大跨度变截面预应力混凝土连续箱梁体外预应力加固技术

图１ 预应 力索布 置示意图
底板束 锚同构造特点 ：在箱梁底板 两侧 四
分之一跨 的位置 浇筑新齿板 ，通过在箱梁底 板 凿 出剪力槽 ， 旧混凝 土接触面种植钢筋 ， 结 新 使 构共 同受力 。底板 束均通过齿板锚 固于底板 上 并靠近底板 布置 。直线 长束则锚固于 主墩墩 顶 对应的横隔梁上。 该工程钢 绞线束 均采用 带 Ｐ Ｅ护套 的 １一 ５ ｌ ２环 氧 喷 涂 钢 绞 线 成 品 索 ，标 准 强 度 为 １６ Ｍ ａ ８０ Ｐ ， 锚具采用可更换 索式的 Ｔ Ｋ ５ １ 型 Ｓ １— ２ 锚具 。钢绞线 束公称截 面积为 １． ｍ ， ８ ２ ６ ｃ 破断 索 力为 ３２Ｋ 。Ａ 号索为短索 ， １５ Ｎ Ｉ 根数 为 ２ ， ２ 根 Ａ 号索为长索 ， 根数为 ２ 根。 体外索设计 张拉力 为
２ ３１ ０ ＫＮ
３ ． ２体外 索加 固施 工总体工艺 等相应位置进行 观测 ，观测齿板混凝土有无 开 根据 设计 要 求 ，在设 置齿 板 处植 入 直径 裂 ｆ况发生 。 青 １ｍ ６ ｍ的钢筋 ， 入深度为 ２ｃ 并 与齿板钢筋 植 ０ｍ， 第一 对索 的张 拉 。 将第 一对索 作为试 验 焊接 ， 设置 可更换索式 的 Ｔ Ｋ ５ １ 型锚 具 ， Ｓ １—２ 外 索进行张拉。 选择 ２ 根编号 为 Ａｌ 的短体外索做 径为 １２５ ｍ的钢管。 ｘｍ ０ 预应力钢束轴线应与锚 为试验索。 了保证第一对索张拉施工 的安全 ， 为 垫板垂直。 张拉过程需分级进 行。 锚下 的螺旋 筋及 加强钢筋要严格 按要 求设 每级张拉 完成后 需要进行 钢束延 伸测量 、 置 ， 叭管 与锚垫 板 、 喇 预应 力管 道要连 接平 顺 、 混 凝土应变观测 、 利用磁通量 传感 器进行 的索 密 封 ， 锚垫板上的压浆孔要 妥善封堵 ， 浇 力 观测等。 对 防止 注混 凝土时以上 部位漏 浆 ， 造成穿束 困难 。 考虑 到桥梁通车 过程中有一个动菏载 的作 齿板混凝 土按 照设 计要求强度进行配 合 比 用 ， 使得 齿板张拉完成后 的混凝 土开裂有一个 设计 。 齿板 混凝土采用 商品混凝土。 天强度 大 过程 ，第一对 索张拉完成后需根据具 体情 况再 ７ 于 ８％的设计 强度 ，８ ０ ２ 天强 度大于 ５Ｍ ａ ０ Ｐ 。每 观察 １ ，以观 察裂 缝是否产生与 已出现的裂 天 立方 米齿板混凝 土 内掺 人钢纤维 ７． ｇ ８ ｋ，掺 人 缝 的开展 情况 。张拉前后观察过程确 保连续进 ５ 纤维素纤维 ０ ｋ。 ． ｇ 为尽量减少 车辆震动影 响混 行 ， ９ 并记录观察结果 。 凝 土初凝 以及新老混凝 土的结合效果 ，浇筑 前 另一对体外索 的张拉 根据第一对索的张拉 进行 充分准备 ， 确保一次浇筑成 形 ， 不允许产 生 情况 与观测结果 ， 来安排另一对索 的张拉施 工。 施工缝 。 混凝土浇筑过程 中封 闭桥 面交通 。 混凝 为 了保证 张拉施工作业安全 ，另一对 索的张拉 土浇筑采用地泵接管泵送 工艺 。 时参照第一对索张拉 工艺也分 级进行 。 体外索 的张 拉Ｊ序 为先 张拉主梁底板 曲线 顺 ３ ． ５体外索防护工艺 短束 Ａｌ 号束 ， 张拉主梁底 板直线长束 Ａ 号 后 ２ 体外索张拉完成后 ， 了保证体 外索的锚 为 束。 固安 全可靠 ， 在锚 具连接筒 内灌注环 氧砂 浆进 ３ ． ３体外索安装 工艺 行锚 固，安装锚具 防护罩并涂刷防腐油脂 封锚 按 照设计 图纸 计 算无 粘结 钢 绞线 下料 长 作业 。 用砂轮切割机切除多余 的钢绞线 ， 然后 安 度， 在厂 内进行无粘 结钢绞线 的切 断下料工作 。 下料长度 的计算应 考虑钢束 曲线 长 、锚夹具 长 装锚具保护罩 ，并将与 锚垫板接触面 四周进行 度、 千斤顶长度及外露工作长度等因素。 密封 。 锚具保护罩表面需要进行 防腐涂装处理。 ４体外索加 固过程 的施工监控 布索完成后 ，按 图纸要 求在相应位置 设置减震 器或减震支座。 主控截面应力监控 。在各墩顶 、 中 、 跨 各控 穿束前首 先要准确计算 张拉端 的 Ｐ Ｅ护套 制点及产生混凝 土最大压应力 的地方布置应变 在受拉 区当裂缝 闭合时混凝土开始受压 ， 测 剥除 的长度 ， 无粘结 预应力筋张 拉段范 围内 Ｐ 片。 Ｅ 层 先行去掉 ， 内部油脂全 部清除干净 ， 将 以确保 量该 点的应力变化值 。在受压 区测量最大压应 夹 片与钢绞线的咬合。 穿束过程 中必须小心 ， 防 力 的增量 。 测量内容为在维护施］ 前、 二 浇注底板 止碰坏刮伤体外索的索体 Ｐ 护套 。 Ｅ 穿束完成后 钢 束齿板后 、张拉底板钢束后 均测量了各点 的 方 能安装锚头 。千斤顶及 其辅助设备 （ 如工 作 变形 值。 比较每个施Ｔ 阶段梁体 的应 力变化情 锚、 限位板 、 悬浮式 张拉 支撑撑脚 ） 要求 配套 安 况 ， 与设 计值作 比较 ，以检验梁体 的维护效 并 装 与使用 ， 的加工尺寸及参数 须准确一 致。 果 。为了掌握结构 主要控制截 面在加 同过程 中 相关 ３ ． ４体外索张拉工艺 的应力变化 ， 应力测点随预应力张拉分级测试。 体外 索张拉原则 。混凝土养护 龄期达 ７ 天 裂缝 监控。该 桥运 营阶段在 中跨跨 中附近 及 混凝土强度达到设计 强度的 ９％后 ， 可张 腹 板出现 了斜裂缝 ，加 固过程 中随着不同施工 Ｏ 方 阶段 的进行 ， 裂缝会 出现不 同的反应 ， 为掌握结 拉预应 力钢束 。 张拉过程实行 分级张拉工艺 ，最后锚下 控 构 加 固过 程 中过 程中梁体 裂缝 的闭合情 况 ， 选 制应力为 １０ＭＰ。 ２ ９ ａ 根据体外索设计张拉力 ， 选 取 主要截面的典型裂缝进行监 测。根 据前期检 择 Ｙ Ｗ２ ０ Ｃ ５ Ｂ型千斤顶进行张拉 。 查结果 ， 中两侧各选取 ２ 裂缝 进行监测 。 在跨 条 张拉 荷载 采用 ” 控” 双 法进行 控制 ， 即主 要 裂缝测点 随预应力 张拉分级测试 。 ５该桥梁体 外京 固丁艺的创新点 功口 以压力表 的读数为准 ，再结合检 测到的箱梁应 力 和索的延伸量校核为辅 的控制方法 。预应力 ５ ． １该丁 程预应力 索葺先 采用 了 目 国 内 霹 前 钢束 的张拉顺序 ，应使结构基 本上保持受力 均 技术 领先的 由欧维姆预应 力公 司生产的可调可 匀、 同步 ， 以在 张拉过 程 中应遵 循同步 、 所 对称 、 换式体外索 及锚 具 ，并采用悬浮式张拉 装置进 两端 同时张拉 的原则 。 行张拉施 工 ，以避免在多 回合张托过程 中 由于 �
生。
原线形测量结果显示 ，以设计标 高为参 照 并考虑基础沉 降后 ， 幅主桥跨 中下挠较 多 ， 左 预 应力损失较 为明显 ，主跨跨 中截面预应力度 不 满足全预应力结构的要求。 实际桥面铺装厚 度过大 ，且沥青铺装厚度 分布离散严重 ， 实际铺装厚度非 常不均匀 ， 并且 分布在主跨跨中附近。 经分 析，施 工误差 引起箱 梁恒荷载过大及 汽车超载等因素导致箱 梁预应力度不足 ，是箱 梁下挠的主要原 因。 ３连续箱梁体外索加固施 工 ３ ． １箱梁体外索布置 箱梁加 固采用的体外预应力钢束 为两股沿 底板 的曲线束和两股箱 内的直线束 。
摘 要 ： 对 大跨 度 变截 面预应 力混凝 土连 续箱 梁开 裂与跨 中下挠 等病 害 ， 绍采 用体 外预 应 力加 固的施 工 工艺 。该结 构 经体 外 索 针 介 加 固后 ， 结构整 体 刚度有 了一 定程 度 的提 高 ， 满足 设计 荷 载汽一 ２ 、 １０的 正常使 用要 求 。 工艺对 旧危桥 加 固维修 领域 应 用推 超 ０挂一 ２ 该 广价值 较 大。 关键 词 ： 应力 箱梁 ： 外索加 固； 工监控 预 体 施
１概 述
某特 大型桥 梁 ， 长 ２５ｍ， 全 ３２ 主桥上部结构 为双幅单箱单室预应 力混凝 土连续箱梁 ，跨径 组合为 ６＋０＋５ 。设计荷载 ： ５ １０６ ｍ 汽超一０ ， ２ 级 挂 车一２ 级 。 主桥 变 截 面箱 梁高 度 介 于 ２０ １０ ２～ ５ ０ｍ之间 ， 梁顶 板厚 ２ ｃ ， 板厚 ４ ｃ ， ６ｃ 箱 ５ ｍ腹 ２ ｍ 底 板厚度介于 １— ０ ｍ之间变化。 ８８ｃ 桥梁经过若干年运营后 ，出现 了箱梁截面 开裂 、 跨中下挠等病害 ， 且病害 日 趋严重 。 ２主要病害及成 因分析 该桥主要病害如下 ： 该桥在前期检查 中发现边跨及 中跨腹板 出 现近 ４。 ５斜裂缝 ，中跨跨 中合拢 段 出现 ｕ形 裂 缝， 裂缝贯通左右腹板 ， 历次检 查结果对 比显 示 该桥 原有 裂缝 继续 发展 且不 断有 新 的裂 缝产
工 程 技 术

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大跨 度变截 面预 应 力混凝 土连 续箱 梁体外 预 应 力加 固技 术
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（ 东省 长 大公 路 工程 有 限公 司 ， 东 广 州 ５ ０ ２ ） 广 广 １６ ０