体外预应力结构加固技术应用
2015-04-14
1 体外预应力加固的优点及缺点
从现有的情况来看，体外预应力加固的方法得到了广泛的使用，综合来看，这种方法还是利大于弊的。在此，本文对此种加固方法进行一定的阐述。首先，此种加固方法的应用范围比较广泛，不仅仅适用于一般的建筑和桥梁，同时对轨枕、电杆等一系列工程的加固，也有非常积极的作用。随着时间的推移，加固的质量也得到了一定的提升，因此成为了现阶段多数工程的首选方法。体外预应力的加固方法，具有很多的优点：第一，自重小，操作简单。目前的加固工程在工作量方面较大，因此需要这种操作简单、加固效果好的技术来提高工作效率；其次，这种加固技术不会影响日常的交通和一些其他工作，能够从根本上节省成本；第三，加固的效果值得肯定，在抗震以及减少构建挠度方面，都有显著的效果。而缺点较少，主要是对预应力钢筋的腐蚀和防火处理要求比较高。
2 张拉控制应力及构造要求
2.1 张拉控制应力取值
在多数情况下，加固梁的受拉钢筋应力比较高，因此在加固结构的工作完成之后，预应力筋与梁中原受拉钢筋的应力差要较一般预应力混凝土梁中两种钢筋的应力差小得多。值得注意的是，为了避免已经完成的工作出现问题，因此需要进一步检查，发现问题及时阻止。张拉控制应力取值就是一项非常重要的工作，如果取值过低，不仅会对已经完成的工作造成较大的负面影响，同时对后续工作也会产生较大的阻碍。但是，如果在取值的时候过高，就会导致相应的工作不配套，最终对加固工程的质量产生影响。本文认为，在多数情况下，需要加固的梁挠度比较大，而且裂缝要比平常宽，因此最后的张拉控制盈利取值可以定的稍微高一些，并且通过详细的计算来确定，这样不仅可以巩固加固效果，同时能够提高安全系数。
2.2 构造要求
在应用体外预应力的方法加固混凝土梁结构的时候，绝对不能随意的去加固，需要根据实际的情况以及未来的投入应用去加固，严格遵守相应的规则。第一，预应力筋一般情况，比较适合采用钢筋或者钢绞线束来进行施工。采用这种方法，不仅可以节省施工时间，同时可以在客观上提高施工的质量；第二，直线预应力筋或者下撑式预应力的水平段与被加固梁底面间净距离应该小于100mm，经过一定的测试和研究，如果能够将净距离控制在30mm～60mm之间，能够得到一个较好的加固效果；第三，张拉结束以后，不能直接进行下一步工作，而是要对外露的加固钢筋进行防锈处理。从客观的角度来说，锈迹会影响加固效果，并且在美观度方面，也非常不好。值得注意的是，在处理方法上，可以选择喷涂水泥砂浆法和涂刷防锈漆法。
3 体外预应力加固方法及施工工艺
3.1 钢绞线的布置
无粘结钢绞线成对布置在梁的两侧，钢绞线的形心至梁侧的距离一般为40mm左右。钢绞线的布置与一般的施工布置有很大的区别，不仅要在自身的技术上努力，同时还要结合一些特殊的环境和要求，否则很难达到一个理想的效果。现阶段的加固方法得到了很大的革新，不仅杜绝了原有的问题，同时提高了钢绞线的性能。本文认为，钢绞线的形状和必须与不足的弯矩图形相对应，否则会对总体的加固效果产生影响。另一方面，钢绞线的使用数量必须把握好，一般情况是采用两根钢绞线就能够满足要求，如果情况特殊，可以适当的增加一些。为了不影响使用净高，可以把钢绞线在跨中的支承点设在梁底以上的位置。
3.2 中间连续书点的做法
当采用多跨连续张拉，钢绞线在跨中的转折点设在梁底以上位置时，为了减少转折点处的摩擦力，在中间支座的两侧要设置钢吊棍。若钢绞线在跨中的转折点设在梁底以下位置，则中间支座可不设钢吊棍，钢绞线直接支承在连系梁或次粱上，但应在跨中设置拉紧螺栓。
3.3 预应力施加方法
预应力的施加方法必须要符合现阶段的加固节奏，提高工作效率和质量已经成为了一项硬性的要求。比方说，如果钢绞线采用连续跨布置的方式，并且在跨中的转折点设置梁底以上位置的时候，就不能按照常理施工。施工人员需要尽量采用两端纵向张拉以减少摩擦力的损失。部分加固工程因为没考虑到这一点，因此在最后的加固效果上大打折扣。另一方面，如果钢绞线在跨中的转折点设置在梁底以下的时候，除了应用针对性的方法解决问题之外，还应该利用设置在跨中的拉紧螺栓进行横向拉张，这样就能够进一步弥补过失，并且降低安全隐患。
4 工程实例
大连市香炉礁立交桥扩建工程三标段西侧26-1至31-1墩柱，在原有匝道桥基础上向外拓宽，设计上利用原匝道桥盖梁接长，粘贴钢板后，施加体外预应力使新建桥梁与老桥连接。
浇筑混凝土对原匝道桥盖梁按设计图纸接长，待盖梁接长部分混凝土强度达到100%后，首先将粘贴钢板部位的混凝土表面清凿平顺，并且钢板除锈彻底，且表面要有一定的粗糙度，具体工艺流程如下：钢构件装配制作→被粘砼面和钢板表面处理→粘结剂配制→涂胶（灌胶）与粘贴→固定加压→胶固化（拆支撑夹具）
本工程体外预应力筋采用JL32预应力筋，张拉吨位400KN，采取一端张拉的方式，张拉程序0→10%设计张拉力→105%设计张拉力→顶塞。预应力筋张拉前先松开盖梁侧面固定钢板的锚栓，张拉前先对千斤顶油泵进行校核，校核合格后方可张拉，预应力保护槽上预留灌浆孔和排气孔，张拉过程中进行必要的监控，待张拉完成后在拧紧张锚栓，进行灌浆。
