jìn)的一種新技術(shù)，因其強(qiáng)度高，耐腐蝕，且施工簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，目前已廣泛應(yīng)用于實(shí)際工程中。然而，由于碳纖維本身的一些缺陷。如脆性、耐火性不好等使得這種材料的應(yīng)用受到限制。增大截面與配筋加固法一般采用在梁底面或側(cè)面加大尺寸，增配主筋，以提高主粱截面的有效高度，從而到達(dá)提高橋梁承載能力的目的。然而，由于增大截面法在施工過(guò)程中全部的作業(yè)需在梁底進(jìn)行，施工難度較大且施工質(zhì)量難以控制，因此，盡管在某些情況下費(fèi)用并不太大，但以上因素制約了該技術(shù)的廣泛應(yīng)用，一般用于T型截面梁的加固維修。改變結(jié)構(gòu)受力體系加固法是通過(guò)改變橋梁結(jié)構(gòu)受力體系以到達(dá)提高結(jié)構(gòu)整體承載能力的目的，是一種變被動(dòng)為主動(dòng)的加固方法。這種技術(shù)具有提高結(jié)構(gòu)承載力，增大結(jié)構(gòu)剛度，減小撓度等優(yōu)點(diǎn)。但該加固方法施工改造時(shí)一般要涉及到橋面鋪裝的再處理，增加了改造費(fèi)用且加固效果受負(fù)彎矩區(qū)施工質(zhì)量的影響較大，目前極少單獨(dú)采用。此外，結(jié)構(gòu)性加固方法還有增設(shè)主梁加固法、錨噴混凝土加固法等。2、非結(jié)構(gòu)性加固鋼纖維混凝土修復(fù)橋面鋪裝層對(duì)橋面鋪裝層的嚴(yán)重破損，可考慮采用鋼纖維混凝土修復(fù)?？沽涯芰?qiáng)，抗沖擊耐磨耗等性能，可延長(zhǎng)橋面的使用壽命，在不增加橋梁恒載的情況下，改善梁的結(jié)構(gòu)受力性能。伸縮縫的更新改造在橋梁維修中，以下幾種類型伸縮縫的使用是較成功的?！叭馈毙蜕炜s縫在大型橋梁上的應(yīng)用情況良好；仿毛肋伸縮縫在大、中型橋梁的大量使用，效果明顯；TST、FG系列橋梁無(wú)縫伸縮縫，在中小行橋梁上也得到廣泛使用。3、U型高橋臺(tái)加固該加固法采取在U型橋臺(tái)前墻和兩側(cè)墻外加套4O厘米的鋼筋混凝土，并在兩側(cè)墻增設(shè)水平預(yù)應(yīng)力索對(duì)錨和前墻增設(shè)地錨的方案。該方案適用于不能中斷交通又無(wú)法架設(shè)便橋的高橋臺(tái)病害修復(fù)。錨桿配合鋼筋混凝土抱箍法采取臺(tái)腔與橋臺(tái)根底持力層進(jìn)行壓漿固化，再打人錨桿與槽鋼抱箍，最后在u型橋臺(tái)前墻和兩側(cè)墻外加套25厘米的鋼筋混凝土，新舊墻體采用錨桿連接形成整體。該方案適用于地基承載力缺乏，且施工處理不到位，造成橋臺(tái)前墻下沉。4、橋墩加固橋梁下部結(jié)構(gòu)加固的主要目的是提高橋墩的整體承載能力。如橋墩發(fā)生了結(jié)構(gòu)性損傷，可以用外包混凝土、粘貼鋼板或碳纖維的方法進(jìn)行加固。但是對(duì)于實(shí)體橋墩等橫向剛度比擬大的結(jié)構(gòu)，其狀態(tài)變化主要是由地基所引起，此時(shí)可重點(diǎn)從回填硬土或者對(duì)地基進(jìn)行注漿等方法提高其約束橋墩的能力，提高橋墩的整體承載能力。抬樁就是通常使用的一種有效的加固方法，即在舊樁的兩側(cè)各增設(shè)一根樁，并通過(guò)植筋擴(kuò)大承臺(tái)，共同受力。另一種樁基加固方法是鋼筋混凝土套箍。由于下部樁基施工等原因，造成樁基縮徑，采用的加固方法是去除樁體虛浮物，通過(guò)植筋后，外抱箍微膨脹混凝土。目前，在很多橋梁加固改造中，同一座橋梁，針對(duì)不同的部位、不同的構(gòu)件、不同的改造原因同時(shí)采用了幾種不同的方法。如宜賓馬鳴溪金沙江大橋的加固，采用了增加構(gòu)件加固法、粘貼鋼板加固法、碳纖維加固法、橋面層補(bǔ)強(qiáng)加固法；西藏尼木大橋的加固，采用了粘貼鋼板加固法、碳纖維加固法、橋面層補(bǔ)強(qiáng)加固法。橋梁維修加固之體外預(yù)應(yīng)力加固橋梁下面我對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)性加固中的體外預(yù)應(yīng)力加固橋梁進(jìn)行淺談一下：一概述體外預(yù)應(yīng)力就是設(shè)置在混凝土體外的預(yù)應(yīng)力筋給混凝土施加的預(yù)應(yīng)力。體外預(yù)應(yīng)力混凝土也稱無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土,是一種預(yù)應(yīng)力筋直接設(shè)置在體外,或者預(yù)應(yīng)力筋設(shè)置在混凝土體內(nèi),但無(wú)需進(jìn)行孔道灌漿的無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土。它與預(yù)應(yīng)力混凝土的區(qū)別在于預(yù)應(yīng)力筋與混凝土的無(wú)粘結(jié)性。自20世紀(jì)80年代開(kāi)始,無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土在我國(guó)房屋建筑中得到廣泛的應(yīng)用,后來(lái)逐漸被應(yīng)用于橋梁結(jié)構(gòu)中。體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)由于具有施工方便、經(jīng)濟(jì)可靠,預(yù)應(yīng)力筋(束)可以單獨(dú)防腐甚至可以更換等特點(diǎn),近年來(lái),已被廣泛應(yīng)用于舊橋的加固工程中。眾多的工程實(shí)踐證明,利用體外預(yù)應(yīng)力加固舊橋,能顯著提高結(jié)構(gòu)承載力和抗裂度,有效改善結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài)。二體外預(yù)應(yīng)力的特點(diǎn)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)。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。三體外預(yù)應(yīng)力的組成體外預(yù)應(yīng)力由錨具、體外索錨、固塊及轉(zhuǎn)向塊、減振裝置施工機(jī)具的組成。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平安性比一般體內(nèi)預(yù)應(yīng)力錨固體系要高，需使用專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。體外索錨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。3.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。4.減振裝置施工機(jī)具體外預(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。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。四體外預(yù)應(yīng)力的布置形式體外索布置在結(jié)構(gòu)上的位置可分為：頂板體外索、腹板體外索、底板體外索。體外索錨固的形式可分為：鋼結(jié)構(gòu)錨固的體外索、混凝土結(jié)構(gòu)錨固的體外索。五廣州市紫坭大橋箱梁體外預(yù)應(yīng)力加固案例關(guān)于體外預(yù)應(yīng)力加固，我以網(wǎng)上的一個(gè)紫坭大橋主跨雙懸臂T構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁加固為實(shí)例為背景,說(shuō)明利用體外預(yù)應(yīng)力加固同類結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)、施工及其監(jiān)控過(guò)程中的一些思路和我的看法。1.紫坭大橋概況紫坭大橋位于廣州市番禺區(qū)沙彎鎮(zhèn),由南向北橫跨紫坭河,舊橋橋面總寬為10.2m+2×0.5m;全長(zhǎng)420m,跨徑組合為7×20m+40m+60m+40m+7×20m;其中主跨跨度60m,由兩個(gè)臂長(zhǎng)為20m的T形剛構(gòu)和20m掛梁組成。主跨T構(gòu)為單箱雙室預(yù)應(yīng)力混凝土雙懸臂箱梁,引橋?yàn)殇摻罨炷罷型簡(jiǎn)支梁。該橋設(shè)計(jì)荷載為汽車220級(jí),掛車2100;于1984年完成設(shè)計(jì),1986年建成通車。該橋建成后,車流量不斷增大以及超重車輛不斷增多都大大地超出了設(shè)計(jì)的預(yù)期。經(jīng)過(guò)16年的超負(fù)荷營(yíng)運(yùn),加上主墩及掛梁先后兩次被過(guò)往船只撞擊,致使主橋箱梁頂板、腹板等多處出現(xiàn)裂縫;橋面鋪裝層出現(xiàn)破碎、擁包現(xiàn)象,為了適應(yīng)橋上日益增多的重車交通,需要進(jìn)行大規(guī)模的加固維修。并將荷載標(biāo)提高到汽車2超20,掛2120級(jí)。根據(jù)對(duì)該橋結(jié)構(gòu)病害的詳細(xì)檢查分析,整個(gè)T構(gòu)箱梁,負(fù)彎矩區(qū)未見(jiàn)明顯的裂縫,說(shuō)明結(jié)構(gòu)整體抗彎尚可;車輛在橋上通過(guò)時(shí)振動(dòng)過(guò)大,但無(wú)車輛荷載作用時(shí),T構(gòu)兩懸臂端未見(jiàn)明顯下?lián)?說(shuō)明結(jié)構(gòu)尚屬?gòu)椥怨ぷ鳡顟B(tài)階段,T構(gòu)箱梁的局部裂縫,尚屬可修復(fù)范圍。針對(duì)舊橋現(xiàn)狀,為到達(dá)修復(fù)舊橋病害,提高橋梁荷載等級(jí)的目的,我認(rèn)為須作如下處理:(1)對(duì)于裂縫可采用粘貼鋼板的方法修復(fù)加固;(2)對(duì)于承載力采用體外預(yù)應(yīng)力加固的方法提高;(3)對(duì)于橋面采用重修橋面系,加大鋪裝層配筋率。2.加固設(shè)計(jì)〔1〕體外預(yù)應(yīng)力束的線形布置為便于穿束和錨固,所有體外束均布置在T構(gòu)箱梁空洞內(nèi)部,采用折線形布置。為滿足箱梁正截面抗彎強(qiáng)度以及抗剪強(qiáng)度要求,按照雙懸臂梁受彎彎矩圖,T構(gòu)箱梁的根部,體外束布置在腹板上緣,穿過(guò)箱梁內(nèi)橫梁轉(zhuǎn)向向下,并通過(guò)設(shè)在牛腿附近的轉(zhuǎn)向裝置錨固在箱梁懸臂兩端?！?〕體外束的預(yù)應(yīng)力損失考慮由于是體外預(yù)應(yīng)力，體外束與梁體混凝土無(wú)粘結(jié)作用，其張拉力是在梁體發(fā)生彈性壓縮的情況下讀取的，因而分批張拉引起的混凝土彈性壓縮損失極?。辉诨钶d作用下,引起體外束中的拉力增量時(shí)，考慮到梁體的變形協(xié)調(diào)及體系的內(nèi)力平衡，活載拉力增量也不會(huì)引起預(yù)應(yīng)力束中的混凝土彈性壓縮損失。此外，舊橋混凝土的收縮、徐變?cè)陂L(zhǎng)期使用中已根本完成，由收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失也幾乎可以勿略不計(jì)。但是，對(duì)于整體工作的梁而言，新增加的體外預(yù)應(yīng)力會(huì)使梁體變形，使箱梁原有的預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生損失。由以上分析可知，與有粘結(jié)的預(yù)應(yīng)力束相比擬，體外束的預(yù)應(yīng)力損失要小得多。因此，體外束無(wú)須減除過(guò)多的預(yù)應(yīng)力損失，為防止體外束長(zhǎng)期于高應(yīng)力狀態(tài)下工作，其張拉控制應(yīng)力可適當(dāng)降低。〔3〕體外束面積確實(shí)定體外束面積，可通過(guò)箱梁加固前、后的承載力差值，根據(jù)疊加原理，按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理初步估算。但是，一方面，由于布束和錨固位置的局限性，不大可能確切地根據(jù)箱梁各截面的抗彎、抗剪的需要配束，而只能根據(jù)箱梁的根部截面的抗彎強(qiáng)度確定。一旦控制截面配束被確定，因?yàn)轶w外束沿T構(gòu)全梁通長(zhǎng)布置，只能通過(guò)調(diào)整體外束處于箱梁高度的不同位置來(lái)應(yīng)T構(gòu)箱梁沿縱向各截面的受力變化。由于轉(zhuǎn)向裝置的有限設(shè)置，這種調(diào)整也是有限度的。另一方面，由于體外束與梁體的不粘結(jié)性，在荷載的作用下，體外束與梁體共同組成了一個(gè)空間(非平面)的靜力平衡體系。因此，體外束在給予梁體預(yù)應(yīng)力的同時(shí)，也對(duì)懸臂梁起到拉桿的作用。從這點(diǎn)出發(fā)，為了提高“拉桿”的平安度，最終所采用的體外束面積要比按承載力差值所估算的面積大些。這樣，也為控制張拉時(shí)留有更多的余地。〔4〕體外束的材料和張拉力體外束采用ASTMA416287a270級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)粘結(jié)鋼絞線，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為1860MPa?？紤]到體外束的預(yù)應(yīng)力損失較小，假設(shè)張拉應(yīng)力取0.6×1860MPa，從給梁體施加預(yù)應(yīng)力的角度出發(fā)，經(jīng)初步估算，一個(gè)T構(gòu)箱梁采用12束3Φj15.24鋼絞線，每束總面為A=3×140mm2，張拉力為T=3×0.14×0.6×1860=468.72kN；但考慮到體外束作為結(jié)構(gòu)拉桿的作用，最后采用12束5Φj15.24鋼絞線，截面總面積為8400mm2，但每束的張拉力仍然采用T=468.72kN不變?！?〕轉(zhuǎn)向裝置和錨固端根據(jù)雙懸臂箱梁的受力特點(diǎn)，在箱梁根部，體外束應(yīng)盡可能地置于截面受拉區(qū)最上緣,而在懸臂端部(錨固端)，體外束那么應(yīng)置于截面中性軸附近。為了到達(dá)這個(gè)目的，就需要設(shè)置轉(zhuǎn)向裝置。利用T構(gòu)箱梁根部的內(nèi)橫梁，以及在懸臂端部附近新增的一道內(nèi)橫梁，共同組成體外束的導(dǎo)向裝置。通過(guò)增設(shè)的橫梁，使體外束的束力與牛腿端的錨固面相垂直。增設(shè)箱梁橫隔梁，除可作體外束的轉(zhuǎn)向塊外，還可以增加箱梁的橫向剛度。但是，由于體外束通過(guò)轉(zhuǎn)向塊而強(qiáng)制轉(zhuǎn)向，在張拉體外束時(shí)，會(huì)在橫梁及轉(zhuǎn)向塊的鋼束穿過(guò)孔道內(nèi)引起壓應(yīng)力集中；同時(shí)，鋼束張力的一局部通過(guò)轉(zhuǎn)向塊給箱梁頂板一個(gè)壓力，而這一壓力將會(huì)引起箱梁頂板頂面拉應(yīng)力集中。而在錨固端，由于體外束與梁體無(wú)粘結(jié)，給梁體施加的全部預(yù)應(yīng)力，是通過(guò)兩錨固端實(shí)現(xiàn)的。因此，轉(zhuǎn)向塊以及兩錨固端處的混凝土必須通過(guò)局部應(yīng)力驗(yàn)算。轉(zhuǎn)向塊和錨固端構(gòu)造的合理設(shè)計(jì)是體外預(yù)應(yīng)力可靠傳遞的保證。為了滿足轉(zhuǎn)向裝置和錨固端混凝土局部承壓要求，對(duì)箱梁根部的橫隔梁和兩錨固端均作了局部粘鋼處理。同時(shí)，在轉(zhuǎn)向塊(新增的橫隔板)處箱梁頂面粘鋼，以滿足其局部抗拉的要求。此外，在體外束穿過(guò)橫梁及轉(zhuǎn)向塊的孔道內(nèi)套入一個(gè)φ60mm的鋼管，鋼管的兩端打磨光滑，并與鋼板環(huán)向焊接，該鋼板以三束為一組用結(jié)構(gòu)膠粘貼在橫梁兩面。3.加固施工和監(jiān)控對(duì)于舊橋加固而言，加固設(shè)計(jì)，僅僅是加固工作的一局部，設(shè)計(jì)的方案能否成功地實(shí)施并到達(dá)預(yù)期的目的，關(guān)鍵在于施工和監(jiān)控。體外預(yù)應(yīng)力加固預(yù)應(yīng)力混凝土舊橋，雖然有過(guò)很多成功的經(jīng)驗(yàn)，但還處于不斷探索和完善之中，尚未形成成熟的理論。體外預(yù)應(yīng)力加固應(yīng)用的一個(gè)主要的障礙是張拉力的控制,施工時(shí)，除了采用張拉力和伸長(zhǎng)量雙控外，還必須現(xiàn)場(chǎng)對(duì)舊橋進(jìn)行整體情況的監(jiān)控。邊施工邊控制，可以消除預(yù)應(yīng)力張拉的畏懼心理?！?〕體外束的施工體外束加固工作，需要在掛籃里進(jìn)行，在T構(gòu)箱梁兩懸臂端各安裝了一套掛籃。體外預(yù)應(yīng)力束從T構(gòu)箱梁內(nèi)部通過(guò)，須穿過(guò)箱梁根部?jī)傻篮竦臋M隔板，以及端橫隔梁，錨固在牛腿端部。采用抽蕊鉆成孔，鋼束的一般通過(guò)孔尺寸為φ63cm,為了使預(yù)應(yīng)力鋼鉸線在錨固點(diǎn)附近成喇叭口狀分布在錨具上,錨固端一定范圍內(nèi)需將孔道逐漸擴(kuò)寬。抽蕊成孔是整個(gè)箱梁加固施工的難點(diǎn),尤其是端橫梁內(nèi)鋼筋較密,為防止損傷牛腿主筋,需不時(shí)地調(diào)整鉆孔位置。預(yù)應(yīng)力束張拉之前,先對(duì)橫梁、轉(zhuǎn)向塊處箱梁頂板以及牛腿進(jìn)行粘鋼處理。粘鋼前,粘鋼部位混凝土外表須鑿除2～3mm,以到達(dá)能見(jiàn)到粗骨料為度,然后磨平混凝土外表,用JGN2Ⅱ型結(jié)構(gòu)膠粘貼鋼板,待結(jié)構(gòu)膠完全到達(dá)預(yù)期的強(qiáng)度后再?gòu)埨w外束。因?yàn)轶w外束大局部為裸束,其張拉摩阻力很小,采用一臺(tái)千斤頂即可。為了消除因體外束張拉的不均勻而引起對(duì)箱梁縱向的剪力差,各體外束的張拉應(yīng)同時(shí)、同步分級(jí)進(jìn)行?？蓪⒃O(shè)計(jì)的張拉力T分為0.5T、0.8T、T三級(jí)完成。張拉次序是:0→0.05T→0→0.5T→0.8T→T。每級(jí)張拉完成后,觀察一小時(shí),確信橋梁無(wú)異常情況后,再進(jìn)行第二級(jí)張拉。體外束張拉時(shí),除了要控制張拉力和鋼束伸長(zhǎng)量之外,還必須對(duì)舊橋主要斷面的應(yīng)變及整體撓度情況進(jìn)行監(jiān)控,邊張拉邊觀察?！?〕體外束張拉的監(jiān)控施工監(jiān)控，主要在體外束張拉的過(guò)程中對(duì)梁體的應(yīng)力和變形情況進(jìn)行控制。控制的內(nèi)容是:①體外束張拉過(guò)程中及張拉完成后,懸臂箱梁截面上緣出現(xiàn)的壓應(yīng)力增量加上原有鋼束給混凝土的壓應(yīng)力之和不能大于現(xiàn)有舊橋混凝土的容許抗壓強(qiáng)度。②體外束張拉過(guò)程中及張拉完成后,懸臂箱梁截面下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力。③體外束張拉過(guò)程中及張拉完成后,箱梁懸臂端的實(shí)測(cè)撓度不能大于計(jì)算值。預(yù)應(yīng)力張拉之前，要在T構(gòu)根部箱梁的頂面和底面預(yù)先每隔一定的距離布置應(yīng)變傳感器，并測(cè)量箱梁懸臂端部的撓度。在張拉過(guò)程中，用儀器觀察應(yīng)變及撓度的變化，只要讀數(shù)的增量不超過(guò)預(yù)定數(shù)值，那么可繼續(xù)張拉直至完成設(shè)計(jì)張拉力，否那么，應(yīng)立即停止張拉，重新調(diào)整束力。由于舊橋