浅谈斜梁桥体外预应力加固方法

2016-07-18 12:06高晨珂刘方圆

四川水泥 2016年7期

关键词：交角边梁钝角

高晨珂刘方圆

（1西安思源学院陕西西安 710038 2宜宾职业技术学院四川宜宾 644003）

浅谈斜梁桥体外预应力加固方法

高晨珂1刘方圆2

（1西安思源学院陕西西安 710038 2宜宾职业技术学院四川宜宾 644003）

基于斜梁桥受力特点及体外预应力束布置原则，构建斜梁桥体外预应力加固设计方法，通过实例检验加固效果，为体外预应力加固技术在斜梁桥上的应用提供参考。

斜梁桥；体外预应力加固；斜交角；预应力束布置

1 前言

现阶段常用的加固方法有粘贴钢板加固法、增大截面加固法、体外预应力加固法、粘贴纤维复合材料加固法、改变结构体系加固法等，其中体外预应力加固技术是一种主动加固技术，体外预应力结构布置灵活，安全可靠，具有施工方便、节省材料、降低造价、方便检修且可大幅有效提高桥梁承载力等特点。

我国常见的装配式斜梁桥都是斜桥正做的，加固对象多为正桥，体外预应力加固理论和方法研究也多为正桥，并没有结合斜梁桥的受力特点展开对斜梁桥的体外预应力加固设计方法研究，势必造成加固效果不理想或者预应力材料的浪费。

2 斜梁桥体外预应力加固方法的提出

体外预应力加固法，对于梁等受弯构件，常在梁底或梁侧边增设预应力钢绞线、钢丝绳、预应力粗钢筋进行补强，并分别锚固在梁的两端，预应力束的布置方式有直线式和折线式，最常见的为双折线布置，如下图1所示。对于斜交角，交角越小，斜梁桥受力特点越接近于正梁桥，斜交角越大，斜梁桥的弯扭耦合现象越明显；对于宽跨比，宽跨比越大，桥面板相对宽度越大，斜桥的特点越明显。

由于结构体系和形式的多样性，体外预应力束可根据设计需要布置为特殊或者异形束形。影响斜梁桥受力的因素有斜交角φ、弯扭刚度比k、支承形式和宽跨比，斜梁桥相比于正桥，较大弯矩值向钝角方向的偏移，并且边梁受力受结构形式影响较大，中梁最小，如果采用传统的图1所示斜桥正做的加固方法，对中梁来说，受力关于跨中截面对称，影响不大；而对边梁，对提高预应力束对截面抵抗弯矩贡献较大的直线部分仍然处在跨中截面附近，会造成钝角方向处弯矩提高不足或者钢束材料的浪费，由此提出斜梁桥体外预应力双折线布置如图 2所示。具体说来是指根据斜梁桥的受力将体外预应力钢束直线段向钝角方向偏移的方法，边梁至中梁，直线段向钝角方向的偏移量逐渐减小，直至中梁，体外预应力束可以采用直线段关于跨中对称布置的方式。

影响斜梁桥受力的因素有斜交角φ、弯扭刚度比k、支承形式和宽跨比，

图2 斜梁桥体外预应力双折线布置

3 加固实例

3.1 基本情况

某斜梁桥为30m装配式预应力混凝土简支T梁桥，斜交角φ=60°、宽跨比为0.4，T梁翼缘板宽度2.4m，高度2.0m，共5片梁，采用 50C 混凝土、现浇铺装层 40C、护栏 30C ，预应力钢绞线采用 15.2sφ mm，普通钢筋采用 HRB335，全预应力混凝土结构。

拟采用斜梁桥体外预应力加固法进行加固，选取1#（边梁）、2#（次边梁）和3#（中梁）进行研究，此处给出体外预应力钢绞线的布置方案。3#梁体外预应力束布置为相对跨中对称布置，预应力钢绞线最低点位于1/3处，1#梁的预应力束布置形状相对3#梁向钝角方向偏移3m，2#梁体外预应力束布置介于1#和3#之间，如图3所示。