桥梁体外预应力施工技术

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OVM-SIII型体外预应力索
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人工穿布体外预应力钢索
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§3 锚固块及转向块
体外预应力体系仅靠锚固块及转向块传力，锚固块和转向 块必须和原结构有效连接，传递应力，锚固块及转向块一 般采用钢筋混凝土结构和钢结构型式。
张拉力大的锚固块均采用钢筋混凝土形式 ,钢锚固块更适 合施工空间开阔且应力较小的小型锚固块。
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OVM.TSK型体外预应力锚具 可以进行换索，可以调整索力
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对体外预应力钢索张拉及固定端 进行剥皮、去油清洗处理。
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体外索锚具密封罩
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安装成型的钢锚箱
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§2 体外预应力束
体外预应力束又称体外索，主要有光面钢绞线、无粘结钢 绞线、平行钢丝、成品索等类型。体外索较多采用无粘结 钢绞线，环氧喷涂带PE的单根钢绞线具有良好的耐腐蚀性 能，具有很好的适用性，目前广泛适用在桥梁加固中。
1 锚具 2 体外索 3 锚固块及转向块 4 减振装置 5 施工机具
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§1 锚具
体外预应力体系仅靠锚固端传力，因此体外预应力锚固体 系的可靠性和安全性比一般体内预应力锚固体系要高，需 使用专用的体外索锚具和夹片。体外预应力的锚具的外观 尺寸较普通锚具更大，且还增加了一些辅助配件，如密封 装置、防松装置、防护装置等。
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整体张拉预应力束
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体外索张拉完成
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1.4 体外预应力的施工工艺
施工准备 监测与验收
体外束锚固与 转向节点施工
防护与减震器 施工
体外束的 安装与定位
张拉与 束力调整
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桥梁体外预应力施工实例
——佛山市大都立交桥加固工程
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工程简介
广东省佛山市大都立交是连接佛陈路(佛山一顺德陈村)、 和佛山一环的一座互通式立交，该立交工程包括4座匝道 桥及SN匝道与广明左线合并后的一段广明左线桥。荷载等 级为公路1级，桥面宽度为匝道桥的横断面按单向二车道 布置，匝道桥标准横断面为0.5 m(防撞护栏)+9.0 m(机动车 道)+0.5 m(防撞护栏)，桥梁总宽10 m。匝道桥上部结构采 用单箱单室、斜腹板带圆弧断面的等高度预应力砼连续箱 梁结构，跨径为26~44．5 m。
桥梁体外预应力施工技术
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桥梁体外预应力技术介绍 桥梁体外预应力施工实例 桥梁体外预应力的应用前景
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体外预应力简介 体外预应力的组成
体外预应力的特点 体外预应力的施工工艺
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1.1 体外预应力简介
体外预应力：由布置于承载结构主体截面之外的预应力束 产生的预应力，预应力束通过与主体截面直接或间接连接 的锚固与转向实体来传递预应力。
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§4 减振装置
体外预应力体系的减振装置用于转向块与转向块或者锚固 块与转向块之间的体外索自由长度较大的位置，主要目的 是减少体外索在动荷载作用下的振动。
减振装置多为内包橡胶的小型钢结构，通过内嵌螺栓与原 桥相联系。
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§5 施工机具
体外索的张拉机具根据张拉的要求分单孔千斤顶和整体千 斤顶。单孔千斤顶用于施工空间狭小或单孔分丝张拉的体 外索，整体千斤顶用于整体张拉的体外索。
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施工方案
经施工后检测，该立交旧桥的预应力筋张拉控制力未达到 设计要求，部分波纹管灌浆不密实。
鉴于以上问题，拟采用新增体外预应力加固。由于预应力 损失的不确定性，在箱内布置8根体外索(如图1所示)。体 外索在每跨端部的转向块处向上转向，锚固在梁端部附近 的锚固块上。根据设计要求，在主桥各孔箱梁内均对称布 置体外预应力索，边跨体外索两端均锚固在新浇筑的梁端 锚固块上，每跨共设置8束直径为15.2 mm体外预应力钢束 ，每侧对应4束，其中左右两侧均对称预留预备索通道。 体外索张拉时逐跨分批次张拉，箱梁两侧对称由外向内张 拉，张拉时锚固块及转向架砼实际强度不得低于设计强度 的90％，且龄期不小于7 d，锚下控制应力为0.6fpk （0.6×1 860 MPa=1116 MPa）
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箱内体外预应力布置示意图
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施工工艺流程
施工准备
测定箱梁 原钢束位置
新增锚固块 转向块放样
钻孔及孔内处理
混凝土表面凿毛
安装模板
在箱梁顶面开浇筑孔
穿束 张拉 封锚
混凝土浇筑及养护
减震装置安装
恢复箱梁顶板施工洞
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加固结果
该立交箱梁体外预应力加固工程完成后，在梁墩顶、跨中 截面相应控制点安置应变片进行试验监测，在试验荷载作 用下各截面测试指标均满足设计要求，极大地提高了结构 的整体刚度。
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3 结语
体外预应力技术不仅适用于新建工程，也适用于旧桥 结构的改造与加固。体外预应力结构布置灵活，安全可靠 ，施工方便，可以大幅有效的提高桥梁承载力，特别是在 结构可以正常工作情况下实现调索和换索，是其他加固方 式所无法比拟的优点。
该立交修复完成后2年来的正常运营充分证明了对于钢筋 砼连续箱梁截面承载能力不足，采用体外预应力加固是一 种非常有效的措施，能有效地延长桥梁的使用寿命。另外 ，通过试验监测发现，该加固方法对于提高连续箱梁墩顶 部位抵抗支点负弯矩的能力有限，建议锚固块尽量靠近箱 梁横隔梁布置或采取其他更为有效的加固施工方法。
1、体外索布置在截面外，防腐、保护相对较困难，易受外 界影响。
2、锚固及转向区域容易产生应力集中，局部应力大，锚固 施工要求高
3、体外索张拉力较小，不能充分发挥体外索强度高的特点 ，对锚具及夹片的要求很高。
4、体外预应力筋的变形和混凝土的变形不一致，容易造成 预应力损失。
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1.3 体外预应力的组成
3、对原结构损伤小，不影响桥下净空。 4、预应力布置灵活，可以根据桥梁病害进行全桥加固也可
以进行局部加固。 5、与混凝土无粘结，由荷载产生的应力变化分散在预应力
筋全长上，应力变化值小，对结构受力有利。 6、索力根据情况可以进行调整，预应力索可以更换，便于
使用期间进行维护。
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1.2 体外预应力的缺点
体外预应力结构的概念最早产生于法国，体外预应力体系 是后张预应力体系的重要的分支之一, 使预应力体系更加 丰富、适用。
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1.2 体外预应力的优点
1、锚固构件尺寸较大且增加了辅助构件，可有效的提高承 载能力。
2、简化预应力筋曲线，预应力筋仅在锚固处和转向处与结 构相连，减小摩阻损失，提高预应力使用效率。