体外预应力结构设计研究
体外预应力(详细完整版)
体外预应力一、总则(1)本方案适用于体外预应力的设计、施工和监控工作，目的是确保体外预应力结构的质量和安全。
(2)本方案应符合国家相关标准和规范要求，如《建筑结构体外预应力技术规范》等。
(3)体外预应力的设计、施工和监控应由具备相应资质和经验的专业团队进行。
二、设计要求(4)体外预应力的设计应由专业工程师进行，包括以下要求：1．根据结构荷载和预应力力的大小，确定预应力的布置、线型和锚固方式；2．确定各预应力构件的尺寸、形状和材料；3．考虑预应力的施工、监控和维护便捷性。
三、施工要求(5)体外预应力的施工应符合以下要求：1．按照设计要求，在混凝土结构中预留预应力孔道或管道；2．预应力钢束或钢线穿过孔道或管道，并通过张拉设备施加预应力；3．根据设计要求，进行预应力的锚固和压浆等工序；4．确保预应力构件的施工质量和几何形状满足设计要求。
四、监控与检测(6)在体外预应力施工完成后，应进行监控与检测工作，包括以下要求：1．对预应力张拉力进行在线监测，记录张拉过程中的数据；2．进行预应力构件的应变监测，了解其工作状态和变形情况；3．定期对预应力构件进行检测，发现问题及时修复；4．编制监控与检测报告，并进行存档。
五、养护与维护(7)完成体外预应力施工后，应进行养护与维护工作，包括以下内容：1．定期检查预应力构件的安全状况，发现问题及时修复；2．对预应力孔道或管道进行清理和防腐处理；3．定期对预应力构件进行润滑和防锈处理；4．根据需要，定期进行监控与检测。
以上是一个详细完整版的体外预应力方案，其中包含了设计要求、施工要求、监控与检测以及养护与维护等重要步骤。
在实施过程中应严格遵守相关的标准和规范，并由专业人员进行指导和监督。
具体的方案应根据实际工程情况和相关法规进行定制和调整。
体外预应力技术的优势及应用前景
体外预应力技术的优势及应用前景徐迪(上海建筑设计研究院有限公司，上海200041 )作者简介：徐迪(1986-),男，浙江余姚人，毕业于同济大学建筑与土木工程专业，硕士，高级工程师。
专业方向：结构工程。
离H 游廿峯沏册嗥»:酣：中图分类号:TU757.1 文献标识码:A 文章编号：1007-7359( 2021 )03-0058-02DOI : 10.16330/j.c n ki.1007-7359.2021.03.027!体外预应力技术的定义及优势预应力技术，顾名思义,即结构在承受外部荷载之前，预先对其在外荷载作用下的受拉区施加预压应力，能够减弱或抵消拉应力,提高结构可靠度,通常用于改善正常使用极限状态。
根据施加预应力的部位不同，可分为体内预应力和体外预应力；根据实施张拉的先后可分为先张法和后张法。
体外预应力技术属 于后张法预应力体系，有别于体内无粘 结预应力技术，体外预应力构件的预应 力筋位于构件截面之外。
体外预应力技术具有以下优势。
① 自重轻：由于体外预应力结构的预应力筋布置在结构构件截面之外，构 件截面内不需要布置预应力筋管道，构件截面面积小，从而减轻了结构的自重，节省材料，增大跨越能力。
② 预应力效率高：由于体外预应力技术实质上是无粘结预应力技术，体外预应力筋仅在转向处和锚固处与结构连接，减小了摩阻损失，有效预应力值增加，预应力效率提高。
③ 防腐性能好：由于预应力筋在使用过程中难免会出现腐蚀，导致构件承 载力降低，而体外预应力筋布置在结构构件截面之外对防腐具有重要意义。
一 方面，孔道防腐材料更易施工，灌注质量更易检查，防腐施工质量可以得到更好保证;另外一方面，当体外预应力筋被腐蚀而导致构件承载力不足时，更换预应力筋更为方便。
④ 质量容易控制：由于体外预应力摘 要：体外预应力技术的出现、应用及发展具有重要意义，标志着预应力技术的又一重大发展，体外预应力技术以其自身优势，发展迅速，并已在新建、改建、加固工程中广 泛地应用。
体外预应力混凝土结构的预应力损失估算
体外预应力混凝土结构的预应力损失估算在现代建筑工程中，体外预应力混凝土结构因其独特的优势而得到了广泛的应用。
然而，要确保这种结构的安全性和可靠性，准确估算预应力损失至关重要。
预应力损失会直接影响结构的性能和使用寿命，因此，对其进行合理准确的估算具有重要的工程意义。
一、体外预应力混凝土结构概述体外预应力混凝土结构是指将预应力筋布置在混凝土构件的外部，通过锚具和转向块对混凝土构件施加预应力。
与传统的体内预应力结构相比，体外预应力结构具有施工方便、预应力筋可更换、便于检测和维护等优点。
它适用于大跨度桥梁、工业厂房、高层建筑等多种工程结构。
二、预应力损失的分类预应力损失主要分为以下几类：1、摩擦损失摩擦损失是由于预应力筋在孔道中与孔壁之间的摩擦以及在转向块处的弯曲摩擦引起的。
摩擦系数的大小、预应力筋的长度、弯曲角度等因素都会影响摩擦损失。
2、锚固损失锚固损失发生在锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩等情况下。
锚具的类型、质量以及施工工艺都会对锚固损失产生影响。
3、弹性压缩损失混凝土在预应力作用下会发生弹性压缩，从而导致预应力筋的应力降低，产生弹性压缩损失。
4、松弛损失预应力筋在长期的高应力状态下会发生松弛，导致应力逐渐减小，产生松弛损失。
松弛损失与预应力筋的类型、初始应力水平和时间等因素有关。
5、混凝土收缩和徐变损失混凝土在硬化过程中会发生收缩和徐变，这会使预应力筋的应力产生损失。
收缩和徐变损失与混凝土的配合比、养护条件、加载龄期以及环境湿度等因素密切相关。
三、影响预应力损失的因素1、材料性能包括预应力筋的种类、强度和弹性模量，以及混凝土的强度、弹性模量和收缩徐变特性等。
2、施工工艺施工过程中的预应力筋张拉控制应力、张拉顺序、锚具安装质量、孔道灌浆质量等都会对预应力损失产生影响。
3、环境条件温度、湿度等环境因素会影响混凝土的收缩和徐变，从而影响预应力损失。
4、结构形式结构的跨度、截面尺寸、配筋率等因素也会对预应力损失产生一定的影响。
体外预应力工艺
体外预应力工艺在现代建筑和桥梁工程中，体外预应力工艺正发挥着越来越重要的作用。
这一工艺凭借其独特的优势，为结构的安全性、耐久性和经济性提供了有力的保障。
体外预应力，简单来说，就是将预应力筋布置在混凝土构件的外部，并通过锚具和转向块等装置对构件施加预应力。
与传统的体内预应力相比，体外预应力有着诸多不同之处。
首先，体外预应力筋的布置更加灵活。
它可以根据结构的受力特点和需求，在不同的位置进行布置，从而更有效地提高结构的承载能力和抗裂性能。
例如，在桥梁工程中，对于大跨度的梁体，体外预应力筋可以沿着梁的底部和顶部布置，以增强梁的抗弯能力；对于桥墩等受压构件，预应力筋则可以环绕布置，提高其抗压承载能力。
其次，体外预应力筋易于检查和维护。
由于其位于构件外部，通过肉眼观察或者借助简单的检测设备，就能及时发现预应力筋的损伤、锈蚀等问题，并进行修复或更换。
这对于确保结构的长期安全性和可靠性至关重要。
相比之下，体内预应力筋一旦出现问题，往往需要对结构进行大规模的拆除和修复，不仅成本高昂，而且施工难度大。
再者，体外预应力施工相对较为简便。
在施工过程中，不需要在混凝土浇筑前预先布置预应力筋，而是在结构成型后再进行安装和张拉。
这不仅减少了施工过程中的干扰，而且能够更好地控制预应力的施加效果。
体外预应力工艺的应用范围十分广泛。
在桥梁工程中，它被广泛应用于新建桥梁的设计和既有桥梁的加固改造。
对于新建桥梁，体外预应力可以有效地减小梁体的截面尺寸，减轻结构自重，降低工程造价；对于既有桥梁，通过施加体外预应力，可以提高桥梁的承载能力，延长其使用寿命。
在建筑结构中，体外预应力也有着出色的表现。
例如，在大跨度的屋盖结构中，采用体外预应力可以实现更大的跨度和更轻盈的结构形式；在高层建筑中，体外预应力可以用于加强混凝土柱和剪力墙的抗震性能。
然而，体外预应力工艺也并非完美无缺。
其预应力损失相对较大，这是由于体外预应力筋与周围环境的接触面积较大，容易受到温度变化、混凝土收缩徐变等因素的影响。
体外预应力在钢结构加固工程中的设计和施工
图一
钢 结 构 平 面 图
３ 加 固设计
３ １ 体外预应力束线形 的选择 ． 直接针对中心点挠度过大 的特点 ， 三根呈 ６。 在 ０夹角 的钢 梁上设置无粘结体外束 ， 为便 于穿束 及锚 固， 体外 预应 力束均 布置在钢梁腹板两侧 ， 并采用折线形布置 。折线形预应力束可 大幅度 提高原梁的受弯承载力及受剪承载力 ， 同时亦 能达到减
・２ ３・
Ｚ一 ，
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本工程 的体外预应力束 的施工 和监控 主要包 含 以下 三个
方 面 内容 ： ４ １ 张 拉 端 部 和 转 向块 的安 装 ． 张拉端部 由于应力集 中， 以应安装好 各组件 。先在钢边 所 梁 的腹板上缘 按照图纸 要求钻 孔。对应 孔位 ， 安装钢 垫板 ， 焊 接 固定 。在钢 垫板 上焊接 加劲板 以及张 拉垫块 。由于需保 持 预应力束 由折 线点至张拉端点为直线 ， 且钢边梁与体外预应力
＂ — ０ ｅ Ｏ． ５× ０ ｐ ５ ．８６ ＾一 Ｏ．５ ５× ０ ６× １ ０＝ ８７ ．８ ．８ ８６ ９
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预应力反力计算 ：
｛ ２０ 一 ４ ｍｍ
Ｚ ５ ５０ ｍ 一 ６ ｒ ａ
斜 度 ：０ ０ ３ ７ ． ４ １ 故每束预应力 体外 束产生 向上 的反力计算
Ｋｅ ｗｏ ｄ Ｅｘｅｎ ｌ ｅ ｔｅ ｓｎ Ｓ ｅ ｌ ｔｕ ｔｒ Ｔｕ ｎｎ ｌｃ Ｔｅ ｓｏ ｄ ｙ ｒ ｓ： ｔｒ ａ ｓｒｓ ｉ Ｐｒ ｇ ｔｅ ｓｒ ｃｕ ｅ ｒ ｉｇ ｂｏ ｋ ｎ ｉｎＥｎ
公路梁桥体外预应力加固设计与施工技术
公路梁桥体外预应力加固设计与施工技术一、体外预应力加固技术概述体外预应力加固法能较大幅度地提高构件的承载力，且它具有施工简单、合理、方便等优点，己成为桥梁界的新热点，现而今，预应力加固主要用于旧桥的加固，收到很好的经济和社会效益，是一种有效的主动加固法。
体外预应力加固技术有如下几大的特点：1加固效果显著。
一方面，体外预应力加固技术的施工所需设备和人员较少，不仅简单易操作，施工布置还可以灵活调整，施工周期较短且经济效益好。
另一方面，体外预应力加固技术增加的重量不大，可以灵活调整达到原结构的应力状态，达到加固的最佳效果。
而且还能够较大幅度地提升旧桥梁的承载能力和结构刚度，有效防止桥梁的裂痕，是桥梁的饶度大幅度减低。
同时，体外预应力加固技术不但可以用于中小型桥梁的加固，还可以应用于大中跨度的连续体桥梁的加固。
2施工对交通影响小。
体外预应力加固技术在施工中不需要中断交通，只需要短时间的限制交通就可以进行施工。
因此，在施工中对桥上交通的影响很小。
另外，体外预应力加固法技术的应用可做到不影响桥下的净室，不抬高路面的标高，对桥梁本身的损伤较小。
3后期维护简单。
体外预应力加固技术的另一大优点就是加固之后便于桥梁和体外预应力设备的维护与维修，能够随时更换预应力的应力筋。
同时，可以随时对体外预应力加固技术的应力筋实施实时监控，对出现裂纹或者腐蚀情况的应力筋进行及时的修复和更换。
这既能够保证工程施工的安全性又能够节约成本。
4在路桥工程施工过程中，预应力加固法主要应用于悬臂梁、连续体系梁与简支梁桥的结构加固，促进其在使用中更加稳定、安全、牢固。
在路桥施工中应用预应力加固法，不但可以有效降低或消除局部裂缝现象，而且有利于减小梁体挠度，使得路桥结构中不同界面都达到最为理想的应力状态。
二、计算模型分析在体外预应力结构中,体外预应力索与混凝土结构为点接触连接,组成了一个内部超静定结构体系。
结构分析采用桥梁博士软件进行分析计算。
体外预应力施工方案
体外预应力施工方案能够有效地减少 结构裂缝和变形，从而延长结构的使 用寿命。
改善结构的受力性能
体外预应力能够有效地改善结构的受 力性能，提高结构的稳定性和安全性 。
预应力技术的概述
预应力技术是一种通过在结构中施加预压应力来提高结构承载能力和改善结构受力 性能的施工方法。
预应力技术广泛应用于桥梁、大跨度结构、高层建筑等工程领域，具有显著的结构 性能改善效果。
配备必要的安全设施和防护用 品，如安全网、安全带、防护 眼镜等。
对施工人员进行安全培训和考 核，确保他们具备必要的安全 知识和技能。
安全事故应急预案
制定针对可能发生的安全事故的应急预案，明确应急组 织、救援程序和救援措施。
对施工人员进行应急培训和演练，提高他们的应急处置 能力。
配备必要的应急救援设备和物资，确保在事故发生时能 够及时进行救援。
03 体外预应力施工质量控制
施工质量控制标准
施工图纸和施工要求
确保施工图纸和施工要求清晰明确，符合相关规范和标准。
材料质量
对使用的预应力筋、锚具、夹具等材料进行质量检查和控制，确保 符合设计要求。
施工设备
确保施工设备性能良好，满足施工需要，并定期进行维护和保养。
施工质量控制措施
施工前准备
进行技术交底，确保施工人员了解施工要求和工 艺流程。
过程控制
对施工过程进行全面监控，确保每道工序符合要 求。
验收与检测
对完成的预应力筋进行验收和检测，确保其质量 和性能符合设计要求。
施工质量控制要点
预应力筋的安装
张拉控制
确保预应力筋的位置、间距和数量符合设 计要求，安装牢固可靠。
采用合适的张拉设备和方法，确保预应力 筋的张拉力符合设计要求，张拉过程中应 控制张拉速度和顺序。
桥梁上部结构加固技术—体外预应力加固法
7.5 体外预应力加固法
3. 体外预应力的优缺点 与传统预应力体系相比，具有以下优点：
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 预应力布置灵活，根据桥梁病害可以全桥加固也可 以进行局部加固 锚固构件尺寸小，自重增加少，可有效的大幅提高 结构承载能力。 与原结构无粘结，应力变化值小，对结构受力有利
承载极限状态下体外预应力结构的抗弯能力小于有粘结 和无粘结预应力结构
体外预应力结构在极限状态下可能因延性不足而产生没 有预兆的失效
7.5 体外预应力加固法
3. 体外预应力的优缺点 体外预应力结构亦有其自身的缺陷：
体外索布置在截面外，防腐、保护相对较困难，易受外 界影响
锚固及转向区域容易产生应力集中，局部应力大，对锚 固施工要求高
7.5 体外预应力加固法
体外预应力筋的锚固系统
可更换体外预应力筋的锚具，有钢 绞线束无法放松和可放松两种类型。 若不预留能够再次张拉的长度，钢 绞线束是无法放松的
7.5 体外预应力加固法
体外预应力筋的转向装置
• 体外预应力筋的转向装置由转向结构构造及转向器组成 • 转向结构构造为混凝土结构的一个特殊部分。转向器为直接支
7.5 体外预应力加固法
二、体外预应力系统构造
• 钢管外护套较贵且本身有防 腐的问题，故采用较少；
• HDPE 管已被大量应用，但 其与钢管的连接处必须保证 密封性能良好
7.5 体外预应力加固法
二、体外预应力系统构造
• 为便于预应力筋内穿、检查、 检测及更换钢绞线，外护套 应做成可伸缩式的构造，并 在各伸缩段的连接部位具有 良好强度与密封性
体外索可调可换，便于使用期间进行维护
7.5 体外预应力加固法
体外预应力法在梁式桥梁加固中的应用研究
四、施工工艺
体外预应力加固法的施工工艺主要包括以下步骤：
1、施工前的准备工作：包括对结构的检测和评估，确定需要加固的部位和所 需的预应力筋数量等。
2、安装锚具和预应力筋：将锚具和预应力筋按照设计要求安装在结构上。 3、张拉预应力筋：通过张拉设备将预应力筋张拉到设计要求的吨位。
4、固定锚具：将锚具固定在结构上，确保预应力筋的应力不会损失。 5、喷涂保护层：在预应力筋表面喷涂保护层，防止钢筋腐蚀。
（3）施工难度较大。体外预应力法的施工过程相对复杂，需要较高的技术水 平和经验丰富的施工队伍，可能影响施工质量和进度。
2、注意事项及处理方法
（1）加强体外预应力筋的维护和保养，定期进行检测和维护，确保其强度和 稳定性。对于暴露在环境中的预应力筋，需要采取防氧化、防腐蚀等措施。
（2）在加固设计时，应考虑增加结构的自重，以及其对原结构的影响。可以 通过优化加固方案、选择轻质高强的加固材料等方法来减轻自重增加的影响。
（3）施工
在施工过程中，需要先将体外预应力筋按照计算结果进行布置和固定，再对梁 体进行加固施工。体外预应力筋的布置需要考虑其对原结构的影响，以及加固 后的效果。在施工过程中，还需要进行施工监测和质量控制，确保施工质量和 安全。
3、应用效果
体外预应力法在梁式桥梁加固中的应用效果显著。通过对某高速公路桥梁的加 固实例进行分析，发现采用体外预应力法加固后，桥梁的承载能力得到了有效 提升，同时桥梁的裂缝和变形情况也得到了明显改善。此外，体外预应力法的 施工周期较短，对交通影响较小，得到了业主和路政部门的好评。
（3）在施工过程中，应选择技术水平高、经验丰富的施工队伍，并加强施工 质量的监督和管理。同时，在施工过程中需要进行施工监测和安全控制，确保 施工质量和安全。
体外预应力加固设计要点
体外预应力加固设计要点作者：郝文茜赵斌来源：《装饰装修天地》2017年第18期摘要：本文总结了体外预应力加固法的适用范围、一般规定、计算公式及构造要求，便于初次接触体外预应力加固的设计人员尽快掌握其设计要点。
关键词：体外预应力；适用范围一般规定；计算方法；构造要求1 适用范围1.1 体外预应力的基本概念体外预应力加固法是指采用预应力筋对建筑物的梁、板、柱进行加固的方法。
预应力筋可采用无粘结钢绞线、普通钢筋或型钢预应力撑杆等。
1.2 体外预应力的优势及缺点体外预应力加固法不仅具有施工简便的特点，而且可在基本不增加梁、板截面高度和不影响结构使用空间的条件下，提高梁、板的抗弯、抗剪承载力，改善其在使用阶段的性能。
传统的加固方法（粘贴碳纤维、粘贴钢板）提高构件的承载力不应超过 40%，当构件的承载力提高幅度较大时，一般只能采用增大截面法；但在抗震加固的情况下，增大截面法会带来构件刚度加大，地震作用相应加大的弊端。
但体外预应力加固法不会加大构件刚度，其地震作用也不会加大。
虽然体外预应力加固法具有诸多优点，但也有以下缺点：（1）体外预应力钢绞线张拉后，通过锚固端焊接在柱底部的钢抱箍上，钢绞线的预应力会对柱产生附加的偏心弯矩。
（2）预应力钢绞线、转向块、锚固端均需做好防腐、防火处理，由于钢绞线张拉力较大，若钢绞线由于腐蚀或火灾等原因突然断裂，极易对周围人群产生较大的伤害。
（3）对施工质量要求较高，钢绞线的张拉、锚固端的封闭处理等均需施工人员有较高的施工素质，若没有达到设计要求，则加固效果难以保证。
（4）梁上部转向块、锚固端会高出楼板上皮，需采用混凝土叠合层遮盖。
1.3 适用范围及要求原构件截面偏小或需要增加其使用荷载；原构件需要改善其使用性能；原构件处于高应力、应变状态，且难以直接卸除其结构上的荷载。
体外预应力加固法不适用于素混凝土构件（包括纵向受力钢筋一侧配筋率小于 0.2%的构件）的加固。
—摘自《混凝土结构加固设计规范》（GB 50367-2013）（以下简称《加固规范》）第 7.1.2条。
体外预应力加固法
体外预应力加固法体外预应力加固法引言：体外预应力加固法是一种常用的结构加固方法，通过施加预应力钢束以增强混凝土结构的承载能力和抗震能力。
本文将详细介绍体外预应力加固法的原理、施工步骤以及相关的设计和安全注意事项。
一、原理1. 基本原理体外预应力加固法利用了混凝土的良好受压性能和钢材的高强度特性。
预应力钢束通过锚固装置和张拉机构施加预压力，使得混凝土梁或板的受压区域受到压力，从而提高其承载能力和抗震能力。
2. 应力平衡原理体外预应力加固法依靠应力平衡原理来设计和施工。
通过施加预压力，预应力钢束和混凝土之间形成了一个受压-受拉的力系统，从而实现了结构的应力平衡，降低了混凝土的受压应力，延长了结构的使用寿命。
二、施工步骤1. 钢束布置根据设计要求，在混凝土结构上进行钢束的布置。
钢束的位置和间距应符合设计规范，并考虑到结构的受力情况和加固效果。
2. 钢束锚固采用专门的钢束锚固装置将钢束固定在混凝土结构上。
锚固装置应具有足够的强度和耐久性，确保钢束和混凝土的良好连接。
3. 预应力张拉使用张拉机构对钢束进行预应力张拉。
张拉时需注意控制预应力的大小和施加速度，避免产生过大的应力集中和结构破坏的风险。
4. 钢束锚固加固在预应力钢束张拉完成后，对钢束进行锚固，使其保持预应力状态。
锚固装置应能可靠地承受预应力钢束的力，防止钢束松脱和结构的变形。
5. 后张拉钢束锚固加固后，根据设计要求进行后张拉。
后张拉可进一步调整预应力钢束的应力分布，提高结构的整体性能和稳定性。
三、设计和安全注意事项1. 应根据结构的具体情况进行设计，包括结构的受力特点、形状和尺寸等。
设计时应考虑混凝土和钢束的材料特性，确保加固效果达到预期。
2. 施工前应进行充分的准备工作，包括检查和清理结构表面、准确测量和定位钢束位置等。
施工过程中应严格按照设计要求进行操作，避免出现误差和质量问题。
3. 安全措施应得到重视，包括工人的安全防护措施、施工现场的安全管理、设备的安全操作等。
桥梁结构盖梁体外预应力加固设计及施工实例分析
桥梁结构盖梁体外预应力加固设计及施工实例分析摘要：体外预应力加固方法是提高桥梁承载能力、改善其受力性能的一种简单易行的方法。
本文对体外预应力加固高架桥盖梁时体外预应力筋的布置、预应力损失以及内力增量的计算等技术细节进行了分析研究。
为今后类似工程提高设计、施工及监理等工程资料。
关键词：体外预应力；加固；桥梁1 工程概况某高架桥桥位为第四纪沉积层地形基本平坦东端略低而西端略高，地层自上而下依次为人工堆积层、圆砾卵石层、粘质粉土层、粉质粘土层以及粉质粘土粘质粉土层。
本区段地下水可分为上层滞水、潜水和承压水潜水含水层主要为细砂层，水位埋深为15.85m，水头标高为8.12～15.33m，承压含水层为圆砾卵石层。
高架桥桥全长1288m，共四跨连续梁组成，除第六联为三跨连续钢混结合梁外其余均为三孔预应力混凝土连续梁组成。
2 主要病害及其成因分析及加固设计计算分析对该高架桥进行全面的结构普查，普查报告中对盖梁情况综述为：在检查的盖梁中发现该梁存有露筋、混凝土局部脱落等病害且表面均有损伤其中宽度大于0.5mm混凝土表面裂缝的盖梁外观局部破损与局部裂缝较多在盖梁上顶面与下底面的裂缝形式与分布部位多样发现有横向连续裂缝，针对该桥的病害进行了现场勘察以便进一步了解该高架桥下部构造的实际状况。
2.1 主要病害及其成因分析通过现场勘察、分析，下部构造主要病害归纳为：在抽查的桥墩中发现多个盖梁跨中附近下缘因存在空洞而出现不规则开裂且部分盖梁因抗裂钢筋不足与施工工艺差等原因造成的，在盖梁侧表面产生沿横桥向的裂缝有5个盖梁在跨中附近下缘发现存在沿桥梁纵向贯穿盖梁的裂缝。
部分盖梁上缘存在竖向裂缝与沿桥梁纵向贯穿裂缝，缝宽最大已超过0.2mm，少数盖梁在墩柱附近存在斜向裂缝的宽度多位于0.4mm内，裂缝深多为2～5mm，其原因主要为施工工艺不当。
2.2 体外预应力加固设计技术要点分析由于桥梁养护施工资料不足，无法判断这些病害所导致的盖梁裂缝产生的时间，不能够准确予以确定施工工艺差或步骤不当造成的损害，在施工过程中产生裂缝，从对桥墩盖梁的计算结果显示来看，该桥盖梁在设计理想状态下是符合部分预应力混凝土A类结构构件的使用性能要求。
基于拉-压杆模式的体外预应力桥梁锚固块设计方法研究的开题报告
基于拉-压杆模式的体外预应力桥梁锚固块设计方法研究的开题报告一、研究背景及意义随着现代高速公路、跨海大桥等大型结构的不断兴建，钢筋混凝土构件的体外预应力锚固技术得到了广泛的关注和应用。
体外预应力桥梁锚固块作为预应力锚具的重要组成部分，其结构设计对于保证预应力锚具安全牢固地固定在混凝土构件中具有重要的意义。
目前国内外对于体外预应力桥梁锚固块的研究主要采用的是直接拉杆模式，而拉-压杆模式则是近年来出现的一种新型锚固方式，有着优异的机械性能和适应性。
因此，本研究旨在基于拉-压杆模式，探索体外预应力桥梁锚固块的优化设计方法，为预应力锚固技术的发展提供新的思路和方法。
二、研究内容及方法1.研究内容（1）分析拉-压杆模式的机理特点，探究其适用于体外预应力桥梁锚固块的原因和优势；（2）建立体外预应力桥梁锚固块的有限元模型，分析其力学性能；（3）通过数值模拟和力学理论分析，研究锚固块的结构形式和参数对其力学性能的影响；（4）设计、制造并进行实验验证，对比分析不同结构形式和参数的体外预应力桥梁锚固块的性能差异。
2.研究方法（1）文献综述，分析国内外已有的研究成果和设计方法，归纳总结；（2）理论分析与数值模拟，采用有限元软件进行分析；（3）实验验证，设计、制造并进行现场实验，对结果进行比较和分析。
三、研究预期结果通过本研究，预期达到以下几点结果：（1）建立一套适用于拉-压杆模式体外预应力桥梁锚固块设计的理论模型和分析方法；（2）针对现有的体外预应力桥梁锚固块设计方法，提出优化建议和改进方案，明确可行性；（3）设计并制造出符合规范标准的拉-压杆模式体外预应力桥梁锚固块，进行现场实验验证所得结论。
四、论文结构第一章：绪论1.1 研究背景1.2 研究内容和目的1.3 研究方法和预期结果1.4 论文结构第二章：文献综述2.1 体外预应力桥梁锚固技术的发展及研究现状2.2 拉-压杆模式的理论基础和应用现状2.3 各种体外预应力桥梁锚固块结构及设计方法的对比分析第三章：理论分析和数值模拟3.1 拉-压杆模式体外预应力桥梁锚固块的机理特点3.2 建立体外预应力桥梁锚固块的有限元模型3.3 分析体外预应力桥梁锚固块的力学性能第四章：设计方法和实验4.1 优化设计方案4.2 实验设计4.3 实验结果分析第五章：结论5.1 本研究工作与成果5.2 研究限制及未来展望参考文献。
体外预应力课题研究课题
桥梁名称 邢阳气桥 鞍山城桥 杨寨子桥 平定桥 冉家堡桥 后河桥 牤牛河大桥 蒙古营桥 大兰旗桥 庄头营大桥 房家堡桥 云盘桥 唐家南桥 八干桥 张忠堡桥 杨家桥 明渠4号桥 二道河桥 友谊桥 田师付桥 朴沟旧桥
中心桩号 1393.376 1408.544 1424.036 1425.115 1431.702 1451.182 585.473 572.488 560.726 559.143 22.833 129.899 5.283 8.579 2.835 35.56 13.603 5.602 7.254 14.825 2.414
桥梁分类 小桥 中桥 小桥 小桥 中桥 小桥 大桥 大桥 中桥 大桥 中桥 中桥 小桥 小桥 小桥 小桥 小桥 小桥 小桥 小桥 小桥
桥梁全长(m) 桥梁全长(m) 24.62 56.15 16.5 28.5 95.74 34.78 694.25 182.54 49.2 204.61 104.3 38 15.5 15.5 18.5 28.4 29.1 34.1 36 40 35.2
在国内，有关院校、研究设计单位开展了体外预应力旧桥加固工 在国内， 有关院校、 作机理、设计理论和施工方法的研究工作。 作机理、设计理论和施工方法的研究工作。
体外预应力结构与设计理论研究现状
1999年 同济大学（徐栋等） 1999 年， 同济大学（ 徐栋等 ）建立了能够对各种预应力混凝上结构 进行全过程受力分析的通用的计算模型。 进行全过程受力分析的通用的计算模型。 2002年 2002 年， 邯郸市交通局公路勘察设计院的孔保林给出了体外预应力 旧桥加固体系在活载作用下内力增量的简化计算方法，设计、 旧桥加固体系在活载作用下内力增量的简化计算方法，设计、制作和加 载了实验梁 。 2004年 同济大学等单位（徐栋） 2004 年， 同济大学等单位（ 徐栋 ） 使用非线性弹性专用程序开展了 “简支梁桥体外预应力筋受活载作用的应力变化”的疲劳问题研究。 简支梁桥体外预应力筋受活载作用的应力变化”的疲劳问题研究。
钢箱梁体外预应力施工技术探讨
钢箱梁体外预应力施工技术探讨摘要：钢箱梁预应力体外索工艺是目前钢箱梁施加预应力的一种主要形式。
该工艺能够增大钢箱梁单跨跨度,减少钢构件的自重,所以能够节省钢材用量,而且预应力体外索能够更换,这样能够提高钢结构整体使用寿命,同时该工艺施工简单、操作方便,所以能够有效地缩短施工工期。
本文结合工作实例，阐述了钢箱梁体外预应力施工技术，并对钢箱梁体外预应力施工质量控制及施工安全管理进行分析。
关键词：钢箱梁；体外预应力；施工技术；质量控制；安全管理Abstract: the process of the steel box girder of in vitro prestressed steel box girder is the prestress a main form. This process can increase the single span span steel box girder, reduce weight of steel components, so can save steel dosage, and in vitro prestressed cable can change, such can improve the overall service life of steel structure, and the construction is simple, the operation is convenient, so can be effectively shorten the construction period. Combined with examples, this paper expounds the construction technology of externally prestressed steel box girder, and the steel box girder of externally prestressed construction quality control and construction safety management are analyzed.Keywords: steel box girder; The external prestressing; Construction technology; Quality control; Safety management体外预应力是后张预应力体系的重要分支之一,体外预应力砼结构有很多优点，预应力筋套管布置简单，调整容易，简化了后张法的操作程序，大大缩短了施工时间；同时由于预应力筋布置于腹板外面，使得浇注砼方便；由于预应力筋的位置，减少了施工过程中的摩擦损失且更换预应力筋方便易行。
桥梁体外预应力施工探究
桥梁体外预应力施工探究一、体外预应力优点及发展空间1、避免体内预应力筋因管道压浆不饱满造成钢绞线腐蚀、损伤，而造成的质量隐患。
不用在混凝土的内部设置预应力的管道，可以减薄腹板厚度，导致结构自重减轻。
2、采用体外预应力体系，增强了连续状态下桥梁抵抗二期恒载和活载性能。
3、体内预应力钢束在现有技术下无法进行检测和调换，而体外预应力独具的配束自由及后期钢绞线检测与更换优势，使体外索二次更换成为现实，消除了桥梁质量隐患，增加了使用寿命。
4、体内预应力是与混凝土材料相伴的，体外预应力索布置在混凝土箱梁外部体外索，只在锚固区和转向块处与梁体混凝土接触，预应力筋的摩擦损失小。
二、体外预应力体系基本组成一套完整的体外预应力体系：钢束体、锚固装置、转向装置和减震装置组成。
体外预应力主要有两种主要形式：不带防护的光面钢绞线和自带防护的钢绞线，后者可以是镀锌钢绞线、环氧钢绞线或单根无黏结钢绞线。
体外预应力钢束的管道主要有HDPE和钢制管道，在直线段部分通常采用HDPE管，曲线段部分通常采用钢制管道（俗称“转向器”）三、体外预应力施工工艺流程体外预应力具体的工艺流程为：准备施工机具→安装转向器→固定转向器（采用橡胶封堵方式）→转向其它外套进行管间灌浆→预应力体外索进行穿索→张拉→在索体与转向器之间填充橡胶→向锚头区预埋管内部注入环氧树脂浆→安装减震装置→安装防腐装置。
四、工程应用南京绕越公路东北段江山天桥预应力采用体内体外相结合体系，增强了连续状态下桥梁抵抗二期恒载和活载。
其纵向体外预应力钢束采用TSK15-19环氧涂层钢绞线成品索，需要符合国家标准《环氧涂层七丝预应力钢绞线》的规定，外包HDPE护套，张拉控制应力1116Mpa，弹性模量索体Ep=1.95*105Mpa。
锚具采用可调换式体外束专用夹片式锚具。
体外束在全桥现浇养生后张拉，待二期恒载施工后再次调整张拉，以使梁的受力达到最佳状态。
1、体外预应力索的转向装置：体外预应力索的转向装置是一种特殊构造，除锚固构造外，转向块是体外预应力索在跨内唯一与梁体有联系的构件，承担着体外索的转向任务，是体外预应力混凝土结构中最重要、最关键的结构构造。
体外预应力在钢结构加固工程中的设计和施工
体外预应力在钢结构加固工程中的设计和施工首先，体外预应力加固的设计一般分为以下几个步骤：1.结构评估：对原有结构进行全面评估，包括结构受力性能、材料状况、设计荷载等。
2.设计目标确定：根据结构评估结果，确定设计加固的目标，如提高承载力、修复裂缝等。
3.预应力筋布置：根据结构受力分析，在结构外部规划出合理的预应力筋布置方案，使得预应力筋能够平衡结构内部的应力。
4.预应力力学分析：根据预应力筋布置方案，进行力学分析，确定预应力筋的张拉力和锚固长度，保证结构能够达到设计要求。
5.构件设计：根据预应力筋布置方案和力学分析结果，进行构件设计，包括截面尺寸、钢筋配筋等。
其次，体外预应力加固的施工一般包括以下几个步骤：1.设备准备：准备好预应力设备，包括张拉设备、锚固设备等，并对设备进行检测和校准。
2.钢筋预处理：对预应力钢筋进行处理，包括清洗、除锈等，保证钢筋的质量。
3.筋具制作：根据预应力筋布置方案，制作预应力筋具，用于施加预应力。
4.筋具安装：将预应力筋具按照设计要求安装在结构外部，并进行固定。
5.张拉预应力：使用预应力设备对预应力筋进行张拉，达到设计要求的预应力张拉力。
6.锚固：对张拉后的预应力筋进行锚固，将预应力转移到结构中。
7.后张拉：根据设计要求，可进行后张拉操作，进一步调整预应力筋的应力分布。
8.钢结构加固：根据预应力设计要求，进行钢结构加固，包括焊接加固、螺栓加固等。
9.质量检测：对加固后的结构进行质量检测，包括钢筋焊接质量检测、构件尺寸检测等。
10.施工记录：对施工过程进行记录，包括材料消耗、工艺控制等。
体外预应力在钢结构加固工程中具有比较明显的优势，可以提高结构的承载力和刚度，同时能够减小结构的变形和裂缝，延长结构使用寿命。
然而，体外预应力加固也存在一些问题，如加固过程中的施工控制、加固后的监测与维护等，需要在设计和施工过程中加以重视。
体外预应力混凝土结构预应力增量及加固设计研究
结合新加坡体外预应力抗弯试验,运用Visual Basic编制了体外预应力混凝土试验梁全过程计算程序,经过和试验结果对比,发现达到了很好的精度。最后,以某连续刚构桥为依托工程,针对桥梁在使用过程中存在的病害问题采用体外预应使用情况下对在役桥梁施加体外预应力能够抑制主梁跨中下挠,迫使主梁上挠,改善桥梁正常使用性能,同时提高主梁抗弯和抗剪承载力,取得了很好的加固效果。
体外预应力结构与有粘结体内预应力结构相比,最大的不同就是体外预应力筋的变形与结构变形不协调,所以体外筋应力增量大小的确定对结构设计和验算来说是一个非常重要的研究内容。本文主要从体外预应力筋应力增量计算方法和体外预应力加固混凝土桥梁两方面来展开研究。
首先,通过对目前关于体外预应力增量计算方法研究的探讨,得知应力增量和结构几何变形联系密切,国内外基于结构变形的应力增量计算方法都能够达到很好的精度,然而大多仅对于直线梁桥,对于曲线梁桥并不适用。作者结合弯桥的变形特点,考虑曲率的影响,建立了基于结构几何变形的体外预应力增量计算公式,并分析了不同弯曲程度对体外预应力增量的影响。
体外预应力混凝土结构预应力增量及加固设计研究
在桥梁建设领域,体外预应力技术作为预应力技术的一个分支,发展经历了一个相当漫长过程,它不仅继承了传统预应力和混凝土优良的工作性能,而且很大程度上简化了施工工艺。随着防腐技术的发展,打破了此项技术在桥梁耐久性上的局限,使得体外预应力技术在混凝土桥梁建设和加固中得到了广泛的应用。
有粘结体外预应力加固体系施工技术研究
有粘结体外预应力加固体系施工技术研究摘要：有粘结体外预应力，该体系分为体外预应力和喷注复合砂浆两个施工阶段并最终形成有粘结体系。
文中主要讨论了有粘结体外预应力加固体系的施工工艺和施工关键技术，详细分析了体外筋张拉施工时的控制措施及在张拉过程中可能存在的异常情况。
关键字：有粘结，体外预应力，施工工艺，张拉有粘结体外预应力有广义和狭义之分，广义的有粘结体外预应力指对原结构施加预应力，后加补强材料与原结构粘结后共同受力，两者之间通过粘结力共同工作，而对结构施加预应力不一定要是钢绞线或钢索。
狭义的有粘结体外预应力是预应力混凝土结构的分支，是一种用完全位于混凝土截面以外的预应力钢束来对混凝土施加预应力后喷射高强抗拉砂浆，从而与原结构共同受力。
有粘结体外预应力加固不同于其他加固方法的一个主要特点是主动加固，同时又是通过粘结力共同工作。
近几年来，随着体外预应力技术的发展，预应力加固技术的理论、工艺更趋完善，使用范围更为广阔。
但体外预应力加固由于在活载作用的体外预应力筋的二次偏心矩效应会降低一部分承载力而且体外索的防腐更是重中之重，而有粘结体外预应力加固吸取了体外预应力加固和有粘结混凝土结构两者的优点，克服了体外预应力加固的缺点，是一种新型的加固方法，并广泛应用于桥梁等其它跨度较大的梁类结构。
以下将主要探讨桥梁结构利用有粘结体外预应力进行加固的有关施工技术。
1 有粘结体外预应力加固体系的基本构造有粘结预应力加固体系属于主动加固的范畴，该加固主要通过设计特殊的锚垫板和一般的夹片式锚具，采用锚固于梁体上的小股钢绞线或小直径钢筋利用小型千斤顶对梁施加预应力，然后喷射具有一定抗拉性能的复合砂浆（HTCM），将预应力钢筋与被加固梁体粘结为一体,从而构成有粘结预应力加固体系．该体系根据受力分为体外预加力阶段和有粘结阶段，其一般简图如图1所示。
图1有粘结体外预应力构造图2 体外预应力筋的张拉2.1张拉施工工艺有粘结体外预应力加固按照施工过程可分为两个阶段，即体外施加预应力阶段和喷注高性能复合砂浆阶段。
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体外预应力结构设计研究
发表时间：2015-10-13T14:22:15.400Z 来源：《基层建设》2015年17期作者：刘永生[导读] 为了满足现阶段桥梁等工作的需要，在具体的工作中，用于加固体外预应力结构以及补充预应力不足使用等都是非常必要的。
摘要：在后张预应力体系中，体外预应力是一个较为重要的分支，它不同于其他传统的后张预应力结构，体外预应力结构通常在混凝土截面的外部将施加预应力。
它与传统的预应力体系相比，存在较多的优点，比如设置后自重增加少，承载力增加多。
为了满足现阶段桥梁等工作的需要，在具体的工作中，用于加固体外预应力结构以及补充预应力不足使用等都是非常必要的。
本文就将对体外预应力的相关问题进行分析探讨。
关键词：体外预应力；优缺点；构造；施工
1、体外预应力加固应用的优缺点
从现有的情况来看，体外预应力加固的力一法得到了广泛的使用，综合来看，这种方法还是利大于弊的。
首先，此种加固方法的应用范围比较广泛，不仅仅适用于一般的建筑和桥梁，同时对轨枕、电杆等一系列工程的加固，也有非常积极的作用。
随着时间的推移，加固的质量也得到了一定的提升，因此成为了现阶段多数工程的首选方法。
体外预应力的加固方法，具有很多的优点:其自重小，操作简单。
目前的加固工程在工作量方面较大，因此需要这种操作简单、加固效果好的技术来提高工作效率。
其次，这种加固技术不会影响日常的交通和一些其他工作，能够从根木上节省成木。
其加固的效果值得肯定，在抗震以及减少构建挠度方面，都有显著的效果。
而缺点较少，主要是对预应力钢筋的腐蚀和防火处理要求比较高。
2、张拉控制应力及构造要求
2.1、张拉控制应力取值
在多数情况下，加固梁的受拉钢筋应力比较高，因此在加固结构的工作完成之后，预应力筋与梁中原受拉钢筋的应力差要较一般预应力混凝土梁中两种钢筋的应力差小得多。
值得注意的是，为了避免己经完成的工作出现相关的问题，需要在具体的工作中进行细致、严格的检查工作，做到在工作中及时的发现、解决问题。
张拉控制应力取值就是一项非常重要的工作，如果取值过低，不仅会对己经完成的工作造成较大的负面影响。
但是，如果在取值的时候过高，就会导致相应的施工工作在具体的进行中不相配套，最终对加固工程的质量产生影响。
2.2、构造要求
在应用体外预应力的方法加固混凝土梁结构的时候，绝对不能随意的去加固，需要根据实际的情况以及未来的投入应用去加固，严格遵守相应的规则：第一，预应力筋通常比较适合采用钢筋或者钢绞线束来进行施工。
采用这种方法，不仅可以节省施工时间，同时可以在客观上提高施工的质量。
第二，直线预应力筋或者下撑式预应力的水平段与被加固梁底而间净距离应该小于100mm，经过一定的测试和研究，如果能够将净距离控制在30mm~60mm之间，能够得到一个较好的加固效果。
张拉结束以后，不能直接进行下一步工作，而是要对外露的加固钢筋进行防锈处理防锈环节的处理，会直接影响到建筑的外观以及加固的效果。
现今常用的防锈处理方法一般有喷涂水泥砂浆法和涂刷防锈漆法。
3、体外预应力施工重点
3.1、放样定位
3.1.1、对于滑块垫板的放样要注意沿着梁底在锚固中的中心，向跨中的方向进行垫块中心位置。
对于跨中的位置进行细致的量取，并且将量出的参数标记在梁底。
同时，利用垫板平面尺寸来将垫块绘制在梁底面位置上，绘制图案必须要标示上相应的螺栓孔洞位置，在垫块内部进行放样的过程中，可以不对梁挠度影响因素进行计算，。
3.1.2、上锚固点的放样定位
当斜筋上存在的锚固点是处在梁顶位置、梁端面的情况下，可以沿着纵桥的位置来向相应的锚固点实际距离桥梁端的位置加以测量。
规划出的锚固点位置是处在梁端的情况下，应当要尽可能的取一个到梁顶面，梁底位置是处在完全垂直的距离状态下，之后再沿着横桥位置，来对于称量位置进行锚固点横向距离取点，从而精确的标示出相应锚固点在理论上所应当存在的位置。
此外，由于公路桥梁中的梁顶板位置、腹板位置都有大量钢筋存在，尤其是相关公路桥梁的重点位置的受力钢筋，那么在进行锚固点放样的过程中，就应当要针对锚固点进行相应的调整，防止破坏钢筋结构，禁止切断钢筋的情况发生。
3.2、上锚固点的相关设置
在锚固点本身是处在桥梁的桥梁顶面、梁顶的情况下，就应当要要针对后续施工的斜筋穿出位置进行精心的设计，尤其是要在桥梁的面板顶面、梁顶面上进行穿洞，设置两个适合斜筋角度的斜孔洞。
首先要在具体的工作中把桥面铺装层凿去，然后将梁顶面混凝土保护层凿去，注意在这过程中要将将锚固垫板处的相关混凝土进行细致的开凿工作，最后注意将凿岩机的钻杆放入凿孔架的槽内，使钻头中心对准理论锚固。
3.3、预应力筋的安装和张拉
在安装预应力筋的具体工作开展前，要注意检查相关的锚具是否能正常工作。
在具体的工作中首先将斜筋与水平滑块固定在一起，然后再将其传入相关的水平筋。
在这过程中为了防止在张拉锚固时拧紧螺母困难，上紧两水平筋的螺母，同时应保证水平筋的中心与滑块锚孔的对中。
4、体外预应力加固方法及施工工艺
4.1、钢绞线的布置
无粘结钢绞线成对布置在梁的两侧，钢绞线的形心至梁侧的距离一般为10mm左右。
钢绞线的布置与一般的施工布置有很大的区别，不仅要在自身的技术上努力，同时还要结合一些特殊的环境和要求，否则很难达到一个理想的效果。
现阶段的加固方法得到了很大的革新，不仅杜绝了原有的问题，同时提高了钢绞线的性能。
笔者认为，钢绞线的形状必须与不足的弯矩图形相对应，否则会对总体的加固效果产生影响。
另一方面，钢绞线的使用数量必须把握好，一般情况是采用两根钢绞线就能够满足要求，如果情况特殊，可以适当的增加一些。
为了不影响使用净高，可以把钢绞线在跨中的支承点设在梁底以上的位置。
4.2、中间连续点的做法
当采用多跨连续张拉，钢绞线在跨中的转折点设在梁底以上位置时，为了减少转折点处的摩擦力，在中间支座的两侧要设置钢吊棍。
若钢绞线在跨中的转折点设在梁底以下位置，则中间支座可不设钢吊棍，钢绞线直接支承在连系梁或次粱上，但应在跨中设置拉紧螺栓。
4.3、预应力施加方法
预应力的施加方法必须要符合现阶段的加固节奏，提高工作效率和质量己经成为了一项硬性的要求。
比如：如果钢绞线采用连续跨布置的力一式，并且在跨中的转折点设置梁底以上位置的时候，就不能按照常理施工。
施工人员需要尽量采用两端张拉以减少摩擦力的损失。
部分加固工程因为没考虑到这点，因此在最后的加固效果上大打折扣。
另一方面，如果钢绞线在跨中的转折点设置在梁底以下的时候，除了应用针对性的方法解决问题之外，还应该利用设置在跨中的拉紧螺栓进行横向拉张，这样就能够进一步弥补过失，并且降低安全隐患。
结束语
综上所述，目前在国内桥梁以及建筑结构中，较多地应用体外预应力技术，但是该领域存在较少的研究工作，很难形成整套的设计理论体系。
在具体的工作中也存在着很多的问题。
所以在以后的工作中，要强化转向块、局部承压区等的设计，以此为体外预应力技术在我国的广泛应用打下坚实的基础。
参考文献
[1]李铁钧.体外预应力结构加固技术应用[J].科技传播，2014，03:155+153.
[2]孙盛杨家淦.体外预应力结构在桥梁工程中应用环节的分析[J].科技创新与应用，2014，09:183.。