刍议空心板桥加固中体外预应力技术的应用

摘要：随着国家的发展，公路桥梁建设工程也在不断的兴起，而在桥梁建设中常常会出现空心板桥横向的联系不足、单板受力导致空心板桥的挠度变大、桥面有很强的震动感等一系列的问题，而针对这些问题，应用体外预应力对空心板桥进行加固是解决这些问题的有效措施之一，本文主要针对这一问题，对空心板桥加固中体外预应力技术的应用进行了谈论分析。

关键词：空心板桥、加固、体外预应力、应用

一、体外预应力技术在进行空心板桥加固中的优缺点

（一）优点

运用体外预应力技术进行空心板桥的加固，能够很大程度上提高桥梁原有的承载力，特别是在进行了张拉体外预应力钢筋的加固后，桥梁的承载力最大可以比原先的承载力提高近40%，同时还不会增大结构件的载面面积，不会影响到桥梁结构建筑的高度。体外预应力技术增加了桥梁体受拉区的面积，从而能最大限度的提升桥梁的抗剪性、抗弯性以及抗扭曲的强度，又因为其钢筋布置十分简单方便，更换过程十分方便，所以可以大大提升工程的施工速度，增加经济效益。除此之外空心板桥在进行体外预应力的加固后，还能使桥梁裂缝的宽度减小甚至是闭合的效果，所以在空心板桥的加固中得到广泛的应用。

（二）缺点

在进行空心板桥体外预应力加固时，主要会遇到技术性的问题，比如说在进行空心板桥结构加固时，需要添加设置转向块以及锚固块，而增加的转向块和锚固块对混凝土结构的有效连接是比较困难的；还有就是在加设转向块以及锚固块时需要耗费极大的人力和物力，造成工程造价成本的升高，又降低了经济效益。

二、体外预应力技术在桥梁中的施工方法

（一）进行桥梁状况的检测

在运用体外预应力技术进行对空心板桥的加固施工前，需要先对桥梁的具体状况进行检测。对空心板桥进行静载试验、挠度观测、裂缝观测以及对支座进行检查的相关工作。在进行静载试验时应该在纵向跨中截面和挠度最不利的位置进行试验的布置，可以采用桁架片拼接而成的桁架梁进行试验，要注意的是桁架梁的端部需要用枕木在相邻的两个桥洞之间进行支撑。

在进行挠度观测时，观测方向应该沿着空心板的纵向布置相互对称的挠度观测点，而百分表可以安装在检测点处。为了能真实有效的的得到可靠的实验数据，至少要布置四个人同时进行挠度的观测，百分表有效的读数是待其稳定以后观测到的读数。

对于桥梁裂缝的观测，可以在空心板桥的中下缘处布置微型的摄像探头，将摄像探头连接到笔记本上进行空心板在各级载荷作用下是否有开裂情况的探测，并及时做好相关记录。

（二）进行参数的计算

进行体外预应力加固时要先对空心板桥的恒载作用内力以及可变作用内力进行计算。在对恒载作用内力进行计算时先要测得均布恒载的集度和桥梁的跨径，然后运用公式：M=1/8ql2进行相应的计算。

可变作用内力的计算主要是进行汽车载荷横向分布系数的计算，而汽车载荷横向分布系数计算中又包含了跨中载荷横向分布计算、支点载荷横向分布计算、汽车载荷冲击系数计算、可变作用效应计算等，其过程是十分繁琐的。但是为了保证体外预应力更够有效的对空心板桥进行加固，确保工程的质量，在进行这些参数的计算时一定要仔细认真，容不得一点懈怠。

（三）加固方案的确定

在进行空心板桥加固前要了解到桥梁主要问题的所在，比如说主要问题出在横向联系方面，进而应该针对空心板桥的横向联系，进行桥面的重新铺装，空心板桥缝隙间混凝土基铰的重做，以及具体运用体外预应力的桥梁位置的方案设计。

（四）方案的实施

在进行体外预应力对空心板桥加固施工时，要先对原桥面铺设的混凝土以及板缝之间的混凝土铰进行凿除，并且将桥面和板缝清理干净，重新进铺设。还要将桥梁损坏的支座进行更换。

然后再按照相应的要求进行体外预应力的施工，比如横向预应力的实施。预应力钢筋要采用钢绞线来确保钢筋的强度，可以根据桥梁的具体情况在每个孔中设置相应的数量的预应力钢筋。同时为了保证按照设计的要求进行准确的设置安放，可以在空心板的下方设置横向的槽钢，然后将预应力钢绞线放置在槽钢内。在进行槽钢的布置固定时，可以先将钢筋布置在桥面上，然后在中间部分钢筋通过铰缝将其吊住，槽钢的两端与钢板进行焊接施工并用膨胀螺栓将钢板固定在空心板边缘的侧面。在施工完毕后及时将两端的锚固块用砼将其闭封住，再向槽钢内注浆闭封住钢绞线，来防止其因环境气候以及化学物质的锈蚀。

在施工时根据桥面大小及长度在间隔适当的距离间布置钢筋锚栓，桥面的钢筋要与钢筋锚栓进行焊接施工，最后再进行桥面的清洗，当桥面清洗干净并且充分湿润以后浇筑新的混凝土。要注意的是桥面新铺设的混凝土厚度要比设计需要的混凝土厚度增加2厘米左右，其主要原因是为了保证空心板桥受力后部分的混凝土参与空心板桥的承压，以此来弥补由于胶囊上浮导致的空心板桥受压面积不足的问题。

三、体外预应力体系防腐措施

体外预应力钢筋与体内预应力钢筋有所不同，体外预应力钢筋没有混凝土作为保护层，是直接暴露在环境之中的，所以很容易受到腐蚀。为了保证工程的质量，空心板桥加固后的效果就必须要对体外预应力体系进行防腐措施，提升它们的耐久性。

（一）体外预应力钢筋的防腐措施

体外预应力钢筋的防腐措施主要有无套管钢束表面防腐法、套管加填充材料防腐法以及纤维塑料钢筋做体外预应力钢筋的防腐方法等。

无套管钢束表面防腐法就是在暴露在外部环境下的预应力钢绞线上，进行涂锌或者是静电吸附环氧涂层，并且将建筑用油质填充到钢管的内部。这种防腐方法具有施工十分简便，成本低廉，构件在使用过程中体外预应力钢绞线更换方便的特点。

套管加填充材料防腐法就是在预应力钢绞线外加设套管，并且在套管内注入填充材料进行防腐的方法。套管一般是采用钢管或者是聚乙烯管，其中聚乙烯管的效果最好，因为运用钢管进行套管还要对钢管进行防腐措施，而聚乙烯管则不用。这样的防腐措施其优点是可以使体外预应力钢筋得到双重的保护。

采用纤维塑料钢筋作为体外预应力钢筋的防腐方法，就是将传统的预应力钢筋换成纤维塑料钢筋。这种防腐措施因为纤维塑料具有高强度，高弹性模量，高变形性能等优点，在防腐效果上尤为明显。但值得注意的是，纤维塑料钢筋的抗剪强度以及抗压强度都比较低，所以要对其进行专门的研制。

（二）锚固区的防腐措施

在施工中人们往往会忽略锚固区的防腐施工，导致锚固区的防腐是最薄弱的环节。在对锚固区进行防腐施工时可以采用环氧砂浆将其包裹住，在不能包裹的部位全部涂上防腐蚀油漆。对于需要进行重新拉张的锚固区，就要利用盒具密封，盒具的内部要填充足够的防腐油质，以保证锚固区与水分和空气相隔离，提高抗腐效果。

四、总结

体外预应力在空心板桥的加固中起着重要作用，要做好体外预应力的加固施工，就必须要按照设计流程准确进行，采用先进的施工技术，并做好防腐措施，只有这样才能保证空心板桥加固后的质量和耐久性，才能达到预期的效果。这对推进桥梁建设发展，国家交通设施发展起着积极促进的作用。

参考文献：

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