基于体外预应力技术在桥梁加固中应用的思考

张昭海

（深圳市路桥建设集团有限公司，广东深圳 518001）

在国民经济的飞速发展背景下，公路交通在社会经济发展中开始占据着越来越重要的位置，公路交通中桥梁成为重要的连接手段。但是在长时间运行下，桥梁的稳固性很可能受到影响，如果直接将桥梁进行报废处理，必然会产生巨大的资源浪费，所以在桥梁建设阶段，更需要加强对各项措施和手段的应用，意在提升工程质量。但是公路桥梁长时间在自然环境下运行，很可能发生不同程度的损坏，如果不及时对桥梁进行加固处理，很可能直接影响桥梁安全，甚至威胁群众生命安全。为此，本文就将对体外预应力技术在桥梁加固中的应用问题展开详细研究，希望对桥梁工程健康发展提供科学指导和帮助。

1 体外预应力技术概述

在后张预应力体系中对体外预应力技术的划分，是当前无粘接技术中的关键组成。这种方式可以将混凝土截面之外的预应力筋进行有效张拉，借助转向块和体外端部锚具对混凝土结构进行预应力传输[1]。和其他技术相比，体外预应力技术的自重较轻，工作人员无论是对预应力筋进行维护还是更换都具备较强的方便性，加之工程工期较短，在混凝土耐久性影响下，质量优势更为显著。所以，在混凝土桥梁结构中已经实现了对该技术的广泛应用。

2 体外预应力技术优势

混凝土材料性质较为显著，强度较高且抗压能力较强，但是需要注意的是，混凝土抗弯强度和抗拉强度有限。如果混凝土材料受拉或是受弯，即便是预应力比较小，仍然可能引发开裂问题[2]。常规的板和梁结构，往往在受弯状态下存在，通常在没有很大弯拉应力作用在钢筋上时，弯拉区仍然会出现裂缝问题，在严重发展下很可能出现钢筋裸露，甚至材料腐蚀问题。因此为有效进行桥梁基础加固，避免出现上述问题，就更需要加强对这类桥梁体外预应力技术的应用。在体外预应力技术的应用过程中，可以有效实现对桥梁性能的提升，具体效果表现在以下几点：①桥梁主体承载力提升，实现了力的分布状态改进。在梁的下部进行预应力增加，可以实现对梁上部荷载作用力进行平衡抵消，有效降低拉应力；②在提升刚度基础上，降低梁体变形概率，在缩小扰度基础上对运行期间的车辆舒适性和安全性进行保障[3]；③在对钢绞线进行灵活调换过程中，能有效适应加固基处理方案的工作要求。在进行桥梁工程加固过程中，借助合理转向系统的帮助和锚固系统进行选择，在切实提升张拉次数背景下，为车辆安全行驶提供稳定保障。

3 体外预应力技术不足

虽然当前体外预应力技术已经有了较为显著的发展，但是在具体应用环节中仍然存在很多不足，最常见的问题表现在以下几点：首先，锚固块和转向装置的设置缺乏合理性。其次，转向装置设计不合理引发预应力出现大量损失问题，增加了工程结构施工复杂性。最后，结构外露面没有进行平整处置。在这一环节中需要格外注意体外索防火和防腐等耐久性问题[4]。

4 在桥梁加固中对体外预应力技术的应用

4.1 具体加固技术概述

（1）纵向施工法。所谓纵向施工法指的就是将预应力施加在桥梁工程中，和横向张拉法的作用相似，将预应力拉杆钢筋放置在底部，对钢筋两端进行拉起处置，之后在梁的顶端或是腹板位置进行锚固处置，在顺应顶梁或是底梁要求后完整纵向张拉要求。所以，在降低梁的剪力过程中可以发挥较为显著的优势作用，是对桥梁抗剪能力进行提升的重要手段。

（2）横向张拉法。如果桥梁两端的距离比较小，就可以使用此种方法，主要施工方法为：将拉杆在桥底两侧进行设置，当部分预应力存在于梁体内部基础上，额外进行重力支撑，实现对桥梁安全性的稳定提升。在两端任何一头拉近拉杆并弯起，及时将U型锚固板和拉杆进行焊接处理[5]。

（3）竖向顶撑法。此种施工方法主要就是在梁端底部进行U型锚固板安置。具体操作方法为：将粗钢筋拉杆按照梁的底部进行设置，在锚固板上进行拉杆梁端的焊接处理，将张紧夹具设置在梁跨径的1/4位置上，同时在梁腹板承托架位置进行安装，通过此种方式实现对梁底面和钢筋拉杆所用的钢筋混凝土砌块进行稳固处置，在有效进行钢筋拉杆稳固处置的过程中，将张拉力控制在合理范围内。在实际工作中无论是借助哪种方法，都需要对裸露的结构进行关注，如果出现锈蚀情况很可能对加固效果造成负面影响，因此除了要按照相关工作规范进行加固处置之外，对于其他重要结构也要定期进行监测和研究，只有这样才能保证桥体整体安全性得到稳定提升[6]。

4.2 体外预应力构成概述

（1）管道施工。一般有一层管道在钢绞线外侧进行包裹，这一工作的主要目的就是对外界因素的影响进行最大限度降低，实现预应力索强度的稳定提升。可以用钢材材料进行管道制作，在对管道进行包裹之前，需要提前将防腐有机材料涂抹在钢绞线上。在具体施工环节中，还要将管道增加到混凝土梁的内部，通过此种方式根据管道对钢绞线要求完成锚固技术处理。

（2）灌浆施工。在需要加固的桥梁材料特征背景下，还需要选取合理的灌浆材料，一般情况下，会对水泥砂浆进行大面积应用。但是如果结构稍有离散的趋势，就需要借助油脂等非刚性材料，因为在桥梁加固中会涉及多次张拉要求，而油脂的应用可以有效降低摩擦，必要情况下可以实现对拉伸材料的合理更换[7]。

（3）具体施工工艺。目前体外预应力技术在桥梁加固中的应用越发广泛，特别是梁氏桥梁加固对这类技术进行应用更是可以获取显著效果。在施工过程中，主要加固原理是：借助一定预应力对梁下部的施加，实现梁体上拱，实现对上部压力的抵消平衡处理，在挠度降低的背景下，实现承载力的稳定提升。根据不同施工要求，还可以在施工中进行必要调整：①将预应力在拉杆作用下进行梁体施加。在施工环节中，工作人员根据施工项目要求，及时进行纵向和横向方式选择，从而进行拉杆收缩方向和位置的调整，这也是当前两种方法的主要差异。只有以此为前提，才能实现对技术手段的合理应用和选择；②在梁体上方进行预应力施加。可以对钢丝锁和锚垫板等材料的合理选择。目前施工环节中主要应用的锚固方式为：在T型梁翼缘板将预应力索进行穿引，之后在梁顶进行延伸达到锚固要求。

5 桥梁工程中对于体外预应力的应用前景

目前体外预应力技术在几十年的发展过程中已经趋于完善，体外预应力加固方法也逐渐实现了优化发展。虽然当前体外预应力中的钢束用量明显多于体内预应力，但是基于其幅度较大削减了箱梁腹板尺寸，降低了混凝土用量，因此也大大节省了下部结构的工程量。最关键的在于，借助体外预应力结构的桥梁施工方法和施工速度等都将直接反映经济性特点，这也说明体外预应力可以实现对节段施工优势的展现[8]。在应用预制节块组拼环节中，上部结构和下部结构可以实现同时动工，在提升施工速度的基础上，大大保障了施工周期和质量问题。在成桥后可以有效进行体外索监测和维护，帮助工作人员精准掌握桥梁具体使用情况，是对后期成本进行节省的重要手段。在对体外预应力施工过程中，对周围环境的影响通常集中在桥墩位置。至于场地清洁方面，不会发生严重的城市污染，对于现行交通领域产生的影响也比较小，对于城市高架道路建设和轻轨交通的健康发展有着重要影响，这也意味着在新建桥梁中体外预应力技术是最关键的施工技术形式。

我国地域辽阔，是世界上桥梁建筑发展比较早的国家了，有着悠久的建桥历史。在全国几十余万的公路桥梁中，危桥数量很多。这也说明桥梁加固工程的开展十分必要且紧迫。虽然当前加固方法已经实现了多样化发展，但是体外预应力加固技术凭借优势显著越来越成为加固设计方案的首选技术，并且基于该技术的应用加强了对新技术和新材料的应用，所以必然具备更为广阔的发展前景，需要施工人员进一步开发和探索。

6 结语

综上所述，体外预应力技术特征具备较强的灵活性特点。和传统桥梁加固法相比，该技术的应用可以实现对结构应力情况的改进，有助于结构安全性能的稳定提升。此外，该加固技术的应用不会对原有交通情况造成影响，不仅可以实现全梁加固，还可以局部加固。但是任何技术的应用都存在或多或少的问题，所以在桥梁加固施工中，施工人员也要加强对桥梁实际情况的分析，确保技术在应用中可以发挥显著优势基础上，才能为工程整体优化和进步提供有效帮助，实现我国道路桥梁工程的健康和可持续发展。