体外预应力技术在路桥加固施工中的应用研究

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　　摘 要 近年来，随着桥梁施工方法的不断创新、改进，使越来越成熟的路桥施工方法逐渐出现，其中体外预应力技术在公路桥梁施工中也得到了广泛的应用，一定程度上提升整个公路桥梁的安全、可靠、舒适。基于此，笔者结合自身工作实践经验，以实际路桥加固建设案例为背景，对体外预应力技术在路桥工程施工中的应用进行分析。
　　关键词 体外预应力;路桥工程;施工
　　1 体外预应力的布置形式及其施工方式
　　体外预应力技术与其他加固技术最不同的是其可以有效保障桥梁整体结构的安全性能，并且维持的期限最长。
　　1.1 体外预应力的布置形式
　　体外预应力最大的特点就是可以根据路桥的实际特点进行具有针对性的布置，比如说根据其是否遭受到了病害可以进行以下几种方式的预应力体系布置形式，分别是顶板体外索，地板体外索和腹板体外索。除此之外我们还可以根据桥的跨度以及具体的地理位置调整场所的空间布置方式，通过专项多点传力的方式，可以有效改变路桥的整体受力情况。
　　1.2 施工特点
　　体外预应力较无黏结预应力而言拥有无可比拟的优点，比如说其整体的横截面尺寸过小，施工步骤简单易行，更重要的是体外预应力所需要的钢束是可以随时被替换的，对于旧桥梁的加固起到了良好的质量保障作用，除此之外他还可以根据桥梁是否受到病害的情况对体外预应力体系进行灵活的布置，根据桥梁的实际情况选取是否进行全桥加固[1]。
　　2 体外预应力技术在路桥加固工程中的应用实例
　　2.1 工程概况
　　某高速公路预应力混凝土构建而成的连续钢结构大桥。 该桥主桥布置为75+130+75米三跨一联的预应力混凝土连续刚构，全长 280m，主墩为双薄壁柔性墩，两岸主、引桥间各设有一交界墩。主桥按双向六车道设计，分左右两幅桥，各宽16.50米。大桥主梁采用单箱单室，三向预应力砼土箱型截面。
　　2.2 施工过程分析
　　（1）体外预应力管道和转向器预埋。体外预应力管道和转向器的预埋必须按照设计图要求精心施工，转向器采用劲性骨架固定，防止预埋偏差造成穿索困难。
　　（2）体外索下料。根据张拉工艺要求合理确定环氧喷涂钢绞线的下料长度和PE套管的剥皮长度，并用OVLMD10型液压钢丝镦头机将钢绞线的中间丝进行镦头，并将单根钢绞线的周边6根钢丝切除12cm，方便穿索，下料好的钢绞线做好标识，防止穿束时穿错钢绞线。钢绞线在穿索前，仔细检查护套的破损情况，对PE护套有破损处用PE焊枪进行修补。
　　（3）套管下料及焊接。按照设计尺寸对HDPE管进行下料，当套管不够长的时候，采用发热式塑焊机将两根管端头削平、对焊接长，并将焊接压力保持至焊缝完全冷却硬化后才能撤离，保证焊接质量。
　　（4）体外预应力钢绞线穿索。①放索。环氧钢绞线运到现场后，人工将环氧钢绞线从索盘内放出，搁置在桥面上，下垫彩条布，防止桥面混凝土面损伤PE套; ②安装辅助索。安装锚固区转向器的密封板，将辅助索从墩顶梁段的工作锚板穿入，依次穿过预埋钢管和中间转向块梁段的转向器，从另一端的墩顶梁段的工作锚板穿出，并将辅助索张拉固定，辅助索采用普通的钢绞线。③穿索和预张拉。体外索采用人工法进行单根穿束，为防止钢绞线打绞，在穿束前对各转向器内的孔道位置进行统一编号，钢绞线从锚垫板穿入，依次通过预埋钢管转向器、密封板、转向器和套管，最后进入另一端锚固区内预埋管及转向器，由该端锚垫板穿出两端无黏结筋外露长度留够整体张拉时所需的工作长度，安装好工作锚具，并在穿出端安装单根张拉支座，然后用YDCS160-150千斤顶进行单根预紧，预紧力为0.13δcon，第一根钢绞线预紧完后，将辅助索去掉。重复以上工序，直至该束穿索全部完成。
　　（5）体外预应力张拉。根据设计张拉控制力的要求，体外索用YCW65千斤顶进行两端对称分级张拉。
　　（6）防腐油脂灌筑。用手提砂轮机平整地切除锚头两端多余钢绞线，为方便换索，钢绞线外露工作锚板端面的长度为 45cm。在油脂灌筑时，出油管的管口接到箱梁顶面，高于工作锚板顶口，保证了灌油时的压力。高压塑料出油管从锚下垫板上的出油孔内伸到转向器处，在灌油时油脂是从预埋钢管的底部往工作锚板方向返油，保证了预埋钢管内油脂饱满密实。拆出油管，装好保护罩，以同样的方法灌满保护罩内的防腐油脂，用螺栓拧上保护罩的进出油孔，完成整个锚头区的灌油，停机转换至下一工作点。
　　（7）减振器安装。按照设计要求安装减振器，与梁体预埋件连接，起到减震限位作用。减振器安装时注意对体外索的保护，螺栓拧紧，焊接连接件时注意隔热处理，防止PE套烧伤。
　　2.3 关键施工工艺
　　（1）施工中挂篮的改进。右幅桥转向块设置在节段箱梁中间，其中最重的一块有70吨。在进行转向块节段的施工时，这将使底模中部受力加大，受力的不平衡将造成前后横梁向平面外倾斜的趋势，有将精扎螺纹钢折断的危险。为了防止精扎螺纹钢受折，在底藍中部区段加两根I36组合横梁，通过精轨螺纹钢吊压在主纵梁上（刚性斜撑范围），从而控制底蓝纵梁跨中挠度变形。且施工时先浇筑完底板砼，再张拉紧精轨螺纹钢从而达到共同受力的目的，但不宜提前张拉紧，实际施工时起到了很好的效果，明显降低了挂蓝的下挠，前后下横梁侧向倾斜的现象也明显得以改善。
　　（2）箱梁0#块中体外预应力索的施工。在上述体外索部分的施工中，由于在箱梁0#节段中所占的比重最大，构造也最复杂。由于0#块节段长达10米，且因锚固转向的需要顶板厚度达到1.5米，是体外索重要的转向和锚固区域，在此区段体内体外索管道构造复杂，因此无论从设计还是施工角度而言，在箱梁0#块区域是本桥梁体外预应力施工中最关键最重要的一个施工部位。在本桥箱梁0#块中，体外索预留孔通过转向器和A/B预埋管的预埋形成[2]。
　　3 结束语
　　以上是结合本人实践工作经验，对体外预应力技术在路桥加固中的应用展开了探讨，具体的分析了体外预应力的布置形式及特点。然后根据实际项目对体外预应力施工技术进行分析，希望能为相关案例提供可供参考的发展思路。
　　参考文献
　　[1] 熊学玉.体外预应力结构设计[M].北京：中国建筑工业出版社，2005：51.
　　[2] 杨洪波.体外预应力法在连续梁桥加固中的应用研究[D].大连：大连理工大学硕士学论文，2006.
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