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「钢绞线」与「锚具」在桥梁预应力加固中的作用!
来源:WILD 发布时间:2021年09月11日

1.体外预应力技术特点

(1)能在结构试用期内检测,维护和更换
(2)由于预应力筋与混凝土截面分离,即提高了混凝土本身的施工质量,又方便了预应力束的施工,并提高其 施工质量。
(3)束型简单、摩阻损失小
体外预应力技术具有以上的特点,而在桥梁的加固过程中得到广泛的应用。

2.体外预应力加固方法的特点
(1)能较大幅度的提高或者恢复桥梁的承载能力和抗裂度,加固效果明显。
(2)施工工艺简单,干扰交通少,所需设备简单,人才投入少,工期短,经济效益明显;
(3)对原结构损失小,可以做到不影响桥下净空,不会增加路面的标高;
(4)预应力加固需要可靠的防腐措施。

3.体外预应力加固的力学特点
预应力加固的方法实际上是使被加固结构成为一个带柔性拉杆的 超静定结构,与其他预应力结构或者其他加固方法不同的是:加固桥梁所受荷载有恒载和活载组成,预应力筋的张拉控控制值是在上部结构的恒载作用下读取,既带载加固,因此在计算预应力筋荷载作用下的应力增量时,应该仅考虑活载的作用 ,另外应该注意,对于体外预应力混凝土结构,任意截面预应力筋的应变变化值与混凝土的应变变化值并不相同,类似于无粘结预应力筋。
4.体外预应力加固的试用条件
(1)适用于正截面受弯承载力不足或者正截面受拉区钢筋锈蚀的情况;
(2)适用于梁抗弯钢度不足导致的挠度超过范围规定,或由于刚度太小导致梁的受拉区列宽度超多方位规定的情况。

5.体外预应力加固的不利影响
(1)预应力加固完成后,由于预应力的作用,原来的受力结构会出现不同的卸载现象,导致 原结构发生内力重分布;
(2)由于预应力筋转向块和锚点处存在巨大的集中力,这一区域的受力比较复杂;
(3)由于预应力筋一般布置在梁截面外部,容易受到环境(如湿度,酸性气体等)的影响;
(4)预应力筋一般不能参与局部裂缝控制。



二、预应力施工中的主要问题及措施探讨
  目前国内外使用的预应力钢材主要有预应力钢筋、冷拉预应力钢丝、矫直回火预应力钢丝、低松弛预应力钡丝、普通预应力钢绞线和低松驰钢绞线。作为预应力钢材最新一代的低松弛钢绞线由于其高效、经济、施工方便,使建筑构件轻薄美观的优点,已大量使用在世界各地最 重要的建筑工程上。

  预应力混凝土桥梁预应力体系的设计通常采用OVM和XYM体系。该体系的顶板纵向钢束均采用平竖弯曲相结合的空间曲线,集中锚固在腹板顶部承托上,底板钢束则尽可能靠近齿板处锚固。这样布束使预应力具有最 大力臂,较大限度地发挥力学效应,同时由于布束接近腹板,预应力以较短的传力路线分布在全截面上。顶板束锚固在承托中,不需设置复杂的齿板构造,使箱梁尺寸完全由受力需要来控制设计。顶、底板钢束在平面上按同样的S线型锚固于设计位置上,可以消除集中锚固点产生的横向力。

  在预应力混凝土结构设计实践中,通常是根据经验先假定预应力钢束的分布图,而后进行应力分析,检查结构各部截面的应力状态,当不能满足要求时,则改进钢束分布,经过多次尝试,得到满足应力要求的钢束分布图。所以说,预应力筋、预应力锚具和预应力体系设计归根到底取决于预应力效应的分析。
  后张预应力混凝土结构中,预应力筋的防腐蚀问题及与结构混凝土的共同工作问题是通过压力灌浆充满预应力筋预埋孔道和预应力筋之间的空隙予以解决的,当后张预应力筋处于非水平的倾斜状态、多跨度弯曲状态时,水泥浆的泌水蒸发后形成无水泥浆存在的空间,使该处的预应力筋失去保护。而预应力筋在高应力状态下对腐蚀损坏相当敏感,造成预应力筋的腐蚀部位断面缺损,影响预应力混凝土结构的安全和耐久性。因此,灌装质量的好坏直接影响到预应力筋的防腐蚀性能、预应力构筑物的安全性能和耐久性能。所以在预应力孔道灌浆施工中,针对质量问题:孔道中水泥浆未充满,有空隙;水泥浆体硬化后收缩与孔道壁分离;水泥浆硬化后强度不满足规范要求进行重点解决。

  公路桥梁加固技术是21世纪公路桥梁施工领域发展速度最 快、用途最广的一门科学技术。现代预应力技术推动了土木工程的快速发展,同时也为桥梁加固提载提供了一种主动的、有效的技术和方法,较大幅度地提高了构件的承载能力。因而加速我国旧桥加固或改造技术的研究,不仅能更好地、及时地为现代交通运输服务,而且能为国 家带来巨大的经济效益和社会效益,具有广阔的发展前景。