高速公路桥梁工程应急加固中新型预应力技术的应用实践

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摘 要：近年来，随着预应力技术的不断发展，由于自重轻、施工方便的优点，在高速公路桥梁施工中得到广泛应用。文章重点分析新型预应力技术的在公路桥梁中的应用。

关键词：公路桥梁；应急加固；预应力技术

中图分类号：U445.46 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）23-0026-02

在高速公路使用的过程中，由于多种因素的影响，需要对处于“差”工作状态的桥梁进行应急加固处理。而由于应急加固处理工程本身的特殊性，在选择加固技术时，不仅需要考虑技术本身的使用性能，还需要考虑到技术的便捷性，要求在不中断交通的情况下，选择能够达到加固效果的技术。

1 预应力高强钢丝绳抗弯加固技术

该技术是利锚固于梁底的钢丝绳的拉力传递到待加固混凝土上，从而提高混凝土梁的抗弯承载力，在施工中钢丝绳的锚固必须十分可靠，其施工工艺如下：

制作端部锚具固定端部锚座预应力钢丝绳下料与挤压锚头制作开凿板端部槽口端部槽口灌注端部锚固砂浆张拉与锚固预应力钢丝绳浇注端部锚固砂浆和底部防护砂浆

制作端部锚具时需综合考虑钢丝绳数、钢丝绳直径、其承载的拉力荷载及焊需要等，锚具外侧为开口形式，开口宽一般较钢丝绳直径宽0.04 mm，深度以有效锚固钢丝绳为宜，锚具的厚度、宽度和长度则分别以焊接需要、受拉力所需强度和梁底宽度确定；固定锚座前，根据设计相关要求对梁底板进行测量放线，确定锚具中心线位置，根据中心线位置进行刻槽后，将刻槽位置打磨成粗糙平面，钻孔并植入全螺纹螺杆。使用黏钢胶涂抹在锚固钢板结合面和混凝土表面，在预定位置黏结钢板并固定，确保结构胶达到设计强度、钢板黏贴牢固后可进行下一工序；根据端部锚具间间距和钢丝绳工作应力计算预估预应力钢丝绳下料长度，使用同一规格钢丝绳在无应力状态下进行现场测量后，确定钢丝绳精确下料长度。按照设计规格制作挤压锚头后，将钢丝绳穿入锚头内孔，进行强力挤压，使其与钢丝绳成为一体，挤压锚头示意如图1所示。

按照设计要求，测量放线确定端部锚具在梁板上的中心位置后，沿跨度方向凿出端部槽口，深度与混凝土保护层厚度大致相同；对端部槽口进行凿毛、清理，使用高强度、粘结性能耗的高性能砂浆灌注端部槽口，保持砂浆面与加固构件底部相齐平；将预应力钢丝绳一端穿入端部锚具开口，使用张拉器张拉另一端从中间向两侧对称张拉，张拉长度满足两端端部锚具间距时，将钢丝绳嵌入锚具开口，锚固挤压锚头；使用高强度、高性能环氧砂浆和具有良好延展性的聚合物砂浆在钢丝绳张拉完毕且可靠固定后，分别涂抹端部锚具和锚具间的钢丝绳位置梁底，覆盖锚具和钢丝绳，完成砂浆涂抹后，使用与梁体颜色相近的涂料涂刷在砂浆表面，以达到美观的效果。

2 预应力预应力碳纤维板（CFRP）加固技术

公路桥梁应急加固中采用预应力CFPR技术时，施工工艺和质量与加固的效果有着直接的关系，合理的施工工艺和可靠的施工质量是保证加固效果的重要基础，该技术施工时工艺流程如下所示：

施工前准备损坏部位复原底涂作业补平作业下层粘接树脂作业粘贴碳纤维片贴片表面处理加工。

施工前做好现场勘察、施工设计等，敲除需修补部位的混凝土水泥表面脆弱部分，凿除混凝土表面剥落、空鼓、腐蚀等出现劣化现象的部位，劣质层较大的部位凿除后使用水泥砂浆进行修复，去除需修补部位的表层污垢，对转角粘贴处进行倒角处理，并打磨成圆弧状，保证需修补部位表明的干燥清洁；将主剂、硬化剂按照一定的比例均匀调和后进行底涂作业，自然风干，1～2 d后胶固化后进行下一施工工序；对于不平的部位使用胶进行补平作业，确保混凝土表面平整；使用特定的环氧树脂直接均匀涂抹在混凝土下层表面，按照施工设计要求的尺寸和层数剪裁碳纤维布，由上而下、由左而右地粘贴碳纤维布。粘贴碳纤维布时尽可能避免受力方向搭接，若施工需要，则搭接程度小于10 cm；碳纤维布粘贴完成确定无误后，受用滚刷沿纤维方向反复滚压，使碳纤维布与粘接树脂紧密结合，确定粘接紧密后固定碳纤维端部。若碳纤维布与树脂间有气泡或间隙，沿纤维方向使用美工刀切开后注满粘接树脂并压平，确定粘接紧密，多层粘贴待上一层碳纤维布表面指触完全干燥后重复上述操作进行下一层碳纤维布粘接；确定碳纤维布表面充分风干且结合紧密，进行表面处理工作，以保证桥梁外观的美观。

3 体外预应力加固技术

体外预应力加固的方法有水平拉杆法、下撑式拉杆法和组合式拉杆法，以下撑式拉杆法为例，其工艺如图2所示。

施工工序流程为：

施工前准备定位防线预应力钢筋的制作与安装端部锚板安装张拉预应力钢筋防火防腐处理。

施工前对需加固部位进行清洁处理，按照施工设计要求，测量定位放线，确定梁端转向块、拉紧螺栓及钢筋变折点的位置；根据施工设计要求将预应力钢筋调直后弯折成型，安装并锚固固定；对端部模板进行钻孔，并使用高压气流清孔后，使用结构胶灌注，埋入螺栓，安装锚板后拧紧螺母，用结构胶嵌填锚板和混凝土连接界面；采用分级张拉的方法对预应力钢筋进行张拉，横向张拉前，先向外侧敲紧转折点处的支撑垫板，初步张拉后，再横向施加预应力。纵向张拉时采用量测预应力筋中距的办法控制各跨预应力张力保持一致，应力达到要求后，固定螺栓；张拉完成后，使用涂刷防火防腐涂料的方法对表面进行防火防腐处理，并使用C30强度的混凝土进行包裹。

4 结 语

综上所述，新型预应力加固技术不仅能够恢复构件的整体性和刚度，保证桥梁的使用性能和耐久性，提高结构承载力，也有利于减少材料使用量，降低加固工程造价。在实际施工中应熟练掌握各新型预应力加固技术的施工工艺及技术要点，保证施工质量，以确保加固效果，从而保证公路的正常使用。

参考文献：

[1] 闫世岗.高速公路桥梁工程应急加固中新型预应力技术研究[J].交通世界（建养机械），2013，（10）.

[2] 张强，王勇武，庞月美，等.桥梁快速加固工程中CFRP材料的应用分析[J].城市建设理论研究，2014，（12）.