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【摘要】随着经济的发展，桥梁加固技术有了很大的提高。本文从体外预应力加固维修设计原则、体外预应力加固常用方法、桥梁施工中体外预应力加固技术要点、桥梁体外预应力加固技术的优势及施工过程中注意事项五个方面详细阐述了对T形刚构桥进行体外预应力加固施工的重要性和必要性。
【关键词】T形刚构桥梁，体外预应力，加固，施工工艺
中图分类号：K928文献标识码： A
一、前言
近年来随着我国科技的发展，车辆增多，长时间的车辆承载导致桥梁存在着安全隐患，体外预应力的出现极大地提高了桥梁加固技术，本文将详细讨论体外预应力施工工艺，
二、体外预应力加固维修设计原则
加固维修设计以该高架桥恢复至原设计状态为基本原则，桥墩符合部分预应
力混凝土A类构件使用要求。因而全桥仅对盖梁上缘与跨中下缘存在沿桥梁纵向贯穿开裂的盖梁进行加固补强。维修后大桥技术标准与原设计标准相同，桥面净空与原桥相同，在设计理想状态下计算荷载与技术参数有设计荷载采用汽车-超20级、挂车-120、人群-3. 5kN/m2。
1、计算方法
经综合计算桩柱等效高度为15.8m，为便于计算分析将桩基础与墩柱按照等刚度原则换算为一端自由和一端固结的结构模式，换算后结构模型中基础周边土体对桩基不产生作用。
2、结构计算模型分析
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）第8.2.1条规定：跨中截面下缘最大拉应力的墩台盖梁与墩柱应按刚构计算，该桥桥墩盖梁在设计理想状态下符合部分预应力混凝土A类构件使用要求，盖梁在最不利荷载作用下支点截面上缘未出现拉应力状况。采用实体单元计算出的控制截面的控制应力均比采用梁单元计算结果小，结构各部位最大压应力亦小于其抗压设计强度值，上部构造横向分布采用杠杆法计算出的盖梁控制截面、控制应力明显较按铰接板法计算结果更为不利，梁单元计算模型中墩柱与盖梁之间连接为点连接，而空间有限元模型为面连接更符合实际结构，这说明桥梁上部构造横向整体受力性能直接关系到下部构造的受力计算模型如图2所示。
三、体外预应力加固常用方法
桥梁体外预应力加固一般流程图：制作加工各类钢铁件→钢铁件防腐处理→施工放样及钢筋位置探测放样→制作环氧胶液及环氧砂浆→锚固点、滑块、固定支座施工→预应力钢索安装及张拉→钢筋接头处理及防腐→恢复桥面及交通。桥梁体外预应力加固技术根据施加预应力的方式不同常用的方法有：横向收紧张拉法、纵向张拉法、竖向张拉法和预弯梁法等。
1、横向收紧张拉法
当桥梁的两端间距很小时，体外预应力加固方法一般采用横向收紧张拉法。安装预应力筋在桥梁的下缘对称梁中线，横向收紧张拉法通过在距梁端适当距离处弯起，再将梁端的锚固通过支点锚固定在钢板上。在每段中点，用拉紧螺栓收紧两对称筋，将水平段的预应力筋通过撑棍分成若干段，同时两端的撑棍还起到支点的作用，拉杆即产生了预应力。
2、纵向张拉法
纵向张拉法是指沿预应力筋的轴线施加预应力的方法。预应力筋沿梁底布置，直到梁的两端构造在锚固梁的腹板或顶板上弯起，再沿梁顶或梁底进行纵向张拉，其目的是为了减小梁端的剪力。
3、竖向张拉法
可采竖向张拉法加固桥梁，特别是在采用纵向张拉法不便施工时方便使用。横梁的作用在于固定竖向张拉产生的钢筋预应力。此法采用一般在梁端肋侧锚固，在梁肋两侧对称布置预应力筋，在梁肋底部用小横梁固定预应力，向上张拉预应力筋中部竖直。
4、预弯梁法
向收紧张拉法、纵向张拉法、竖向张拉法主要是解决梁下缘开裂的问题，有时为了防止梁上缘的开裂，可以采用预弯梁法。说明预弯梁法的应用以某简支钢板梁桥为例，由于荷载的增大，需要改善钢板梁的受力状态采体外预应力筋加固，同时提高桥面板的刚度，采用增厚桥面板的方法。在浇筑之前，先搭设支架将梁顶起，达到一定强度后再落下新浇桥面板支架，在梁的自重下桥面板会产生一定的扭应力，然后对钢板梁和桥梁施加弯矩和轴力，张拉体外预应力筋，抵消体外索张拉后在桥面板内产生的拉应力，缓和新增桥面板混凝土收缩引起的拉应力。
四、桥梁施工中体外预应力加固技术要点
1、体外预应力加固技术中的上锚固点设置
当梁顶进行上锚固点设置时，要按照设计斜筋穿出的位置凿穿两个相同的斜孔。这需要先把桥面的铺装层及混凝土的保护层凿去，钢筋露出，再进行锚固垫板处混凝土细凿，并按照斜孔设计角度制作一个凿孔架，并把凿岩机的钻杆放在里面，且让钻头对理论锚固点对准后进行凿孔，斜孔就凿好了，之后就要将梁顶的混凝土进行清理，并在混凝土表面涂上层环氧胶液，还要用环氧水泥砂浆进行铺平。另外，上锚固点在梁顶时，要保证梁顶面与锚垫板的表面平齐，或者略低一些，以此使混凝土的保护层尽可能的厚一些。
2、体外预应力加固技术中的预应力筋的安装与拉筋
预应力筋安装时，要先检查各种锚具能否正常工作，尤其是粗钢筋的螺母与螺杆要逐个拧试以检查其匹配情况，确保用手就能拧动全过程。对于斜筋和水平筋，要分别采用斜杆及粗钢筋为型钢，先将水平滑块与斜筋一起固定，再将斜筋上的上锚固点固定，将滑块定位在临时支架的垫板位置，穿入水平筋且保证两端的丝头长度相同，上紧螺母，这样预应力筋就安装完了，体外预应力的张拉一般可分为梁顶张拉和梁底张拉，由于操作人员及设备的限制，梁的张拉不可能同时进行，但同一根梁之间应该做到同步张拉，以保证梁的钢筋具有相近的预应力。 3、体外预应力加固技术中的放样定位
放样定位是体外预应力加固技术的要点之一，锚固支座与滑块垫板位置放样定位，沿着梁底从锚固投影点像跨中方向量取跨中位置及滑块板的中心位置，进行梁底两侧的标记，且将滑块垫板的平面尺寸画在梁的底面上，标出螺栓的孔位。上锚固点放样定位，斜筋上锚固点在梁端及梁顶面时，要以梁顶面的纵轴线为准，测量沿着纵桥到锚固点梁端的距离，;当锚固点在梁端时，量取的应是梁顶或梁底面的垂直距离，然后再沿着横桥的横向距离，并标出锚固点的理论性位置，在锚固点放样时，要注意梁顶及腹板中的钢筋，要调整适当的位置，避开这些受力钢筋，更不能对它们进行切断。
五、桥梁体外预应力加固技术的优势
体外预应力混凝土结构与普通预应力混凝土结构相比，具有如下主要优点：
1、体外预应力钢筋可以设计成可补拉、可更换（也可以是不可更换的），可更换的体外力筋易于加固、养护和维修。
2、对于旧桥构造而言，体外预应力加固技术简化了施工。由于体外配筋方式取消管道灌浆工序，避免了截面削弱，可实现全年施工，同时对处于寒冷地区的北方各省而言，这种技术可以使梁肋中不设管道，因此具有十分重要的现实意义。
3、在我国，体外预应力加固技术为解决工程上长期困扰的混凝土耐久性问题提供了可能，因此得到了广泛的推广和应用。体外预应力加固技术的预应力筋利用效率高，减小了钢筋束的摩阻损失，延长了桥梁的使用寿命，对抗疲劳有利，同时力筋应力变化幅值小，提高了桥梁耐久性的。在桥梁养护管理及加固补强方面，体外预应力加固技术可以带来可观的经济效益，在实际施工中，具有长期的经济效益。
六、施工过程中注意事项
1、合理使用防松套
在公路桥梁加固工程中，单孔夹片锚具应用很广泛。公路桥梁在承担运输时，
不可避免的经常承受振动荷载。由于疲劳作用，锚具中的夹片就会产生松动，更甚者会致使锚具失锚。防松套的使用可以有效避免此类事故的发生。根据施工经验，往往在锚具夹片与防松套之间增设弹簧垫圈，起到减振效果。
2、張锚体系的保护
张锚体系要进行适当的保护，以增强其耐久性。通常采用的办法是，将玻璃丝布缠包在锚具以及防松套上。同时，体外预应力索也要用外裹油脂的方式或者添加塑料护套的方式进行保护。
七、结束语
以上是对T形刚构桥梁体外预应力加固施工工艺的分析与探讨，体外预应力加固技术当今最有效的加固技术之一，凭借着施工成本低的特点被广泛应用于公路桥梁加固工程中，拥有十分广阔的发展前景。
参考文献：
[1]张驰 桥梁结构盖梁体外预应力加固设计及施工实例分析 中国建筑金属结
构·下半月-2013年10期
[2]蔡淑春 探究体外预应力加固技术在公路桥梁施工中的应用 城市建设理论研究-2013年46期
[3]杜安文 浅析公路桥梁施工中体外预应力加固技术 城市建设理论研究-2013年21期
[4]韦金福 试论公路桥梁体外预应力加固施工 建筑与文化-2013年16期
【关键词】T形刚构桥梁，体外预应力，加固，施工工艺
中图分类号：K928文献标识码： A
一、前言
近年来随着我国科技的发展，车辆增多，长时间的车辆承载导致桥梁存在着安全隐患，体外预应力的出现极大地提高了桥梁加固技术，本文将详细讨论体外预应力施工工艺，
二、体外预应力加固维修设计原则
加固维修设计以该高架桥恢复至原设计状态为基本原则，桥墩符合部分预应
力混凝土A类构件使用要求。因而全桥仅对盖梁上缘与跨中下缘存在沿桥梁纵向贯穿开裂的盖梁进行加固补强。维修后大桥技术标准与原设计标准相同，桥面净空与原桥相同，在设计理想状态下计算荷载与技术参数有设计荷载采用汽车-超20级、挂车-120、人群-3. 5kN/m2。
1、计算方法
经综合计算桩柱等效高度为15.8m，为便于计算分析将桩基础与墩柱按照等刚度原则换算为一端自由和一端固结的结构模式，换算后结构模型中基础周边土体对桩基不产生作用。
2、结构计算模型分析
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）第8.2.1条规定：跨中截面下缘最大拉应力的墩台盖梁与墩柱应按刚构计算，该桥桥墩盖梁在设计理想状态下符合部分预应力混凝土A类构件使用要求，盖梁在最不利荷载作用下支点截面上缘未出现拉应力状况。采用实体单元计算出的控制截面的控制应力均比采用梁单元计算结果小，结构各部位最大压应力亦小于其抗压设计强度值，上部构造横向分布采用杠杆法计算出的盖梁控制截面、控制应力明显较按铰接板法计算结果更为不利，梁单元计算模型中墩柱与盖梁之间连接为点连接，而空间有限元模型为面连接更符合实际结构，这说明桥梁上部构造横向整体受力性能直接关系到下部构造的受力计算模型如图2所示。
三、体外预应力加固常用方法
桥梁体外预应力加固一般流程图：制作加工各类钢铁件→钢铁件防腐处理→施工放样及钢筋位置探测放样→制作环氧胶液及环氧砂浆→锚固点、滑块、固定支座施工→预应力钢索安装及张拉→钢筋接头处理及防腐→恢复桥面及交通。桥梁体外预应力加固技术根据施加预应力的方式不同常用的方法有：横向收紧张拉法、纵向张拉法、竖向张拉法和预弯梁法等。
1、横向收紧张拉法
当桥梁的两端间距很小时，体外预应力加固方法一般采用横向收紧张拉法。安装预应力筋在桥梁的下缘对称梁中线，横向收紧张拉法通过在距梁端适当距离处弯起，再将梁端的锚固通过支点锚固定在钢板上。在每段中点，用拉紧螺栓收紧两对称筋，将水平段的预应力筋通过撑棍分成若干段，同时两端的撑棍还起到支点的作用，拉杆即产生了预应力。
2、纵向张拉法
纵向张拉法是指沿预应力筋的轴线施加预应力的方法。预应力筋沿梁底布置，直到梁的两端构造在锚固梁的腹板或顶板上弯起，再沿梁顶或梁底进行纵向张拉，其目的是为了减小梁端的剪力。
3、竖向张拉法
可采竖向张拉法加固桥梁，特别是在采用纵向张拉法不便施工时方便使用。横梁的作用在于固定竖向张拉产生的钢筋预应力。此法采用一般在梁端肋侧锚固，在梁肋两侧对称布置预应力筋，在梁肋底部用小横梁固定预应力，向上张拉预应力筋中部竖直。
4、预弯梁法
向收紧张拉法、纵向张拉法、竖向张拉法主要是解决梁下缘开裂的问题，有时为了防止梁上缘的开裂，可以采用预弯梁法。说明预弯梁法的应用以某简支钢板梁桥为例，由于荷载的增大，需要改善钢板梁的受力状态采体外预应力筋加固，同时提高桥面板的刚度，采用增厚桥面板的方法。在浇筑之前，先搭设支架将梁顶起，达到一定强度后再落下新浇桥面板支架，在梁的自重下桥面板会产生一定的扭应力，然后对钢板梁和桥梁施加弯矩和轴力，张拉体外预应力筋，抵消体外索张拉后在桥面板内产生的拉应力，缓和新增桥面板混凝土收缩引起的拉应力。
四、桥梁施工中体外预应力加固技术要点
1、体外预应力加固技术中的上锚固点设置
当梁顶进行上锚固点设置时，要按照设计斜筋穿出的位置凿穿两个相同的斜孔。这需要先把桥面的铺装层及混凝土的保护层凿去，钢筋露出，再进行锚固垫板处混凝土细凿，并按照斜孔设计角度制作一个凿孔架，并把凿岩机的钻杆放在里面，且让钻头对理论锚固点对准后进行凿孔，斜孔就凿好了，之后就要将梁顶的混凝土进行清理，并在混凝土表面涂上层环氧胶液，还要用环氧水泥砂浆进行铺平。另外，上锚固点在梁顶时，要保证梁顶面与锚垫板的表面平齐，或者略低一些，以此使混凝土的保护层尽可能的厚一些。
2、体外预应力加固技术中的预应力筋的安装与拉筋
预应力筋安装时，要先检查各种锚具能否正常工作，尤其是粗钢筋的螺母与螺杆要逐个拧试以检查其匹配情况，确保用手就能拧动全过程。对于斜筋和水平筋，要分别采用斜杆及粗钢筋为型钢，先将水平滑块与斜筋一起固定，再将斜筋上的上锚固点固定，将滑块定位在临时支架的垫板位置，穿入水平筋且保证两端的丝头长度相同，上紧螺母，这样预应力筋就安装完了，体外预应力的张拉一般可分为梁顶张拉和梁底张拉，由于操作人员及设备的限制，梁的张拉不可能同时进行，但同一根梁之间应该做到同步张拉，以保证梁的钢筋具有相近的预应力。 3、体外预应力加固技术中的放样定位
放样定位是体外预应力加固技术的要点之一，锚固支座与滑块垫板位置放样定位，沿着梁底从锚固投影点像跨中方向量取跨中位置及滑块板的中心位置，进行梁底两侧的标记，且将滑块垫板的平面尺寸画在梁的底面上，标出螺栓的孔位。上锚固点放样定位，斜筋上锚固点在梁端及梁顶面时，要以梁顶面的纵轴线为准，测量沿着纵桥到锚固点梁端的距离，;当锚固点在梁端时，量取的应是梁顶或梁底面的垂直距离，然后再沿着横桥的横向距离，并标出锚固点的理论性位置，在锚固点放样时，要注意梁顶及腹板中的钢筋，要调整适当的位置，避开这些受力钢筋，更不能对它们进行切断。
五、桥梁体外预应力加固技术的优势
体外预应力混凝土结构与普通预应力混凝土结构相比，具有如下主要优点：
1、体外预应力钢筋可以设计成可补拉、可更换（也可以是不可更换的），可更换的体外力筋易于加固、养护和维修。
2、对于旧桥构造而言，体外预应力加固技术简化了施工。由于体外配筋方式取消管道灌浆工序，避免了截面削弱，可实现全年施工，同时对处于寒冷地区的北方各省而言，这种技术可以使梁肋中不设管道，因此具有十分重要的现实意义。
3、在我国，体外预应力加固技术为解决工程上长期困扰的混凝土耐久性问题提供了可能，因此得到了广泛的推广和应用。体外预应力加固技术的预应力筋利用效率高，减小了钢筋束的摩阻损失，延长了桥梁的使用寿命，对抗疲劳有利，同时力筋应力变化幅值小，提高了桥梁耐久性的。在桥梁养护管理及加固补强方面，体外预应力加固技术可以带来可观的经济效益，在实际施工中，具有长期的经济效益。
六、施工过程中注意事项
1、合理使用防松套
在公路桥梁加固工程中，单孔夹片锚具应用很广泛。公路桥梁在承担运输时，
不可避免的经常承受振动荷载。由于疲劳作用，锚具中的夹片就会产生松动，更甚者会致使锚具失锚。防松套的使用可以有效避免此类事故的发生。根据施工经验，往往在锚具夹片与防松套之间增设弹簧垫圈，起到减振效果。
2、張锚体系的保护
张锚体系要进行适当的保护，以增强其耐久性。通常采用的办法是，将玻璃丝布缠包在锚具以及防松套上。同时，体外预应力索也要用外裹油脂的方式或者添加塑料护套的方式进行保护。
七、结束语
以上是对T形刚构桥梁体外预应力加固施工工艺的分析与探讨，体外预应力加固技术当今最有效的加固技术之一，凭借着施工成本低的特点被广泛应用于公路桥梁加固工程中，拥有十分广阔的发展前景。
参考文献：
[1]张驰 桥梁结构盖梁体外预应力加固设计及施工实例分析 中国建筑金属结
构·下半月-2013年10期
[2]蔡淑春 探究体外预应力加固技术在公路桥梁施工中的应用 城市建设理论研究-2013年46期
[3]杜安文 浅析公路桥梁施工中体外预应力加固技术 城市建设理论研究-2013年21期
[4]韦金福 试论公路桥梁体外预应力加固施工 建筑与文化-2013年16期