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西安地基加固公司淺談橋梁預應力加固技術

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西安地基加固公司淺談橋梁預應力加固技術

發布日期:2016-07-23 作者: 點擊:

預應力加固技術在土木和建築方麵應用非常廣泛,可以說預應力加固技術在公路橋梁工程中的應用更有應用價值。這種技術主要是解決如何針對橋梁結構出現的問題進行加固維護,主要是橋梁的布置特點和抗彎承載力的要求,進行預應力筋的加固補強的設計理念基本上滿足需求,是可行的。西安地基加固公司淺談橋梁預應力加固技術將結合公路梁預應力的加固技術進行分析。 

1 公路橋梁預應力加固技術的工作原理 

預應力加固技術不同於廣義的預應力技術,它隻是將後張法的體外預應力技術用於結構加固,屬於部分預應力,不是全預應力。其工作原理是為了抑製現有結構的某一部分繼續變形與裂縫,或者約束已有變形或裂縫使之恢複或閉合,以保持結構的整體性;也為了防止某一部位可能產生新的拉應力引起新的裂縫。其具體措施是:給需要考慮加固的結構部位施加部分預壓應力,以消除結構內可能產生的拉應力,抑製裂縫,並達到整體加固的目的。 

1.1 預應力路徑 預加應力既然是對結構構件內部施加壓應力,那就必須保證壓應力隻產生在結構構件的拉應力區,而不要產生在壓應力區,否則就會適得其反,使受壓區的壓應力超限,導致更可怕的脆性破壞。因此,關於體外預應力的齒板(錨拉點)位置與構造以及張拉索走向、張拉力強度,都必須經過仔細設計;此外,對加固件可能出現的導致裂縫的拉應力強度,也必須先經過仔細計算,做到心中有數,以便適當控製張拉噸位。 

1.2 預應力機具 根據體外預應力和局部預應力或部分預應力的工作特點,不存在埋管穿線和注漿等複雜問題。為了盡量回避障礙,減少對構件的傷害和對已有張拉管線的幹擾,應盡量避免長線張拉、大噸位(集中)張拉,而以短線分散張拉為主。因此,可盡量避免使用鋼絞線而以高強鋼絲或精製螺紋鋼代替。張拉機具應簡易、輕便,一般不使用台座式油壓千斤頂張拉,而代之以拉杆式手壓千斤頂,甚至以螺杆扣緊方式進行張拉。張拉以後考察一定時段,證實裂縫已經穩定,再鎖定張拉端,在張拉線(筋)表麵抹丹強絲水泥砂漿保護層,或噴射混凝土保護層,可起到封閉裂縫及保護張拉線和加固件的綜合效用。 

西安地基加固公司.jpg


2 原因分析 

大跨度預應力鋼筋混凝土箱梁橋的開裂原因顯然是多方麵的,必然很複雜。有些是設計構造不合理,主要表現在設計思想從力學平衡方麵考慮得多一些,從變形協調和本構關係合理方麵考慮得少一些,因而必然出現腹板和頂、底板的厚度及配筋不相適應,不滿足實際需要的問題;也有些是施工程序安排不合理和施工質量不保證的問題。但作為一個普遍存在的現象來考察,其主要原因還是存在於預應力張拉工藝上。作為全預應力設計,其主導思想和設計意圖是:通過預加壓力,使在結構的每一拉應力區都能產生一定的預壓應力,以便全部或部分抵消結構正常服務期間出現的各種拉應力,以抑製結構裂縫的出現。出現裂縫現象表明,主梁縱向預應力張力的張拉力度是足夠的,所以梁底並不出現彎曲張拉裂縫。但橫向張拉力度和豎向張拉力度就不一定夠,橫向張拉力度如果能夠確保,橋麵幾十米長的縱向貫通裂縫就絕對不會出現。存在最普遍的問題可能是關於縱向預應力的分布情況和擴散範圍。縱向預應力束的主要走向在縱梁底部,由於縱梁剛度大,相對來說,腹板和頂、底板的縱向剛度很小,預應力很可能集中出現在縱梁梁底的有限範圍內,並沒有向腹板和頂、底板內擴散。因為應力的傳遞是隨結構剛度的變化而變化的,頂、底板和腹板剛度不足,應力就傳遞不過去,也就是頂、底板和腹板的中軸附近很可能是預應力完全失效區,根本不存在預壓應力。在荷載效應或變形失調引起的拉應力偏大,而構造配筋不足的情況下,必然引起腹板中腰附近的棗核形豎直裂縫和頂、底板中線附近的橫向裂縫。此外,預應力張拉鬆弛,預應力埋管偏位,尤其是梁底縱向預應力埋管在接近支座處的負彎矩區時,應向上轉彎抬起,如果起彎點選擇不當,彎起量不夠或出現硬彎、偏位等現象,都會引起支座附近主拉應力放大,導致45°傾斜的主拉應力裂縫。如果起彎點離支座太近,則在支座附近的梁中性軸以下可能出現過大的預壓應力,這個預壓應力與支座負彎矩產生的中性軸以下受壓區的壓應力及強大的豎向剪應力疊加組合後,必然形成強大的正八字形傾向的主拉應力,與正常的主拉應力方向正好相反,裂縫傾向也就與正常方向相反,形成反常的倒八字形裂縫。倒八字形裂縫屬於剪壓型裂縫,引起的破壞將是脆性破壞,具有極大的危險性,必須引起高度注意。   3 預應力損失估計和減少預應力損失的措施 

預應力損失主要指由於預應力加固過程中的一種工作狀況問題,由於加固件自身和結構而引起的變形,這些問題都是在橋梁進行預應力加固補強過程中出現的問題,產生這類現象的因素包括:①基礎和地基的沉降;②被加固件因為某些原因產生收縮而引起;③加固件本身的因素;④加固件的節點和變形的結構;⑤溫度的影響產生的應變,在對橋梁預應力加固時,因為以上這些因素的影響,就會產生比較大的預應力損失,這種損失是不可忽視的,因此,在加固施工的過程中,要考慮和估算損失量,這樣才會在進行預應力加固過程中,將這些因素放進去,預留一些構造的措施,從而將預應力加固的數據調整並優化的數值。 


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