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体外预应力结构在桥梁工程中的应用技术

来源:本站 发布时间:2015-11-19 14:35:16 浏览量:
  一、前言 
  近年来由于具有无粘结体内预应力无法比拟的优点,如截面尺寸小,施工简单,质量容易保证,更重要体外索可以替换,重张拉。体外预应力正广泛应用于美国、德国等许多国家的新桥梁建设,同时应用于旧有的混凝土结构的重建、加固及维修。而我国体外预应力技术的研究工作开展的相对较少,主要应用于对旧桥梁的加固。总之,随着预应力桥梁和高强混凝土的发展,体外预应力技术的应用将是现代预应力技术发展的重要趋势。 
  二、体外预应力束在旧桥加固中的应用
  体外预应力法有如下优点:①自重增加少,但可大幅提高承载能力;②由于上部自重增加少,因而对下部影响小;③施工简单,工期短,经济效益明显;④施工过程不中断或少中断交通;⑤对原结构损伤小,不影响桥下净空;⑥应力可调整,预应力束可更换。 
  三、体外预应力束在新桥建设中应用 
  第一种是逐跨预制节段施工的长桥。该类型以Long Key桥为代表,体外预应力束采用与体内预应力同样的普通多股钢绞线和锚具,同样采用水泥灌浆。因而预应力成本较低。这种体外预应力结构通常在预制节段见采用干接缝和复式剪力键。当整跨所有的预制节段在支撑结构上安装就位后,旌加体外预应力,形成一跨的整体结构。体外预应力束在跨内的转向块处偏折,体外束外套采用聚乙烯管或钢管,管道在转向快处与主粱浇筑成整体,这种体外束只能拆除不能更换。 
  第二种是采用悬臂施工或顶推施工的预应力混凝土连续梁桥,通常采用体内、体外混合配束。该形式中用体外预应力索替代原本配置在腹板内的大量预应力筋,简化了腹板构造,降低了其厚度。采用悬臂施工时,悬臂束为直线的体内预应力,成桥后张拉的连续束采用大吨位体外预应力,从而免除了大量的穿束和灌浆工艺,易于控制施工质量。 
  四、预应力施工工艺:(一)锚固端部横梁与跨中转向横肋、墩顶导向槽的施工,(二)钢绞线下料与穿束,(三)钢绞线张拉,桥梁加固采用两箱对称单根两端同时张拉,张拉过程分两部分:预紧和高应力张拉。(四)压浆 
  五、施工中的主要技术要点:原桥施工情况与原桥的设计情况有差别,如箱梁翼缘的厚度,墩顶横隔梁的尺寸,在设计中要充分考虑墩顶导向槽的位置与墩顶横隔梁之间的关系,在该桥加固中,由于墩顶横隔梁的宽度大于原设计很多,结果墩顶导向槽无法施工,从而改变加固设计。 由于环氧涂层钢绞线暴露在箱梁中,钢绞线的防窝尤为重要,所以在下料及穿束过程中,严禁在混凝土地面上拖拽钢绞线,穿束用的架立筋要用棉丝包裹,不能破损PE保护层,如有不慎,个别破损处,采用与PE保护层同性质的胶带缠绕。墩顶导向槽与转向装置的加工应在加工厂进行,严禁在现场加工,现场安装中,要严格按图纸进行,在运输及焊接过程中,应采取措施防止焊接变形,穿束前应拉线确定安装是否合适。 预紧过程中,必须在箱梁中安排人员,在钢绞线绷紧时,进行必要的调整;高应力张拉时,观察在各墩顶导向槽和转向横肋处钢绞线是否有挤破的现象,如有该现象,应进行防护处理。 压浆密实程度将直接影响粘结效果,所以在压浆中应严格控制水灰比,并保持压力均匀。 
  六、结束语:工程实践表明,用体外预应力加固旧桥和建设新桥是非常有效的措施,具有加固、卸载及减小结构内力的作用,值得更广泛地推广应用。
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