于英杰
摘要:在桥梁加固工程中应用体外预应力加固技术能够提升桥梁结构的稳定性与安全性。为了对体外预应力加固技术有更全面的了解,本文立足于实 际,在分析体外预应力加固技术组成的基础上,对桥梁加固改造技术内容进行分析,同时详细探讨了桥梁加固中体外预应力加固技术的应用方式。希望给 此类工程提供一定的参考。
关键词:桥梁工程;加固施工;体外预应力;技术分析
引言:
近年来我国的交通基础硬件设施得到了迅速的发展,但是在路桥交通 网的建设过程中,我国的相关施工技术还尚不成熟。尤其是在桥梁的施工 过程中,还面临桥梁承载能力不足和抗震性能不足等诸多问题。而体外预 应力加固技术则能够有效解决这一系列问题。
一、体外预应力加固技术特点分析
现阶段体外预应力加固技术的应用以悬臂梁、简支梁、连续 T 梁等形 式的桥梁为主,通过将体外预应力合理施加于旧桥梁工程主体上,达到消 除桥面不均衡和桥梁裂缝的目的,起到桥梁性能结构改善的目的(如图 1)。体外预应力加固技术主要有以下特点:
(1) 施工影响小。不同于其他加固技术的应用,体外预应力施工仅需 以短时间交通限制为前提,无需长时间中断交通。同时,体外预应力加固 施工可以做到在保证不造成梁体损伤的基础上,不对路面标高、桥下净室 产生影响。
(2) 效果显著。桥梁加固施工中,该技术的应用可以减少人力和设备 成本的投入,且加固效果显著,能够以小重量的施加来达到灵活调整原结 构的目的。同时,桥梁经过体外预应力加固后其结构刚度得到显著提升,在降低桥梁结构出现裂缝病害发生率的同时,实现对桥梁承载能力的优化。
(3)后期维护便捷。便于桥梁工程后期维护工作的开展也是该技术应 用的一大优势,维护人员仅需更换应力筋即可实现对桥梁工程的有效维护。且维护期间通过定期巡查维护,可做到对应力筋情况的全面掌握,以便第 一时间更换存在锈蚀、裂纹的应力筋,保障桥梁工程运行稳定性和可靠性。
二、桥梁施工中体外预应力加固技术的应用
2.1 放样定位
放样定位施工效果直接影响预应力加固施工质量,现阶段常用放样定 位技术包括:
(1)以滑块垫板、锚固支座位置为基准开展定位作业,具体施工中,在梁底位置进行垫块的测量,主要测量对象为垫块跨中、中心位置,以锚 固中心投影点为测量起点向跨中方向进行测量作业,并于梁底两侧位置进 行测量结果的标注,将垫块图案绘制在梁底面后进行螺栓孔洞的标记。为 确保图纸绘制的精准性,可以借助垫板尺寸绘制。
(2) 以上锚固点为基准开展定位作业,在实际测量定位过程中,需依 据对不同上锚固点位置的分析选择合适的定位方法。以梁端面、梁底位置 设置上锚固点为例,可进行纵轴线的直接测量,以纵桥位置到锚固点位置 为测量方向。若桥梁以梁端为载体进行锚固点的设置,需以梁底面垂直为 基准开展测量作业,并在确定横向距离时参照横桥方向,在此基础上确保 位置定位的精准性。需注意,桥梁钢筋结构可能会在不同程度上受到放样 定位作业的影响,因此需依据实际情况,采取针对性措施进行放样的调整 或规避,避免对桥梁钢筋结构造成影响。
2.2 上锚固点设置
以桥梁梁顶位置为载体进行上锚固的设置,同时依据对实际加固施工 情况的分析,确定有部分斜筋会在梁顶位置穿过,因此需视情况将斜孔预 留在相应位置,通过对斜孔的同规格、同标准设计,避免上锚固点设置受 到斜筋的影响。同时,为发挥出体外预应力加固的作用,需在施工期间进 行桥梁桥面铺装层、保护层的凿除,并采用细凿的方式去除存在于锚固垫 板的混凝土,然后在保证斜孔规格、位置合理的前提下进行凿孔架的合理 设置。将凿岩机钻杆按照规定标准放置于安设完成的凿孔架上,与设计锚 固点进行钻孔作业。待钻孔作业结束后进行混凝土杂质的清除,并在混凝土表面规范涂抹环氧胶,最后通过环氧水泥砂浆提升混凝土结构的修补效 果。需注意,确保上锚固点的保护层厚度达到预期要求,需使梁顶面、锚 垫板二者表面平齐。
2.3 转向装置应用
体外预应力施工结合转向装置的应用可以获取更为显著的加固效果。在桥梁施工中,该装置的应用作用体现为:
(1)在装设转向装置后,体外预应力筋的加固效果会得到进一步的改 善,且预应力筋自身性能也会得到显著提升。
(2)应用转向装置,可依托混凝土结构进行预应力筋方向的有效转变。为最大化发挥转向装置的作用,需在施工期间严控装置精度,避免因装置 位置偏差、精度失准而导致预应力钢材位置变化,确保体外预应力筋不会 因局部硬化现象所产生的附加应力而受到影响。因此,在施工期间相关人 员必须按照设计标准进行转向装置的精准设置。同时,在施工前需开展装 置精度校验工作,禁止精度误差超过标准值的转向装置进场。
2.4 预应力筋技术应用
预应力筋的安装与张拉作业是影响桥梁加固效果的核心因素,因此为 确保其张拉作业的高质量开展,需在施工前做好准备工作。准备阶段要求 人员加大对相关锚具的检查力度,以相关参数标准为参照判断锚固的性能 质量。同时,部分粗钢筋需开展螺母、螺杆试拧工作,确保其合理匹配后 方可应用于预应力施工。
在实际安装期间,若工程以横向收紧为机理产生预应力,则需依照相 关标准要求开展斜杆焊接作业。检查其焊接角度是否符合标准要求,并检查 其焊接位置是否为 U 形锚固板位置,同时视工程情况采用夹杆焊的形式进行 水平筋的焊接。以 2~2.5m 为间隔将木块放置于水平拉杆下方,以起到水平 拉杆承托的作用。为避免因垂直度过大而影响施工效果,应设置锁紧装置。
施工期间,需在张拉前将立柱设置于弯起点位置,然后设计图纸为参 照,进行撑棍、收紧器的合理设置。张拉作业的开展主要分为梁顶张拉与 梁底张拉两种形式,其中梁顶张拉以斜筋方向为主,而梁底张拉则以水平 筋方向为主,但是受限于某些因素的影响,无法保持水平筋与斜筋方向张 拉作业的同步进行。若桥梁加固施工期间分别采用粗钢筋进行水平筋或斜 筋的制作,或者是采用以型钢材料为主的斜杆,则需视施工情况进行斜筋 与水平滑块的固定,并以垫板为载体进行滑块的固定。为确保水平筋有效 穿入,需确保滑块的滑移量必须符合标准要求。在上紧水平筋螺母时,应 尽可能保证两端丝头长度处于相等的长度。
2.5 压浆施工
压浆施工的开展直接影响到体外预应力的加固效果,而为确保压浆施 工的高质量开展,需做到以设计标准问参照进行压浆密度、时间的严控,并通过模型试验的方式来确定工程最佳的压浆密度与工作时间。针对模型 试验作业的开展,需尽可能采用 1∶1 还原的模型,以压浆密度达到规定标 准为前提,进行张拉后压浆试验的分析与计算,压浆试验 24h 后方可参照 试验标准开展压浆施工。另外,为进一步提升压浆施工的稳定性,并确保 其施工压力符合设计标准,可依托于手动压浆机的应用,以均匀、稳定的 状态开展压浆施工,实现对压浆密度的有效控制。
结语:
综上所述,体外预应力加固技术的应用可在优化桥梁工程结构参数的 同时,延长桥梁工程运行年限。为发挥出体外预应力加固技术的最大作用,需在明确掌握该技术应用特点的前提下,依据对桥梁工程加固需求、实际 运行情况的分析,严格按照相关工艺标准应用体外预应力加固技术。
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