第一篇：试述体外预应力技术在桥梁加固中的应用（小文档网推荐）

试述体外预应力技术在桥梁加固中的应用

摘要：桥梁长时间使用会发生裂缝等问题，危及结构的使用安全，特别是在重载交通甚至超载的情况下，病害发展会更加迅速，因此需要进行必要的加固维修。本文主要介绍体外预应力技术在桥梁加固中的应用，混凝土增设体外预应力在新建和旧结构中得到广泛应用。

关键词：体外预应力 技术 桥梁加固 应用

体外预应力加固技术布置灵活、安全可靠、施工较为简单，可以大幅度有效提高桥梁的承载能力，而且还能随时实现调索和换索作业，这些优点是非常具有实用性的。工程概况

某高速公路大桥为25 m小箱梁桥，第 5 跨共有 15 片小箱梁，桥面宽 22.7m。其主要病害表现为预应力小箱梁的底板横向开裂、腹板竖向开裂、腹板斜向开裂。梁体底板普通存在横向裂缝，根据荷载试验、结构验算结果分析该裂缝为受力裂缝，试验跨梁体预应力存在不足。针对结构病害现状，通过加设预应力的方式对梁体进行加固，以提高梁体尤其是小箱梁跨中截面正应力储备和改善梁体的受力性能。对蚌湖大桥R5跨张拉体外预应力，即在箱梁的端部和四分点位置设置锚固块和转向块，通过穿设成品钢绞线，待锚固块和转向块达到设计强度后，张拉体外预应力(图1)。体外预应力加固技术施工

2.1 锚固块和转向块施工

体外预应力结构在锚固区截面应力分布是不均匀的，承受着极大的局部压力，为了防止产生应力集中，造成锚固区拉裂破坏，锚固体系不仅要承担预应力筋传递的力，还将可能产生的集中应力分散传递到锚固块中。因此锚固块施工的质量将影响整个锚固系统的工作。转向块是体外预应力钢绞线在箱梁纵向保持曲线配筋形状并传递索力垂直分力的重要部件，转向块为体外预应力钢绞线提供坚固可靠的转向支撑，使预应力钢绞线顺利转向和传递预应力。

2.1.1 植筋施工 由于转向块与箱梁腹板的粘结很难保证，为了加强转向块与箱梁之间的粘结，采用植筋技术将钢筋进行锚固。(1)弹线定位：根据设计图纸的钢筋数量及位置，标注出钻孔位置、型号，若孔位碰到结构中已有的钢筋，钻孔位置可适当调整，但均应植在箍筋内侧，且尽可能靠近预计接长的已有钢筋。(2)钻孔：用冲击钻钻孔，钻孔深度锚筋埋设深度相同，孔径比锚筋大2～4 mm左右。孔位避免构造筋，孔道应顺直。(3)清孔：孔道用硬鬃毛刷清理，再以高压干燥空气吹出孔底灰尘、碎片和水分，孔内应保持干燥，自检合格后报监理验收，验收合格后方可注胶。(4)灌胶：锚固胶要选用合格的植筋专用胶水，灌胶要从孔底开始，孔内灌胶达到孔深的2/3 处。(5)植筋(图 2)：锚筋插入前要清除插入部分的表面锈迹及其他污物，直至露出钢筋表面。然后缓慢将钢筋插入孔内，同时要求钢筋旋转，使结构胶从孔口溢出，排出孔内空气，钢筋外露部分长度保证工程需要，孔口多余的胶应清除，污物先用钢刷清除，再用丙酮擦净，并予以擦干。(6)养护：植筋施工完毕后注意保护，严禁有任何扰动，以保证结构胶的正常固化。(7)检测试验：在植筋前，要对所用钢筋及植筋胶进行现场拉拔试验，以确定钢筋及植筋胶是否符合设计要求。

2.1.2 自密实混凝土施工

在锚固块和转向块施工之前需要对桥梁结构表面松散的混凝土去除，进行必要的清理工作。在加大截面前需对界面进行处理，要求界面采用高压水冲洗。为保证了混凝土的浇筑质量新增混凝土采用C50自密实混凝土，新增混凝土用定型钢模板支模浇筑。

2.2 体外预应力加固施工

2.2.1 预应力钢绞线下料和穿束

下料长度除了按照设计长度和施工工艺的选择来计算确定，还应考虑两张拉端的张拉长度。钢绞线切割后平放地面上，用胶带缠包好钢绞线的端头。钢绞线下料完成后，把每根钢绞线编号，以便能清楚区分。采用人工逐根进行穿束。将每一束的钢绞线利用单根穿索法进行穿束，第一根穿布完毕由人工牵引顺直，锚固端外露长度必须满足张拉工艺要求。为防止在施工过程中损伤钢绞线上的环氧涂层和外包PE层，在穿束过程中要做好钢绞线的保护工作，以免破坏PE 保护层，从而影响钢绞线的防腐蚀能力。

图1 预应力钢束布置(单位：cm)

图2 植筋钢筋布置(单位：cm)2.2.2 预应力钢绞线的张拉

预应力张拉工艺流程：钢绞线穿束→安装工作锚→安装配套限位板→安装千斤顶→安装配套工具锚→两端对称张拉→张拉力15%→张拉力30%→张拉力 100%→张拉力 103%→持荷 2 min锚固→校对伸长值合格后进行下一束张拉→张拉作业完成。预应力钢束张拉控制力为1 116 MPa，预应力钢束必须待混凝土立方体强度达到混凝土设计强 度 等 级 的 90%，弹 性 模 量 达 到 设 计 值 的100%，且混凝土龄期不小于 7 d，方可张拉，钢束采用两端张拉。通过对千斤活塞的伸长量进行量取便可对张拉伸长量进行推算。施加预应力应采用张拉力与伸长量双控，当预应力钢束张拉达到设计张拉力时，实际伸长量值与理论伸长量值得误差应控制在6%以内。钢束张拉完毕后严禁撞击锚圈、锚塞及钢铰线，钢铰线多余部分用氧炔切割，严禁用电弧切断。钢束张拉完成并切去多余部分后，在箱梁两端锚头设置连接带阀门压浆嘴的接口和排气孔。

2.2.3 管道注浆

浇筑前应检查波纹管是否密封，防止浇筑混凝土时阻塞管道。本项目注浆采用C50水泥浆。张拉完钢束后应及时压浆，用空压机对钢束孔道进行清理，吹去孔道内积水、杂物后用活塞式压浆机向孔道内压浆。水泥浆由525#硅酸盐水泥和水组成通过试验可掺入适量的膨胀剂，水泥的强度等级不宜低于40 MPa，施工中严格控制水泥浆的水灰比，稠度控制在14～18 s之间，压浆应饱满，不得有空隙。压浆时需让出口孔冒出与压入的水泥浆浓度相同的浆液，并且流出浆液的喷射时间≮11 s后，才能将出浆口封闭。然后继续压浆待压力最少升至0.5～0.7 MPa，封闭进浆口。在水泥浆初凝前，不得松动 封闭的进出口。应用体外预应力的优缺点

体外预应力钢绞线布置在箱梁截面之外，对原结构影响小，需增设的锚固块和转向块尺寸小、重量轻(本项目锚固块厚50 cm，转向块厚40cm)。能大幅提高承载力，可以有效防止桥梁裂缝的产生，减少桥梁挠度；且施工周期短，对交通影响不大。利用体外预应力加固技术方便后期检查、检测和维护，如有需要可随时对预应力筋进行更换。体外预应力筋的布置灵活，可以根据桥梁病害进行局部桥梁加固或对全桥梁进行加固。

体外预应力加固技术的缺点：(1)体外钢索长期置于外部空气中，易受到外部环境的影响，防腐及其他保护工作较为繁多;(2)锚固和转向部位易产生应力集中现象，局部应力过大，对锚固施工的要求较高;(3)对锚具和夹片的质量及施工要求较高，不然体外钢索强度大的优点难以发挥;(4)体外预应力筋的变形难以与混凝土结构变形保持一致，这就会造成预应力损失。结语

现阶段我国已建设了大量的公路桥梁，随着使用时间的推移以及重交通运输的发展，未来将有大量桥梁需进行维修和加固，体外预应力是一种灵活的施工方案，在节省材料的同时能有效的对桥梁进行加固维修，并不会妨碍交通运行。运用体外预应力技术还可以配合裂缝修补、粘贴钢板等施工方案对桥梁进行维修加固，体外预应力技术在经济上能节省造价，技术上能满足桥梁使用要求。

参考文献：

[1] 李晨光．体外预应力结构技术与工程应用[M]．北京：中国建筑工业出版社，2008．

[2] JTG／T J23—2008，公路桥梁加固施工技术规范[S]

第二篇：公路桥梁施工中体外预应力加固技术研究论文

公路桥梁是我国道路交通的重要组成部分，体外预应力加固技术属于一种新型桥梁加固方法，自身的优势能够有效地提升桥梁的稳定性及安全性，延长了桥梁工程的使用寿命，有效解决了对公路桥梁施工产生的巨大影响，对人们的出行及道路的持续性发展有着十分重要的作用。现阶段，随着我国车辆数量在持续上升，使得桥梁在长期运行过程中，承载力下降或者是破损，出现了一定的质量问题，给人们的出行及安全行车造成了较大的安全隐患。因此，本文提出了体外预应力加固技术，在解决桥梁质量问题的基础上，适当维修与加固，增强整个桥梁的受力性能，避免出现裂缝及破损现象，为促进我国桥梁工程项目的建设提供了强有力的技术支撑，促进现代化社会经济的进一步发展。

1体外预应力加固技术的工作原理及特点

1.1体外预应力加固技术的工作原理

目前，公路桥梁工程中采用体外预应力加固技术，它是在后张无粘结预应力体系的基础上发展而来的一种加固方法，其目的是提高或者恢复它的承载能力和耐久性。该技术应用的原理是:采用刚度比较大的预应力索放在量的主体结构之外，将锚固定在桥梁工程建设的两端，并在中间位置设置一个转向装置，将其与梁体之间连接起来，能够达到分担桥梁结构部分重力的目的及提升加固效果。通常，在公路桥梁施工中，采用体外预应力加固技术，是山施工人员在梁的底部与梁的侧下部增加钢丝索进行稳固的，以增强整个结构的稳定性;同时施工技术人员还需要在桥梁上部施加预应力，以减轻桥梁本身的自重，并提高桥梁结构承载力的效果，延长桥梁使用寿命。因此，建筑施工领域中，公路桥梁建设中采用体外预应力加固方法，不仅能够对桥梁有一定的加固效果，而且改变了桥体结构内力，值得大力推广和应用。

1.2预应力加固技术的特点

山于该加固方法是通过相关工作人员在桥梁结构的受拉去设置体外预应力，在应用过程中尽可能地降低部分桥梁结构的自重，以提高桥梁整体结构的承载力，避免桥梁本身出现裂缝或者是裂缝的迹象，从而确保整个桥梁工程的施工水平及质量。与传统的加固方法进行对比分析，体外预应力加固技术的特点表现在:

(1)施工造成的影响小。在实际施工中并不会对交通产生影响，避免出现交通拥堵或者是影响城市生活等。

(2)投资少，效益高。在公路桥梁施工中，投入的设备比较少，并且施工技术的难度不高，施工工艺比较低，且在此过程中较好地起到了缩短施工工期节约成本的作用，并取得了较高的经济效益。

(3)该方法在应用过程中，能够对桥梁工程中出现的裂缝进行维护和修补，并不会增加外界的作用力，在一定程度上能够分担桥梁结构部分的重力，提升公路桥梁本身的承受力，同时该技术在具体施工中不会对桥下净室产生影响，能够达到预期加固及稳定的效果。(钧体外预应力加固技术能够提高桥梁结构的承载能力及其刚度，在施工中不会改变截面，并延长了桥梁整个结构的使用寿命。总之，体外预应力加固技术有着较广的应用范围，并且适用于中小跨度的简支结构桥梁和中大跨度的连续结构桥梁，对推动我国桥梁建设有着十分重要的作用。

2体外预应力加固技术的具体应用

笔者通过实践研究及查阅相关资料，探究了体外预应力加固技术在公路桥梁施工中的具体应用，其内容表现在以下五个方面:

2.1放样定位技术

根据体外预应力加固技术分析到，放样定位技术是该技术要点之一，一般分为两种类型:一种是针对滑块垫板及锚固支座设置采用的放样定位技术，沿着梁底取跨中及垫块中心两个位置，将锚固中心投影点偏跨中的位置设置为两区的方向，测量完具体参数之后在梁底两钡」的位置处进行标记。另外在梁底面需要用垫块的图案进行绘制，并且在该图案上将螺栓不同孔洞的位置具体标明，以便在实际施工中能够筒垫板所具有的平面尺寸相结合;另一种则是依据锚固点所进行定位，具体操作是:根据锚固点在斜筋上所具有的位置的不同点，当锚固点位于梁顶部或者是桥梁的断面位置时，单梁顶面的纵轴线为挤出点，这就要求施工人员直接对沿纵桥位置、桥梁端同锚固点展开测量，但是当出现桥梁的锚固点位置处于两端时，要对梁顶部筒梁底面的垂直距离进行测量，并以水平方向对锚固点的横向距离实施测量及标记。施工技术人员在测量过程中，对锚固点进行定位时，可能会对桥梁的钢筋结构产生一定的影响，因此在实际测量中要采取适当的措施，避免操作过程中对钢筋结构造成影响。

2.2上锚固点的设置

将上锚固点设置在桥梁顶部或者是梁端面时，设计人员需要按照设计斜筋穿出位置，并且在桥面板或者是梁顶面凿穿两个具有与斜筋角度相同的斜孔，确保锚固点位置准确。具体操作步骤是:先将桥面铺装层凿去，用混凝土保护凿去，并露出钢筋，接着将锚固垫板处的混凝土进行细凿处理，凿出一个孔架，将凿岩机的钻杆放入凿孔架的槽内，将钻头中心对准理论锚同点，再实施凿孔，确保斜孔凿去合理。当上锚固孔凿之后，清理梁顶面的混凝土，接下来在开凿后的混凝土表面涂一层环氧胶液，并用环氧水泥砂浆对其铺平，防比表面氧化。最后在梁顶设置上锚固点，确保锚垫板上表面与梁顶面平整，以混凝土作为较厚的保护层。

2.3转向装置技术

建筑施工领域中，转向设置是一种应用于体外预应力索加固模式的工程构件，该构件的功能为:自身具有的性能及传载方式能够对体外预应力技术有实际应用效果;另外该装置技术能够对预应力筋方向进行改变并使预应力筋形成曲线形式，以供施工使用。通常在实际应用过程中，必须保证转向装置的精度，满足施工要求，避免山于横向力或者是摩擦力的挤压造成硬化现象及其他问题。在设置该装置之前，必须保证其制造规格符合相关标准，以便促进施工顺利开展。

2.4预应力筋技术分析

张拉技术及安装环节是预应力筋技术的两个重要方面，在桥梁施工建设过程中，预应力筋的形式是依据施工现状选择的，在对锚具及螺杆进行检查之后再进行安装，确保安装之后能够满足施工要求。在完成了预应力筋技术的设置后，若出现预应力体系的筋是水平产生的，则需要对斜杆进行焊接处理，确保焊接位置处于梁端处的U型锚固板上，另外还要求施工人员要确保焊接的角度与同斜筋设计角度一致，确保以上步骤符合要求之后，再焊接水平筋。施工中出现水平拉杆被垫起时，施工人员需要进行锁紧装置的安装。在具体弯起点位置处放置一定的立柱，并在收紧器及撑棍具体设计完成后，再进行安装。

当施工过程中选用的钢材料为斜杆或者水平筋及斜筋都采用粗钢筋时，技术人员需要将斜筋同水平滑块同步进行固定。同时对杆上的滑块预留出一定的滑移距离，并以水平筋开展穿入工作，确保水平筋两端的丝头长度一致。

2.5体外预应力加固技术的压浆

当完成张拉之后，压浆工作是体外预应力加固技术的重要环节。在施工之前，对压浆的密度及时间都有着具体的要求，并且在施工之前要做好模型试验工作，其比例为1:1的模式。在确定压浆密度饱满的情况下，在张拉完成的2}Ih内具体开展，在满足锚固要求的前提下，试验结束并检查合格之后，就可以正式开始压浆工作。一般压浆技术采用手动压浆机完成，以保证压浆压力的要求和压浆过程的稳定性，还需要保证压浆过程中的均匀性及密实度的合理性，确保压浆的质量及水平。

3结语

综上所述，公路桥梁工程的建设是现代化社会发展的基础性工程之一，是促进社会经济发展的重要因素，该项工程的正常使用不仅能够推动社会经济的可持续发展，而且还实现了国民经济的不断升高。将体外预应力加固技术与我国传统的桥梁加固技术相比，该技术属于一种新型桥梁加固方法，自身的优势能够有效地提升桥梁的稳定性及安全性，延长了桥梁工程的使用寿命，有效解决了对公路桥梁施工产生的巨大影响，提升了公路桥梁工程的承载能力，满足了我国交通车辆不断提升的现状，使桥梁在长期运行过程中出现的质量问题得到控制和解决。体外预应力加固技术的应用在一定程度上改善了公路桥梁结构荷载力下降、桥体本身出现裂缝及桥梁稳定性下降的现状，并对人们的出行安全提供了具体方案，本文具体从放样定位技术、上锚固点设置技术、转向装置技术、预应力筋的安装及设置技术、压浆技术这些方面进行具体探究，阐述了采用体外预应力加固技术的有效性。总之，本文在公路桥梁施工中体外预应力加固技术的应用，能够对桥梁工程项目存在的问题进行全面把握的基础上对其进行适当的维修和加固，增强了桥梁本身的承载能力，同时避免裂缝的出现，为我国桥梁工程的建设提供了科学的技术支撑，加快了交通运输业的不断发展，从而促进现代化社会经济的建设。

第三篇：预应力技术在路桥施工中的应用

预应力技术在路桥施工中的应用

摘要：预应力施工技术在我国的路桥工程中是有着越来越多的运用，但这项技术需要技术水平较高的施工单位来操作，本文探讨了预应力技术、公路桥梁施工中的运用和实际问题、这项技术的未来发展方向三个方面，论证了这项技术在将来的实际作用。

关键词：预应力技术；路桥施工；发展方向

一、概述

我国许多地区已经开始向新型城市建设转变，为了让新型城市化建设脚步走的更快更稳，公路与桥梁这些贯穿城市的“血脉”自然是重中之重，尤其是更多的快速路，高速路，高架桥和城市道路网路规划建设都给施工企业和单位提出来更高的要求。所以，研究符合当下情况的施工技术也显得尤为重要，预应力技术就在这其间脱颖而出，这项技术的特点是，技术含量比较高，工艺要求更加严谨，当然这项技术在没有达到完美的情况下，还有很多问题有待解决，所以要求施工单位应多留意，勤记录以求得问题尽快有效的解决，为其他的领域的应用项目提供有效地参考价值。

二、预应力技术概况

“预应力技术指的是在路桥工程以及其他建筑工程的施工过程中，实现在平板结构以及转换层等特殊结构形式中的一种技术。”

这项技术属于力学与结构力学范畴，适用于大部分土木工程施工中。说起预应力技术其实分为两种一种是体外预应力技术一种是内部预应力技术，虽然两种技术在物理学中的力学原理基本一致，但主要区别就是在施工技术上体现的不同构造，本文将重点探讨第二种内部预应力技术也就是我们通常所说的预应力技术。预应力技术最早起源于欧洲，在1935年～1945年的到了发展，由于当时的物资短缺所以这项技术可以在施工中采用高强度钢筋来节省更多的工程材料。正式因为建筑材料紧张，我国的预应力技术也在1950-1960年之间出现，其中经历了几次改革和研发，终于在1980年以后我国的预应力技术达到了一个全新的高度，更加现代化的预应力技术被运用到更多的领域里，此时这项技术相比原来有了明显进步，节省更多的钢材、在整体结构跨度上有了明显增加、本身材料的自重上大幅下降、在使用范文上有了更多选择、结构成本下降所带来的综合经济性优势，正是因为这些优势让我国的在“八五”计划纲要中将预应力技术列为重点开发与推广项目。这就是预应力技术概况！

三、预应力在公路桥梁施工中的应用

（一）预应力原理和应用范围

预应力技术在公路桥梁的具体施工中的运用主要体现在混凝土工程的施工上。为了满足混凝土结构件的预应力需求，通过一系列机械设备对预应力筋进行张拉，然后按设计要求规范的预应力筋数量进行铺设，在固定承压板之前要保持预应力筋和路桥本身的垂直度，最后要浇筑预应力的混凝土模块，如果这时混凝土的构件的外加的负载的压力与与产生的预应力抵消，就说明混凝土构件通过预应力技术承受了更多压力，其混凝土拉伸去区也能承担更多的负荷。运用在路桥施工中的预应力一般运用在以下几个地方：

1.加固桥梁结构中的应用，在路桥施工的过程中，为了实现对现有的结构件的总体加固，选择预应力技术是一项绝对可行方案，因为改善桥梁的整体质量是关键，是在路桥上运用高强度高硬度材料结构，预应力恰好能起到很好的负载能力，从而提高路桥的性能和使用寿命，尤其对于提高桥涵等部位的乘载能力上有着决定性作用，所以最典型的的预应力技术就是实施对于路桥加固工程项目上。

2.受弯构件中的应用，在路桥施工的工艺结构中，需要承载较大载荷的部位是受弯构件，因为其结构特点就是上部需要承受较大的压力而下部又需要承受一定的拉力，所以觉得这个部位的构建需要采用，工业结构简单，强度更高，本身更轻的碳纤维材质贴片。在碳纤维裁片与预应力技术结合产生的工艺可以在其应力基础上将其坚固程度扩大到最大，从而让受弯构件以及整体工程项目延长使用寿命。

3.混凝土路面中的应用，随着城市化进程的建设，公路的作用就显得尤为重要，通过大量的报道了解到越来越多的预应力技术被运用到混凝土路面项目里，正是这项技术的参入让混凝土路面的开裂情况大幅度减少，其原理就是预应力筋对混凝土路面的深层路基结构进行了有效的约束，其实在混凝土路面中预应力的技术与桥梁中的作用原理极为相似，所以说预应力技术已经在更广的项目范围内起到了关键作用。

混凝土续梁中的应用，很多大中型城市中的桥梁建设年代较，早所随着时间的前进这些桥梁也都面临着翻新以及续梁施工，混凝土桥梁的多跨连续梁项目分为正弯区域和负弯区域，当承受抗弯承载力与抗剪承载力的支座负弯，无法提供更持久的支持力时，就需要根据当时的状况选择碳纤维贴片和增加粱下面积的方式来进行巩固根基。

（二）预应力技术施工中的注意事项

预应力技术虽然经过多年的发展和研究有了一整套较为完善的施工体系，但并没有达到完美程度，所以其中有几点需要注意的地方，首先在选择预应力筋和预应力锚具的选择，这两项是应当在施工前期已经准备好的，这两项材料的选择关系到整体施工的质量和效率，预应力筋可选择低松弛性钢绞线，由于其性价比高，质地轻，方便施工等特点，在应用范围上最广，预应力锚具是制作预应力材料制中的主要实用工具，在选择种类上也比较多，但大致分为先张法和后张法，其中后张法中的机械锚固类锚应用范围较广，而且具有使用中预应力损失较小，方便连接等特点。然后，在路桥施工过程中最值得注意的就是波纹管堵塞的问题，其带来的损失就是由于浇筑混凝土时无法顺利通过预应力钢筋而造成的施工中断，白白浪费了人力和物力，这就要求施工单位在操作是一定要严格遵循施工计划设计，尤其是安装管道并确定位置时，做到勤记录勤计算，以将误差减少到最小，当然在配比水泥浆时也要严格安装配比执行，以保证施工一次性成功。其次，预应力的张拉力控制也是经常令施工单位头疼的问题，张拉力控制出现误差之间会导致施工件表面出现裂痕，虽然裂痕的出现也有因为自然因素所导致，但人为因素控制的各束张拉力不同，操控不规范还是占了主要责任，所以就要求施工单位对施工人员进行施工培训，规范预应力张拉时千斤顶等工具的使用，以保证施工的顺利进行。最后，也是最重要的就是在保证施工安全的情况下再保证施工质量，包括施工人员的上岗培训，施工工具的完善管理，施工区域的严格控制，施工过程中的自检与检查，路桥工程关系到经济建设的进程，只有完善每个细节才能让整体工程做的尽善尽美。

四、预应力的问题实际路桥施工中的未来展望

预应力技术在国外已经发展比我国早了将近半个世纪，所以我国的预应力技术还有很多的不足之处，所以首先应该发展的是预应力材料，在未来将会有更高强度，材质更轻，更加坚韧和更加耐久的应力筋产生，在一些发达国家如美国，法国等都率先采用了预制先张预应力混凝土这项技术的特点是质量和耐久性都更加突出，而且省去了灌浆工序从而直接减少了管道和锚具的费用，提高了经济性。在不久的将来，很多工艺计算性工作可以交由计算机控制操作，这样可以更加高效，准确的对整体施工项目进行控制，以减少人为的工作失误。

五、结语

综合以上的几方面，我们看到预应力技术已经被广泛的运用到路桥施工作业中，但其中的不足之处还是会给工程进度带来隐患，所以我们应当积极的参与到国际间的学术交流中，取长补短，借鉴国外较为先进的工作经验和技术，再结合我国自身的情况，发展大型的集团性的，甚至国际性的公司来促进我国预应力技术的完善和发展，相信我国的预应力技术不能仅仅是在路桥施工中，还会在更多的使用领域被充分利用。

参考文献：

[1]思元奎.道路桥梁施工中预应技术的应用分析[J].科技传播，（2013）104-0129-02

第四篇：碳纤维加固技术在厂房加固中的应用

碳纤维加固技术在厂房加固中的应用

(本文由：上海鼎峰加固工程 整理)

摘要：综合加固工程实例论述碳纤维复合材料加固技术应用于场地较小、环境复杂条件下的加固方案、设计原理及施工过程，通过工程实例阐明碳纤维材料是一种适用面很广的加固修复材料，而且有良好的耐久性和耐腐蚀性。

关键词：碳纤维材料；复杂环境；混凝土结构；加固设计；施工方法

碳纤维加固材料是一种新兴的高强材料，最早应用于航空航天等高科技领域。近年来在土木工程领域中的研究与应用得到迅速发展，较之传统的结构加固方法，碳纤维加固技术是一种新型高效的加固修复材料，具有高强、高效、施工便捷、使用面广等优点。更主要的特点是耐腐蚀、截面尺寸小(即紧贴构件表面不占用空间)。碳纤维加固技术是利用改性环氧树脂类胶结材料将碳纤维片材粘贴于构件表面，从而达到结构补强及改善结构受力性能的目的。此项技术在美国、日本等发达国家已成熟运用，我国在20世纪90年代后期才开始碳纤维加固技术的研究与应用，近年来我们在许多方面进行过应用，应用效果非常理想，并已取得了一定的成果，且形成了系统的加固理论，现在中国工程建设标准化协会标准：《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》正式出台了，实际应用有章可依，为我们今后的大量使用创造了条件。工程概况

包钢选矿厂再磨车间厂房始建于20世纪9o年代，为多层钢筋混凝土框架结构，主厂房四层，局部五层，建筑面积6 000 m2左右，加固部分结构平面见图1。使用及生产情况与设计相吻合，21303年厂方由于技术改造需要，拟在V21．860 m屋面框架梁上悬挂桥式电葫芦，原屋面梁经可靠性鉴定，现在结构承载能力不满足改造要求，故对v21．860 m屋面框架梁采用碳纤维进行加固，经过加固达到了2003年厂房在v21．860 m屋面框架上悬挂桥式电葫芦的技术改造需求房屋的非破损检测及评定结论

2003年对拟改造加固部分的结构构件和框架梁采用超声—— 回弹综合法进行了框架混凝土梁现有强度的检测，同时对该部分构件和相关构件的外观质量和开裂破损情况进行了全面检测。检测结果：通过对该厂房的全面检查发现，厂房内框架梁有明显斜裂缝，除此以外混凝土外观质量良好，表面平整光洁，棱角齐全，未见其它质量缺陷，D—E列3—7轴框架各主梁，混凝土检测结果均大于25 MPa，根据以上检测结果，对梁的抗弯、抗剪承载力进行计算，抗剪承载力不满足改造要求。加固方案的选择

在加固方案的选择上考虑该厂房环境窄小，车间要求加固施工必须在不停产的情况下进行，而且必须保持生产环境清洁干净，上部绝对不能有粉尘及杂物掉落。经现场考查该厂房的楼层较高，在上面可搭吊架进行操作，只有选择所有加固操作在上面进行，才能保证在不停产的情况下进行，所以首选了碳纤维加固方案，这种方案使用材料较少，设备简单，没有湿作业，施工及防护搭载重量均可满足吊架的负荷要求。而且施工防护工作容易做到，能够满足厂房内正常的生产环境和干净清洁的要求。施工工艺及构造要求 5．1 施工工序

(1)严格按规程要求作好施工准备；

(2)混凝土表面处理要彻底，必须按规程要求露出坚实的基层；(3)按材料使用要求配制并作涂刷底层树脂；(4)配制找平材料并对不平处修复处理；(5)配制并涂刷浸渍树脂或粘贴树脂；(6)粘贴碳纤维；

(7)未粘贴碳纤维的部位，粘贴完碳纤维后，刷两遍聚合物防水涂料对全梁进行耐久性处理。要注意养护，不能损伤碳纤维布及聚合物涂料层。5．2 注意事项

(1)材料要经检验合格；

(2)表面处理要用混凝土角磨机、砂轮等工具将构件基层混凝土表面打磨平整，构件转角粘贴处要打磨成圆弧状，圆弧半径R≥20 mm，表面打磨后应用压力风机清除粉尘，并保持清洁干燥；

（3）涂刷底层树脂厚度均，不能漏刷或有流淌及气泡现象存在；

(4)粘贴碳纤维布时，不得损伤碳纤维布，要使粘结剂充分浸透粘贴碳纤维中，粘贴时要使其平整无气泡，粘贴碳纤维接头搭接长度为150 mm，各层粘贴碳纤维布之间的搭接位置要相互错开。结束语

碳纤维加固技术对混凝土结构及构件的补强加固效果是十分理想的，在基本不增加构件截面尺寸及自重的前提下，该技术在施工工期、施工质量方面均能达到预期的目的，而且不受场地大小、构件形状的影响，适应面非常广泛；同时通过表面粘贴碳纤维补强加固，也可使混凝土表面起到防潮防腐的作用，既可起到补强加固作用又提高耐久性，一举两得；加固后的框架梁，经一年多生产运行和春夏秋冬四季环境的更替，未见任何异常现象，结构完好无损。目前在旧厂房技术改造项目多，厂房钢筋混凝土结构多数需要补强的情况下，碳纤维加固技术具有较大的推广应用价值。

第五篇：桥梁加固的主要方法及应用

桥梁加固的主要方法及应用

采取加固的方法提高桥梁承载力、抗弯能力、抗剪能力、荷载等级等是最经济、最简单和最适用的措施 ,依据不同的桥梁现状和加固要求可以采取不同的方法。本文主要介绍工程中常用的几种方法 ,以与同行交流。

桥梁加固改造的技术途径及设计原则

1.1 主要技术途径

桥梁加固一般是通过对构件的补强和结构性能的改善来恢复或提高现有桥梁的承载能力,以延长其使用年限 ,适应现代交通运输的要求。其改造的主要技术途径有:加强薄弱构件、增加辅助构件、改变结构体系、减轻恒载、加固墩台及基础等。

1.2 加固方案确定原则

一般认为满足以下条件 ,加固方案才基本可行:比重建新桥可以节约大量的投资和材料 ,具有明显的经济效益;桥梁经加固改造之后 ,无论结构性能、承载力还是耐久性方面都能达到使用要求;桥梁的下部结构具有足够的潜力[1]。

桥梁加固的几种常见方法

2.1 加大截面加固法

加大截面法 ,也称为外包混凝土加固法 ,是用增大混凝土结构物的截面面积和配筋进行加固的一种方法。这种加固方法要求被加固的桥梁下部结构能够承受更多的自重 ,能够提供更高的承载力。通常情况下 ,以加厚桥面板或加大主梁的梁肋宽度为主。

2.2 预应力加固法

预应力加固法是采用外加预应力的钢拉杆对结构进行加固的方法 ,适用于要求提高承载力、刚度和抗裂性及加固后所占用空间小的桥梁。可分为预应力拉杆加固和预应力撑杆加固 ,其中预应力拉杆加固主要用于受弯构件 ,以梁身为锚固体 , 通过预应力张拉对梁的受拉区域施加外力 ,以抵消结构本身的自重 ,减少车辆荷载作用下的应力 , 能够减少梁体出现过多的裂缝 ,以及减小裂缝宽度。预应力撑杆加固主要用于桥梁下部结构的轴心受压墩柱 ,但在实践中桥梁墩柱加固也很少采用这种方法。

2.3 外部粘钢加固法

外部粘钢加固法是一种采用化学粘结剂将钢板直接粘贴在混凝土构件表面 ,使之与构件形成受力整体 ,以提高承载力、增大延性、刚度和满足正常使用要求的加固方法。

2.4 粘贴 FRP 加固法

粘贴 FRP 加固法[2]是采用高强度或高弹性模量的纤维复合材料 ,用专门配置的粘贴树脂或浸渍树脂粘贴在桥梁混凝土构件表面 ,使之与原构件形成整体共同受力的加固方法。

目前 ,结构工程中常用的 FRP 材料有玻璃纤维(GFRP)、碳纤维(CFRP)和芳纶纤维(AFRP)3 种,其中以碳纤维增强复合材料(CFRP)应用更多。本文着重概述采用 CFRP 的加固方法及实际工程应用。

碳纤维布纤维方向分为单向和双向2 种 ,其中以单向布应用为主。碳纤维布具有高的强度重量比和刚度重量比率、良好的抗疲劳性及高的耐久性、耐腐蚀、热膨胀系数低等特点。

当被加固的桥梁结构处于特殊环境时 ,应根据具体情况选用其他防护材料。目前 ,粘贴碳纤维布加固方法往往辅以裂缝灌浆、封闭等方法。

与其他加固方法相比 ,碳纤维布加固技术的优势主要体现在:高强高效 ,可设计性强;基本不改变原结构外观 ,不会对原结构造成损害;运输储存、施工更方便、快捷 ,容易保证施工质量而且后期维护费用低;其化学结构稳定 ,在耐候性、腐蚀性以及抗疲劳性能等方面更加突出。但应用此法对桥梁进行加固时 ,应充分考虑纤维的方向布置 ,合理的材料连接方式、连接尺寸、连接位置粘结材料的性能指标。尤其是施工过程的质量控制 ,一定要按正常的施工程序进行 ,否则会影响桥梁加固效果。

应用实例

某桥于上世纪 70 年代初建成:上部构造为4 孔跨径 L = 16.8 m 的少筋微弯板工字梁组合的装配式钢筋混凝土梁结构 ,无横梁 ,桥面净空为净-7 m + 2 ×0.25 m ,下部构造为钢筋混凝土双柱式灌注桩墩及重力式桥台。

原桥上部构造采用 1966 年 1 月出版的《少筋微弯板与工型梁组合的装配式钢筋混凝土上部构造试用图纸》,设计荷载为汽-13 ,拖-60。

3.1 加固前病害调查

在确定加固方案前 ,对旧桥现状进行了全面调查 ,全桥主梁 4 ×5 片。根据实际损坏情况 ,对2～4 孔的 15 片主梁、微弯板、支座、桥墩(台)及附属结构进行了细致的检查。

3.1.1 主梁

施工质量较差 ,各部位尺寸沿跨径不一致。单根主梁最多发现裂缝 51 条 ,裂缝宽度最宽为4mm。有竖直裂缝 ,也有斜裂缝、水平裂缝 ,斜裂缝与水平方向夹角为 40～80°。竖向裂缝主要分布在主梁腹板下部(主要在跨中8.5m 范围内)且下宽上窄;斜裂缝主要分布在端部 4 m 范围 内;水平裂缝主要分布在梁端。主梁局部钢筋外露 ,产生锈蚀。

3.1.2 其他

微弯板施工质量较差 ,底部非常粗糙,局部有细微裂纹。支座为钢板支座 ,钢板锈蚀严重 ,有大块蚀块脱落。支座附近主梁砼有压碎现象。1 号桥台锥坡破损 ,3 号桥墩发现一处空洞现象。部分栏杆倾斜 ,泻水孔堵塞 ,桥面上梁间隙较大,车辆通过时振动大、噪声大。

3.2 加固设计

根据调查情况 ,笔者主要针对主梁进行加固设计。

主梁采用 CYMAXL3002C 碳纤维片材进行加固 ,主要性能指标有:设计厚度0.167 mm;抗拉强度标准偏差 40 MPa;抗拉强度标准值

4108 MPa;抗拉强度平均值4233 MPa;弹性模量236 GPa。计算中 ,考虑到碳纤维片材与主梁砼之间的密合性 ,对材料的抗拉强度设计值取用折减系数 0.8。经计算 ,主梁跨中底部碳纤维材料厚度需 0.25 mm ,故采用 2 层。加固设计见图1 所示。

3.3 加固要点

(1)支座更换 采用 5 个液压千斤顶将整孔梁一端整体同步顶起 ,更换支座。将梁体顶升后,取出原锈蚀支座 ,将墩台支承垫石处|考试|大|和梁底面清洗干净 ,去除油垢用环氧树脂抹平。支座垫石建议采用树脂砼 ,以迅速增长强度 ,加快施工进度。

新支座安装前应进行全面检查和力学性能检验, 安装过程中不能碰撞新支座。新支座重心对准梁的计算支点 ,使支座受力均匀。

(2)裂缝处治 裂缝宽度 < 0.2 mm 时采用表面涂抹修复,裂缝宽度 > 0.2 mm 时采用化学灌浆修复。

(3)碳纤维材料粘贴 施工时应从梁底至梁肋顶部方向进行。先对混凝土表面作清洗处理 ,配置并涂刷底层树脂、配置找平材料并对构件表面进行清平处理、配置并涂刷浸渍树脂或粘结树脂。粘贴时碳纤维布应与砼表面完全密合 ,粘贴完毕再对其表面进行防护处理。

3.4 评定

对原有桥梁进行汽220 荷载的静|考试|大|载试验 ,测定加固后桥梁控制截面的应力(应变)、挠度等技术参数 ,鉴定其承载能力[3]。

由所测数据分析看出 ,碳纤维加固少筋微弯板工型组合梁的方法切实有效 ,经加固后的主梁具有一定承载潜力。

结语

本文介绍了当前旧桥加固的几种主要方法, 着重探讨了碳纤维材料在旧桥加固中的应用。通过具体的加固实例 ,说明经过碳纤维布加固的桥梁构件能大幅度提高梁板的抗弯、抗剪性能 ,并能提高桥梁构件刚度和延性 ,起到抑制开裂和降低挠度的作用。相信这种新材料、新工艺经过更多的工程实践检验和完善,会有更大的应用前景。

参考文献：

蒙云.桥梁加固与改造.重庆 : 重庆大学出版社 , 1989.3～8 2 中国工程建设标准化协会标准.碳纤维片材加固混凝土结构技术规程.北京:中国技术出版社 ,2003.2～3 3 交通部第二公路勘察设计院.公路旧桥承载力鉴定方法.北京:人民交通出版社 ,1988.30～39