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摘要：随着经济社会的发展和运输设备的升级，桥梁所受载荷越来越大，许多按就有标准设计的固有桥梁，越来越不能满足安全性和耐久性的要求，桥梁的加固工作亟待研究和解决。文章首先介绍了体外预应力加固技术的基本理论，随后以某大桥为实例，介绍了体外预应力技术的应用。
关键词：体外预应力；T型刚构桥；桥梁加固
中图分类号：U442文献标识码：A文章编号：1009-2374（2009）08-0176-03
桥梁建成通车后，在长期自然环境(诸如腐蚀、温度与湿度变化、自然灾害等)和使用环境(诸如荷载增大、使用频率增加、结构的疲劳、材料的老化、交通事故等)影响下，会出现承载力不足、变形过大和不同程度的损坏等诸多问题。我国桥梁设计载重标准，经历了从汽-10、汽-15、汽-超20等发展过程，桥梁载重标准在汽-20以下的桥梁占多数。随着使用年限的增长，其损坏程度也越来越严重，许多按原有标准建设的桥梁已经不能满足运输要求，桥梁加固改造问题亟待解决。而在一般情况下，桥梁的加固费用约为新建桥梁费用的10%～20%；双曲拱桥的加固改造费用约为新建桥梁费用的20%～40%。做好桥梁加固研究工作，不仅能节省国家相关投入经费，还能延长其使用寿命，具有重要意义。
一、体外预应力加固技术概述
体外预应力体系由以下部分组成：（1）体外预应力索；（2）体外预应力索锚固系统；（3）体外预应力索转向装置；（4）体外预应力索防腐系统；（5）体外预应力索减振装置等组成。体外预应力加固梁桥的实质是以高强粗钢筋、钢绞线或高强钢丝等钢材作为施力工具，对桥梁上部结构施加体外预应力，以预加力产生的反弯矩抵消部分外荷载产生的内力，从而达到改善梁的使用性能并提高其承载能力的目的。
体外预应力加固技术主要具有如下优点：（1）能充分发挥加固材料-体外预应力筋的性能，较大幅度提高桥梁承载能力；（2）在体外预加力作用下，原梁的裂缝将全部或部分闭合，能明显改善原梁的抗裂性能，提高结构的耐久性；（3）体外预应力加固可在不中断交通的条件下进行，对桥梁的运营影响小；（4）体外预应力加固所需设备简单、施工工期短、经济效益显著；（5）由于混凝土截面与体外预应力筋分离，提高了混凝土的质量和耐久性。
二、体外预应力法在T型刚构桥加固中的实际应用
（一）桥梁概况描述、病害检测与成因分析
某桥全长787米，主跨为55m+85m+55mT型刚构带挂孔结构(挂孔为25m预应力砼简支T梁)；引桥为16m跨普通钢筋砼简支T梁及30m跨预应力简支T梁两种结构。下部结构为双柱式墩及钻孔灌注桩基础。设计荷载为汽-20、挂-100。箱梁混凝土标号为50号，挂梁为40号，墩为35号，桩混凝土标号为20号，桥面铺装采用厚度为10cm的C25砼。据相关部门检测，该桥主要病害表现为：（1）主桥T构悬臂部分有下挠现象，主桥线型不平顺，初步推测其主要成因为梁体的预应力损失较大；（2）主桥T构悬臂部分的顶板和腹板出现裂缝；（3）该桥梁体结构局部混凝土保护层不足，存在露筋现象；（4）引桥部分16m跨T梁腹板有竖向受力裂缝，裂缝宽度均小于0.2mm，尚在规范规定范围之内；（5）部分橡胶支座出现较大的剪切变形。得出的结论为：该桥承载能力尚可，能够满足汽-20级、挂车-100设计荷载等级的要求；除主桥T构外，其它结构也可满足城-A级荷载等级要求，但使用性能较差；该桥技术等级评定为C级(合格)，一些病害对结构安全、耐久性能、正常使用性能等方面危害较大。综合考虑荷载等级提高、使用性能改善、耐久性能维护等方面，需要对主桥T构采取加固维修措施，对引桥采取维修措施。
根据病害表现和桥梁实际，对病害成因分析如下：（1）主桥纵向预应力损失过大，在活载作用下，箱梁混凝土拉应力过大，产生大量裂缝；（2）桥梁的设计工作中，为了减轻自重，将箱梁腹板、底板设计较薄，箱梁的腹板、底板抗开裂能力差，所以它们易开裂；（3）施工质量差、材质差，未按设计要求和施工规程施工，造成施工缝的开裂、渗水、白浆的现象较为严重；（4）汽车实际荷载超过原桥设计荷载，桥梁因承载能力不足而产生的病害；（5）混凝土的收缩、徐变以及地基沉降产生的影响等导致桥梁产生病害。
（二）实桥承载能力评估
通过实桥检查结果、有限元结构分析以及实测结果综合分析得出，全桥箱梁腹板出现大量的斜裂缝以及顶板底板均有裂缝产生，全桥梁体刚度明显下降。原桥在汽-20，挂-100，城-A荷载标准作用下，在正常使用极限状态以及承载力极限状态下，应力验算和抗弯抗剪验算都能符合要求。但截面混凝土有可能弹性状态进入塑性状态。原桥在汽-20，挂-120作用下，正常使用状态下，墩身(25#砼)混凝土最大主拉压应力在26号单元右侧，为﹣2.049Mpa。σzl=2.049MPa>0.8R1b
=0.8×l.90=l.52MPa，不符合规定。目前桥上行驶的车己超过汽车-20、挂车-100荷载等级，经常有50吨及其以上的重车通过，使桥梁的各种病害有加剧的趋势。所以，通过对该桥进行加固和维修来提高全桥的承载能力是非常必要的。
（三）加固方案设计与加固措施
大桥主桥全长195米，跨径布置为55+85+55米，该大桥T构主梁采用45号混凝土浇筑，预应力筋采用Ф5高强碳素钢丝，控制张拉应力为1200MPa，采用后张法两端同时张拉，腹板预应力钢束采用锚具采用XM15-9成套锚具，顶板预应力钢束采用锚具采用XM15-7成套锚具。预应力管道采用波纹管成孔。加固措施分为三个方面：（1）大桥T构主梁采用体外预应力法加固，在T构箱梁内设置并张拉纵向体外预应力束，每个T构共设置4束9Фs15.24的预应力钢绞线成品索，控制张拉应力为930MPa，锚具采用OVM15-9成套锚具。牛腿箱梁顶板、腹板采用粘贴钢板加固；（2）大桥主桥T构主墩采用增大截面法加固；（3）关键部位裂缝采用壁可法灌浆修复。
（四）体外预应力加固计算分析
（1）组合应力、主应力的计算和校核。基于BRCAD桥梁分析软件平台分析，加固后在汽超-20，挂-120作用下结构分析(旧85规范，旧材料标准，暂且不考虑墩身加固的影响)，得出加固后在汽-超20，挂-120作用下结构各截面正应力包络图如图1所示：
在使用荷载作用下，预应力混凝土构件的法向压应力（扣除全部预应力损失），应符合规定：构件的法向压应力σha≤0.5Rab。而箱梁（47#砼）混凝土最大法向压应力在65号单元右侧为13.560MPa，σha=13.560MPa<0.5 Rab =0.5×32.2=16.1MPa，符合规定。墩身（27#砼）混凝土最大法向压应力在25号单元左侧为5.029MPa。σha =5.029MPa<0.5 Rab =0.5×l8.9=9.45MPa，符合规定。主应力计算，在使用荷载作用下，预应力混凝土受弯构件在计算混凝土主拉应力和主压应力时，应符合：荷载组合1，针对主拉应力：σz1≤0.8Rlb；针对主压应力σza≤0.6 Rab。经过计算，箱梁（47#砼）混凝土在63号单元左侧的最大主拉应力σz1=0.842MPa﹤0.8R1b=0.8×2.88=2.304, 符合规定。箱梁(47#砼)混凝土在65号单元右侧最大主压应力σza=13.560 MPa﹤0.6Rab=0.6×32.9=19.74 MPa。墩身（27#砼）混凝土在26号单元右侧的最大主拉压应力σz1=1.990 MPa﹥0.8R1b=0.8×1.98=1.584 MPa不符合规定，墩身（27#砼）混凝土最大主压应力在25号单元左侧，σza =5.029 MPa﹤0.6Rab=0.6×18.9=11.34 MPa，符合规定。
基于桥梁博士分析软件平台分析，加固后(城市-A级)正常使用极限状态短期效应组合应力包络如图2所示。（1）根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）第7.1.6条规范：使用阶段预应力混凝土受弯构件正截面混凝土的主压应力，应符合规定：σcp ≤0.6fck。加固后，对于梁体（C45砼）处混凝土最大主压应力为σcp =12.0MPa﹤0.6fck=0.6×29.6=17.8 MPa，符合规定。（2）根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 （JTGD62-2004）第6.3条规范：斜截面抗裂应对构件斜截面混凝土的主拉应力进行验算，并应符合下列规定：全预应力混凝土构件，在作用（或荷载）短期效应组合下，预制构件σtp≤0.6fck；分段浇筑或砂浆接缝的纵向分块构件，σtp≤0.4fck。实际中，加固后对于梁体(C45砼)处混凝土最大主拉应力为σtp=0.945MPa﹤0.4fck=0.4×2.51=1.0 MPa ，满足规范要求。
（2）截面承载能力验算。基于BRCAD桥梁分析软件平台：加固后在汽-超20，挂-120下使用，选择关键控制截面(主要是针对T构部分)进行承载能力校核，具体验算部位为根部截面、T构悬臂1/3截面、T钩悬臂2/3截面。验算内容为剪力与弯矩。根据承载能力极限状态弯矩包络图以及剪力包络图（文中略），验算内容如下：剪力（不考虑纵向普筋影响） 根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 （JTJ023-85）第5.1.10条的规定：矩形T形和工字形截面的预应力混凝土受弯构件，其斜截面抗剪强度按公式校核：Qj≤Qhk+Qww，Qhk=0.008(2+p) bh0/m+0.12?滋kRgkbh0，Qw=0.068Ryw∑Aywsin?琢,其中m=M/Qh0=183800×103/(11170×103×4.35)=3.78，取m=3,P=100，?滋=1.43,Qj=8721.9KN,?滋k=4.52×10-4/0.8×0.2= 0.002825,所以：Qhk=0.008(2+1.28)×80×435/3+0.12?滋×0.002825×340×80×435=6052.9KN；Qw=0.068Ryw∑Aywsin?琢= 0.068×1280×12.37×sin20=2946KN。Qhk +Qw=6052.9+2946= 8998.9﹥7762.3KN。原桥T构悬臂根部截面斜截面抗剪符合要求。根部截面验算内容：弯矩(不考虑普通钢筋的影响)，将根部截面转换为换算截面，根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 （JTJ023-85）第5.1.6条的规定，按上述同样的方法校核。校核结果发现，根部截面抗弯满足要求。T构悬臂1/3截面斜截面抗剪符合要求，T构悬臂2/3截面斜截面抗剪符合要求，T构悬臂2/3截面抗弯满足要求。梁式桥主梁悬臂端挠度符合要求。梁体各截面抗弯、抗剪承载力均满足《公路钢筋混凝土及预应力凝土桥涵设计规范》 (JTJD62-2004)规范要求。具体过程由于篇幅原因在次不作介绍。
（五）体外索加固效果分析
体外索张拉加固T构主桥以后，加固的主要效果如下：（1）增加了主梁的应力储备:通过计算结果可知，经体外预应力加固以后，有效的增加了T构主桥箱梁上下缘应力储备。例如，在承载能力极限状态下，在汽超-20，挂-120的承载能力极限状态下进行对比，加固后关键截面的抗力有不同程度的增加，其中抗剪能力最大增幅达22.7%，抗弯达18.9%。主梁具有一定的安全储备。（2）提高了T构主桥极限承载能力:通过设置体外索弥补了原箱梁内钢绞线的锈蚀和预应力较大的损失。确保了T构主桥实际承载能力满足设计承载的要求。（3）T型刚构悬臂端部牛腿部分挠度有一定的上升:通过张拉体外索，可使T构主桥悬臂端部抬高0.49厘米。桥梁的主桥线形得到了一定的改善。加固措施减缓T构主桥箱梁下挠的趋势。（4）改善了T构主桥箱梁主拉应力状况:通过设置体外预应力钢束，减少了箱梁腹板的主拉应力，减缓箱梁腹板开裂程度、开裂速度和原有裂缝继续开裂。
三、桥梁结构加固效果分析
以墩身加固前后的应力、变形对比说明。采用增大截面法加固桥墩，新增L型立柱作为二次截面与原桥墩结合。以原桥（完全没有加固前）在汽超-20，挂-120作用下作为桥墩加固前状态；以体外预应力及墩身一齐加固后同样于汽超-20，挂-120作用下作为桥墩加固后状态。前后都采用同种活载（汽超-20，挂-120作用）以便作分析对比。（1）应力对比。在正常使用极限状态下，应力对比图如表1：（2）变形对比。钢筋混凝土桥梁，以汽车荷载（不计冲击力）计算的上部构造最大竖向挠度：梁式桥主梁悬臂端，原桥最大竖向挠度：30.4+53.4=83.8mm≤1/300×28000=93.3mm，挠度符合要求；加固后：12.1+35.1=47.2≤1/300×28000=93.3mm, 挠度符合要求。（47.2-83.8）/83.8=-43.7%。
四、结语
运用体外预应力对桥梁结构是一种主动式的补强加固技术，体外预应力加固设计关键在于体外预应力钢束的合理布置，体外预应力钢索的合理布置能够改善桥梁的受力性能和提高加固效果。通过上文发现：旧桥在设计时由于交通量估计不足，设计荷载等级低，造成桥梁损害大，通过体外预应力加固后，能提高全桥的安全储备。
参考文献
[1]李亚林．预应力混凝土斜拉桥加固技术研究[D]．重庆交通大学硕士学位论文，2008．
[2]杨文渊，等.桥梁维修与加固[M]．水和交通出版社，1989．
[3]熊学玉．体外预应力结构设计[M]．中国建筑工业出版社，2005.
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
关键词：体外预应力；T型刚构桥；桥梁加固
中图分类号：U442文献标识码：A文章编号：1009-2374（2009）08-0176-03
桥梁建成通车后，在长期自然环境(诸如腐蚀、温度与湿度变化、自然灾害等)和使用环境(诸如荷载增大、使用频率增加、结构的疲劳、材料的老化、交通事故等)影响下，会出现承载力不足、变形过大和不同程度的损坏等诸多问题。我国桥梁设计载重标准，经历了从汽-10、汽-15、汽-超20等发展过程，桥梁载重标准在汽-20以下的桥梁占多数。随着使用年限的增长，其损坏程度也越来越严重，许多按原有标准建设的桥梁已经不能满足运输要求，桥梁加固改造问题亟待解决。而在一般情况下，桥梁的加固费用约为新建桥梁费用的10%～20%；双曲拱桥的加固改造费用约为新建桥梁费用的20%～40%。做好桥梁加固研究工作，不仅能节省国家相关投入经费，还能延长其使用寿命，具有重要意义。
一、体外预应力加固技术概述
体外预应力体系由以下部分组成：（1）体外预应力索；（2）体外预应力索锚固系统；（3）体外预应力索转向装置；（4）体外预应力索防腐系统；（5）体外预应力索减振装置等组成。体外预应力加固梁桥的实质是以高强粗钢筋、钢绞线或高强钢丝等钢材作为施力工具，对桥梁上部结构施加体外预应力，以预加力产生的反弯矩抵消部分外荷载产生的内力，从而达到改善梁的使用性能并提高其承载能力的目的。
体外预应力加固技术主要具有如下优点：（1）能充分发挥加固材料-体外预应力筋的性能，较大幅度提高桥梁承载能力；（2）在体外预加力作用下，原梁的裂缝将全部或部分闭合，能明显改善原梁的抗裂性能，提高结构的耐久性；（3）体外预应力加固可在不中断交通的条件下进行，对桥梁的运营影响小；（4）体外预应力加固所需设备简单、施工工期短、经济效益显著；（5）由于混凝土截面与体外预应力筋分离，提高了混凝土的质量和耐久性。
二、体外预应力法在T型刚构桥加固中的实际应用
（一）桥梁概况描述、病害检测与成因分析
某桥全长787米，主跨为55m+85m+55mT型刚构带挂孔结构(挂孔为25m预应力砼简支T梁)；引桥为16m跨普通钢筋砼简支T梁及30m跨预应力简支T梁两种结构。下部结构为双柱式墩及钻孔灌注桩基础。设计荷载为汽-20、挂-100。箱梁混凝土标号为50号，挂梁为40号，墩为35号，桩混凝土标号为20号，桥面铺装采用厚度为10cm的C25砼。据相关部门检测，该桥主要病害表现为：（1）主桥T构悬臂部分有下挠现象，主桥线型不平顺，初步推测其主要成因为梁体的预应力损失较大；（2）主桥T构悬臂部分的顶板和腹板出现裂缝；（3）该桥梁体结构局部混凝土保护层不足，存在露筋现象；（4）引桥部分16m跨T梁腹板有竖向受力裂缝，裂缝宽度均小于0.2mm，尚在规范规定范围之内；（5）部分橡胶支座出现较大的剪切变形。得出的结论为：该桥承载能力尚可，能够满足汽-20级、挂车-100设计荷载等级的要求；除主桥T构外，其它结构也可满足城-A级荷载等级要求，但使用性能较差；该桥技术等级评定为C级(合格)，一些病害对结构安全、耐久性能、正常使用性能等方面危害较大。综合考虑荷载等级提高、使用性能改善、耐久性能维护等方面，需要对主桥T构采取加固维修措施，对引桥采取维修措施。
根据病害表现和桥梁实际，对病害成因分析如下：（1）主桥纵向预应力损失过大，在活载作用下，箱梁混凝土拉应力过大，产生大量裂缝；（2）桥梁的设计工作中，为了减轻自重，将箱梁腹板、底板设计较薄，箱梁的腹板、底板抗开裂能力差，所以它们易开裂；（3）施工质量差、材质差，未按设计要求和施工规程施工，造成施工缝的开裂、渗水、白浆的现象较为严重；（4）汽车实际荷载超过原桥设计荷载，桥梁因承载能力不足而产生的病害；（5）混凝土的收缩、徐变以及地基沉降产生的影响等导致桥梁产生病害。
（二）实桥承载能力评估
通过实桥检查结果、有限元结构分析以及实测结果综合分析得出，全桥箱梁腹板出现大量的斜裂缝以及顶板底板均有裂缝产生，全桥梁体刚度明显下降。原桥在汽-20，挂-100，城-A荷载标准作用下，在正常使用极限状态以及承载力极限状态下，应力验算和抗弯抗剪验算都能符合要求。但截面混凝土有可能弹性状态进入塑性状态。原桥在汽-20，挂-120作用下，正常使用状态下，墩身(25#砼)混凝土最大主拉压应力在26号单元右侧，为﹣2.049Mpa。σzl=2.049MPa>0.8R1b
=0.8×l.90=l.52MPa，不符合规定。目前桥上行驶的车己超过汽车-20、挂车-100荷载等级，经常有50吨及其以上的重车通过，使桥梁的各种病害有加剧的趋势。所以，通过对该桥进行加固和维修来提高全桥的承载能力是非常必要的。
（三）加固方案设计与加固措施
大桥主桥全长195米，跨径布置为55+85+55米，该大桥T构主梁采用45号混凝土浇筑，预应力筋采用Ф5高强碳素钢丝，控制张拉应力为1200MPa，采用后张法两端同时张拉，腹板预应力钢束采用锚具采用XM15-9成套锚具，顶板预应力钢束采用锚具采用XM15-7成套锚具。预应力管道采用波纹管成孔。加固措施分为三个方面：（1）大桥T构主梁采用体外预应力法加固，在T构箱梁内设置并张拉纵向体外预应力束，每个T构共设置4束9Фs15.24的预应力钢绞线成品索，控制张拉应力为930MPa，锚具采用OVM15-9成套锚具。牛腿箱梁顶板、腹板采用粘贴钢板加固；（2）大桥主桥T构主墩采用增大截面法加固；（3）关键部位裂缝采用壁可法灌浆修复。
（四）体外预应力加固计算分析
（1）组合应力、主应力的计算和校核。基于BRCAD桥梁分析软件平台分析，加固后在汽超-20，挂-120作用下结构分析(旧85规范，旧材料标准，暂且不考虑墩身加固的影响)，得出加固后在汽-超20，挂-120作用下结构各截面正应力包络图如图1所示：
在使用荷载作用下，预应力混凝土构件的法向压应力（扣除全部预应力损失），应符合规定：构件的法向压应力σha≤0.5Rab。而箱梁（47#砼）混凝土最大法向压应力在65号单元右侧为13.560MPa，σha=13.560MPa<0.5 Rab =0.5×32.2=16.1MPa，符合规定。墩身（27#砼）混凝土最大法向压应力在25号单元左侧为5.029MPa。σha =5.029MPa<0.5 Rab =0.5×l8.9=9.45MPa，符合规定。主应力计算，在使用荷载作用下，预应力混凝土受弯构件在计算混凝土主拉应力和主压应力时，应符合：荷载组合1，针对主拉应力：σz1≤0.8Rlb；针对主压应力σza≤0.6 Rab。经过计算，箱梁（47#砼）混凝土在63号单元左侧的最大主拉应力σz1=0.842MPa﹤0.8R1b=0.8×2.88=2.304, 符合规定。箱梁(47#砼)混凝土在65号单元右侧最大主压应力σza=13.560 MPa﹤0.6Rab=0.6×32.9=19.74 MPa。墩身（27#砼）混凝土在26号单元右侧的最大主拉压应力σz1=1.990 MPa﹥0.8R1b=0.8×1.98=1.584 MPa不符合规定，墩身（27#砼）混凝土最大主压应力在25号单元左侧，σza =5.029 MPa﹤0.6Rab=0.6×18.9=11.34 MPa，符合规定。
基于桥梁博士分析软件平台分析，加固后(城市-A级)正常使用极限状态短期效应组合应力包络如图2所示。（1）根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）第7.1.6条规范：使用阶段预应力混凝土受弯构件正截面混凝土的主压应力，应符合规定：σcp ≤0.6fck。加固后，对于梁体（C45砼）处混凝土最大主压应力为σcp =12.0MPa﹤0.6fck=0.6×29.6=17.8 MPa，符合规定。（2）根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 （JTGD62-2004）第6.3条规范：斜截面抗裂应对构件斜截面混凝土的主拉应力进行验算，并应符合下列规定：全预应力混凝土构件，在作用（或荷载）短期效应组合下，预制构件σtp≤0.6fck；分段浇筑或砂浆接缝的纵向分块构件，σtp≤0.4fck。实际中，加固后对于梁体(C45砼)处混凝土最大主拉应力为σtp=0.945MPa﹤0.4fck=0.4×2.51=1.0 MPa ，满足规范要求。
（2）截面承载能力验算。基于BRCAD桥梁分析软件平台：加固后在汽-超20，挂-120下使用，选择关键控制截面(主要是针对T构部分)进行承载能力校核，具体验算部位为根部截面、T构悬臂1/3截面、T钩悬臂2/3截面。验算内容为剪力与弯矩。根据承载能力极限状态弯矩包络图以及剪力包络图（文中略），验算内容如下：剪力（不考虑纵向普筋影响） 根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 （JTJ023-85）第5.1.10条的规定：矩形T形和工字形截面的预应力混凝土受弯构件，其斜截面抗剪强度按公式校核：Qj≤Qhk+Qww，Qhk=0.008(2+p) bh0/m+0.12?滋kRgkbh0，Qw=0.068Ryw∑Aywsin?琢,其中m=M/Qh0=183800×103/(11170×103×4.35)=3.78，取m=3,P=100，?滋=1.43,Qj=8721.9KN,?滋k=4.52×10-4/0.8×0.2= 0.002825,所以：Qhk=0.008(2+1.28)×80×435/3+0.12?滋×0.002825×340×80×435=6052.9KN；Qw=0.068Ryw∑Aywsin?琢= 0.068×1280×12.37×sin20=2946KN。Qhk +Qw=6052.9+2946= 8998.9﹥7762.3KN。原桥T构悬臂根部截面斜截面抗剪符合要求。根部截面验算内容：弯矩(不考虑普通钢筋的影响)，将根部截面转换为换算截面，根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 （JTJ023-85）第5.1.6条的规定，按上述同样的方法校核。校核结果发现，根部截面抗弯满足要求。T构悬臂1/3截面斜截面抗剪符合要求，T构悬臂2/3截面斜截面抗剪符合要求，T构悬臂2/3截面抗弯满足要求。梁式桥主梁悬臂端挠度符合要求。梁体各截面抗弯、抗剪承载力均满足《公路钢筋混凝土及预应力凝土桥涵设计规范》 (JTJD62-2004)规范要求。具体过程由于篇幅原因在次不作介绍。
（五）体外索加固效果分析
体外索张拉加固T构主桥以后，加固的主要效果如下：（1）增加了主梁的应力储备:通过计算结果可知，经体外预应力加固以后，有效的增加了T构主桥箱梁上下缘应力储备。例如，在承载能力极限状态下，在汽超-20，挂-120的承载能力极限状态下进行对比，加固后关键截面的抗力有不同程度的增加，其中抗剪能力最大增幅达22.7%，抗弯达18.9%。主梁具有一定的安全储备。（2）提高了T构主桥极限承载能力:通过设置体外索弥补了原箱梁内钢绞线的锈蚀和预应力较大的损失。确保了T构主桥实际承载能力满足设计承载的要求。（3）T型刚构悬臂端部牛腿部分挠度有一定的上升:通过张拉体外索，可使T构主桥悬臂端部抬高0.49厘米。桥梁的主桥线形得到了一定的改善。加固措施减缓T构主桥箱梁下挠的趋势。（4）改善了T构主桥箱梁主拉应力状况:通过设置体外预应力钢束，减少了箱梁腹板的主拉应力，减缓箱梁腹板开裂程度、开裂速度和原有裂缝继续开裂。
三、桥梁结构加固效果分析
以墩身加固前后的应力、变形对比说明。采用增大截面法加固桥墩，新增L型立柱作为二次截面与原桥墩结合。以原桥（完全没有加固前）在汽超-20，挂-120作用下作为桥墩加固前状态；以体外预应力及墩身一齐加固后同样于汽超-20，挂-120作用下作为桥墩加固后状态。前后都采用同种活载（汽超-20，挂-120作用）以便作分析对比。（1）应力对比。在正常使用极限状态下，应力对比图如表1：（2）变形对比。钢筋混凝土桥梁，以汽车荷载（不计冲击力）计算的上部构造最大竖向挠度：梁式桥主梁悬臂端，原桥最大竖向挠度：30.4+53.4=83.8mm≤1/300×28000=93.3mm，挠度符合要求；加固后：12.1+35.1=47.2≤1/300×28000=93.3mm, 挠度符合要求。（47.2-83.8）/83.8=-43.7%。
四、结语
运用体外预应力对桥梁结构是一种主动式的补强加固技术，体外预应力加固设计关键在于体外预应力钢束的合理布置，体外预应力钢索的合理布置能够改善桥梁的受力性能和提高加固效果。通过上文发现：旧桥在设计时由于交通量估计不足，设计荷载等级低，造成桥梁损害大，通过体外预应力加固后，能提高全桥的安全储备。
参考文献
[1]李亚林．预应力混凝土斜拉桥加固技术研究[D]．重庆交通大学硕士学位论文，2008．
[2]杨文渊，等.桥梁维修与加固[M]．水和交通出版社，1989．
[3]熊学玉．体外预应力结构设计[M]．中国建筑工业出版社，2005.
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文