后张体外预应力加固技术及其工程应用

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体外预应力技术在桥梁加固中的应用探讨

体外预应力技术在桥梁加固中的应用探讨

体外预应力技术在桥梁加固中的应用探讨摘要:随着预应力技术的发展,新预应力材料和锚固体系的出现,使得这技术和方法在桥梁加固领域的应用前景非常广泛。

体外预应力尤其适用于中小跨径的桥梁,对于大跨径桥梁,宜配合采用其他方法综合加固。

本文结合工程实例,重点介绍了体外预应力技术实施加固维修的实例,以期对体外预应力技术体外预应力技术在桥梁加固中的应用研究起到推动和参考作用。

关键字:桥梁工程;体外预应力;加固;技术1 体外预应力的概念及优点1.1 体外预应力的概念体外预应力,就是把预应力索放在梁的主体结构之外,只通过两端的锚固以及梁中的转向装置与梁体相连。

体外预应力技术是后张预应力体系的重要分支, 它与体内预应力即传统的布置于混凝土截面内的有粘结或无粘结预应力技术相对应。

采用体外预应力技术加固混凝土结构时体外预应力束一般采用折线形按在梁的跨中部分,体外预应力束布置在腹板下缘,在离支座(1/3~1/4)L 处,体外预应力束向上弯起,锚固在梁的两端。

1.2 体外预应力加固技术的优点1)施工简单,快速,在施工过程中,无需封锁交通,原结构仍可使用,减少交通压力。

2)运用体外预应力加固时,无需改变截面大小,不会增加结构自重,使得荷载增加。

3)由于预应力筋与混凝土截面分离,提高了混凝土的质量和耐久性,这样便于对混泥土的加固和维修。

4)预应力束基本不占用结构空间,不会因为预留孔的存在而降低结构的承载能力,也避免降低结构的使用功能。

5)体外预应力束在工厂定制,质量有保证。

体外预应力是后张预应力体系的重要分支之一,由于无需后浇混凝土,可避免由此带来的预应力损失。

2 加固机理和常用方法体外预应力加固的施力工具通常采用粗钢筋、钢绞线、高强钢丝等材料,其机理现以桥梁为例来说,在体外对桥梁上部结构施加预应力,以预应力产生的反弯矩部分抵消外荷载产生的内力,从而达到改善桥梁使用性能并提高承载能力的目的.如图1图1(a)未加固前图一(b)体外预应力加固后3 体外预应力加固常用方法根据施加预应力的方式不同, 桥梁体外预应力加固的常用方法有:横向收紧张拉法、纵向张拉法、竖向张拉法等。

体外预应力技术在桥梁加固中的应用

体外预应力技术在桥梁加固中的应用

体外预应力技术在桥梁加固中的应用预应力对梁的加固其加筋布置方式有两种,一种是体内配筋方式,另一种为体外配筋方式。

由于体外预应力加固法施工便捷,又便于张拉和更换力筋,故一般来说,加固构件大都采用体外布筋方式。

体外预应力加固技术已在工程中得到了应用,并成为加固桥梁的有效方法之一。

1.体外预应力加固法的原理及特点体外预应力加固法是对于钢筋混凝土桥、预应力混凝土梁桥或板桥,采用对受拉区施以体外预应力进行加固,通过减少结构变形,缩小裂缝宽度,可消除部分自重应力,起到卸载的作用,从而较大幅度地提高梁的承载能力。

体外预应力是将预应力索置于梁的主体结构之外,通过梁中部的转向装置及两端的锚固与梁体相连,构成一次超静定结构。

该技术优势如下:(1)在自重增加很少的情况下,能够大幅度改善和调整原结构的受力状况,提高承载结构的刚度和抗裂性能。

(2)由于承重结构自重增加少,故对墩台及基础受力状况影响很少,可节省对墩台及基础的加固。

(3)对桥梁营运影响较少,可在不限制通行的条件下进行施工。

(4)预应力加固法既可作为桥梁通过重车时的临时加固手段,又可作为永久性提高桥梁荷载等级的措施。

(5)实际施工过程中,经济效益可观。

2.体外预应力加固常见施工方法体外预应力体系主要由筋材、防护体系、锚固装置和转向装置四部分组成。

体外预应力加固桥梁的一般施工流程如下:加工各类钢材→钢材防腐处理→施工放样→制作环氧→锚固、滑块、支座施工→张拉钢索→处理钢筋接头→恢复桥面及交通。

根据施加预应力的方式不同体外预应力加固技术常用施工方法主要有:横向收紧张拉法、纵向张拉法、竖向张拉法和预弯梁法等。

2.1 横向收紧张拉法横向收紧张拉法一般适用于桥梁两端间距较小情况,即在桥梁下缘对称梁中线的两端安置预应力筋,在距梁端适当的距离处弯起,再将梁端锚固固定在钢板支座上,在每段中点,利用扳手拉紧螺栓,收紧两测对称筋,将水平段的预应力筋通过撑棍分成若干段,且两端撑棍可起到支点作用,从而在拉杆中建立预应力。

体外预应力结构加固技术应用

体外预应力结构加固技术应用

体外预应力结构加固技术应用摘要随着生产力及现代城市规模的不断发展,许多现有建筑、桥梁需要进行结构调整和技术改造,上述的工作都需要经过结构检测以及鉴定,甚至要在加固以后才能应用。

相对来说,建筑、桥梁对社会的影响是很大的,现阶段的加固方法因为社会的需求,正在不断的优化,比方说扩大截面法、改变结构传力途径加固法以及预应力加固法等等。

本文主要对体外预应力在钢筋混凝土结构工程当中的应用,进行一定的阐述。

关键词体外预应力;结构加固;桥梁加固;技术应用1 体外预应力加固的优点及缺点从现有的情况来看,体外预应力加固的方法得到了广泛的使用,综合来看,这种方法还是利大于弊的。

在此,本文对此种加固方法进行一定的阐述。

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:第一,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,能够从根本上节省成本;第三,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,为了避免已经完成的工作出现问题,因此需要进一步检查,发现问题及时阻止。

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,不仅会对已经完成的工作造成较大的负面影响,同时对后续工作也会产生较大的阻碍。

但是,如果在取值的时候过高,就会导致相应的工作不配套,最终对加固工程的质量产生影响。

公路桥梁工程体外预应力加固技术的应用

公路桥梁工程体外预应力加固技术的应用

公路桥梁工程体外预应力加固技术的应用摘要:目前我国的预应力桥梁施工技术已经成为了桥梁领域中的主要技术,应用该技术可以全面的提升桥梁工程的质量。

为了可以满足我国交通运行的需要,还需要加强预应力施工技术的研发,并且需要严格控制各个施工环节,全面的提升我国桥梁工程的技术水平。

本文首先分析了体外预应力加固法的特点,接着对应用要求进行相应的阐述,并且分析了加固原理,最后对施工要点进行研究,希望给相关人士带来一定的借鉴意义。

关键词:公路桥梁;体外预应力;桥梁加固1.体外预应力加固法的特点1.1体外预应力加固的优势体外预应力加固,是一种将预应力钢筋合理置于混凝土截面以外的技术。

体外预应力,也是后张无黏结预应力体系的分支之一。

该方法便捷,可以减小施工对交通的影响,并且作业简单,机动性较强,可以大大提升加固的稳定性,因而已经被多数施工方采用。

1.2体外预应力加固的劣势体外预应力加固具有的简便性和机动性特征也给其带来了负面影响,其相应的构件比较脆弱,只能进行基础的加固作业,而无法控制局部裂缝,且其预应力构件的长度容易受其他因素的影响而不能自由伸缩[1]。

2.预应力技术应用要求2.1预应力孔道压浆质量公路桥梁在施工的过程中,孔道压浆是最为关键的施工环节,预应力施工技术有着非常直接的影响作用:1)孔道压浆可以有效的提升结构性能的承载能力,能够防止路面过大的压力传递到下部支撑结构中,还能够避免环境造成较大的腐蚀影响;2)预应力施工技术可以使得钢筋施工材料组成系统结构形式,为公路桥梁建设施工提供有利的基础条件;3)预应力孔道在压浆施工环节中,如果在施工中存在不平衡的问题,就会导致孔道出现漏灌的问题,从而造成工程质量无法保证。

因此,工程技术人员要按照施工工艺来进行质量检查,要按照公路桥梁的规划施工方案来进行施工,从而可以保证工程质量达到要求,满足我国交通运行的需要[2]。

2.2钢筋施加预应力过大目前我国的桥梁建设施工中普遍存在的问题就是预应力钢筋在施工中预应力过大的问题,进而导致了桥梁工程在运营中出现提前损坏的问题。

体外预应力桥梁加固技术应用与分析

体外预应力桥梁加固技术应用与分析
器 桥 梁 工程
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体 外预 应 力桥 梁加 固技 术应 用 与分 析
胡 竞 强 。 古 暄 李
( 东 省 长 大公 路 工 程 有 限 公 司 , 东 广 州 5 1 3 ) 广 广 1 4 0

要 : 应力 技 术 目前 在 工 程各 个 领 域 应 用广 泛 , 主 动 承载 、 T 便捷 、 预 其 施 见效 快 等 特 点 , 近 几 年 桥 梁 加 同领 域 中颇 受 在
纪6 0年代初 曾应 用 于加 固工 业 与 民用 建筑 , 由于预 标 准跨 为 3 上 部结 构采 用部 分预 应力 混凝 土 连 续 但 0m, 应 力筋转 向块构 造设 计 困难 、 耐腐 蚀性 差 , 能在 桥梁 箱 梁 , 双 幅单箱 单 室 。桥 梁下 部结 构 为 独柱 与 双 柱 未 为 T程 中得 到推 广 :0年代 中期 提 高体外 预 应 力筋 耐 久 式 桥 墩 , 7 钻孔 灌 注桩 基础 , 台为肋 板 埋置 式桥 台 , 桥 伸 S — 6 B型 橡胶伸缩 缝 , 台采 用 桥 性 能后 , 洲和美 国大量的桥梁 加 固为这项技术 的发展 缩缝 在 中墩 处采用 S F l 0 欧 提供 了机会 :0年 代后 , 久性 能大 大 提高 , 8 耐 国外纷 纷 A OS 一 2 B D 1 5橡 胶 伸缩 缝 。该桥 于 19 9 6年建 成 通 车 , 应用体外 预应力技术建造 和加 固桥梁 , 现今 世界 上许 多 设 计荷 载为 : 超 2 汽一 0级 , 1 0级 。 挂一 2 国家 已经 在桥 梁工程 领域 广泛 使用体 外 预应力 技术 。 体 外 预应 力 技 术可 在 不 影 响结 构 正 常 使 用 的情 束, 提高结 构 承载能 力 、 长结 构使用 期 寿命 。 延 捷 的设置体 外预应 力束 , 多种桥 梁结构 均可 以应用 。 因 2 1 2 加 固前 主要病 害 .. 1 主要病 害为 梁体跨 中 、 顶部 位 出现竖 向裂 缝 , ) 墩 2 梁体 局 部 有 露 筋 、 ) 锈蚀 现 象 ; 端 个 别 锚 头 外 梁 3箱梁底板 1 ) / ~ 34跨 横 向裂 缝 与腹 板 竖 向 4跨 ,

体外预应力加固技术在改造工程中的应用

体外预应力加固技术在改造工程中的应用

体外预应力加固技术在改造工程中的应用体外预应力结构体系是指对布置于原有混凝土结构或其他结构之外的钢索施加预应力所形成的预应力结构体系,它既可以用于预应力混凝土桥梁、特种结构和建筑工程结构等新建结构,也可用于原有建筑物的改造工程。

体外预应力作为后张预应力体系的重要分支之一,近年来重新成为预应力技术的热点。

体外预应力经过十余年来的发展和工程应用,目前已形成两种主要体系:体系一:钢绞线穿入高密度聚乙烯管(HDPE)或钢管孔道内,张拉后,灌入水泥浆。

这种体系为有粘结体外预应力体系。

体系二:体外预应力筋由单根无粘结筋平行穿入HDPE管或钢管孔道内,张拉前先完成灌浆工艺,由水泥浆体将单根无粘结筋定位。

这种体系为无粘结体外预应力体系。

一、体外预应力的特点首先,由于预应力筋布置在构件截面以外,预应力筋套管的布置、调整容易并简化后张法操作,从而大大缩短了施工时间,对工程经济效益有积极影响。

其次,预应力筋与结构无接触,减少了预应力摩擦损失,即使混凝土受拉出现裂缝也不会影响预应力筋的防护。

第三,体外预应力筋的预应力作为外部作用,不受有关预应力混凝土标准的约束,设计、计算、构造和施工基本上按普通混凝土构件要求进行,可有效减小截面尺寸,保证混凝土部分施工质量。

第四,由于预应力筋设在套管中,灌浆和监理修补均容易进行,也便于检查灌浆质量和预应力筋锈蚀状况。

二、体外预应力混凝土结构应用技术要点1、体外预应力混凝土结构的力学特性体外预应力混凝土结构一般采用折线形预应力束,预应力筋仅在锚固区域和转向块处与结构相连,受力特性与无粘结预应力结构类似。

在正常使用极限状态下,可采用弹性分析方法设计;在极限承载力状态下,体外预应力混凝土结构一般应按无粘结预应力混凝土结构分析设计。

但两者也有区别,一般的无粘结预应力混凝土结构预应力筋是位于混凝土截面内的,预应力筋的偏心矩固定,而体外预应力结构的预应力筋在构件截面上的相对位置仅在锚固点和转向块处不变,其它位置上偏心矩是变化的,从而产生体外预应力的偏心矩损失,或称为二次效应。

后张法预应力施工技术在建筑工程中的应用

后张法预应力施工技术在建筑工程中的应用
关键 词 : 后 张法 ; 预应 力施工技 术 ; 建 筑 工 程
中图分类 号 : T U 7 5 7
文献标识码 : B
文章编号 : 1 0 0 4 - 7 3 4 4 ( 2 0 1 3) 2 1 — 0 3 5 7 — 0 2
引 言
后 张 法预 应 力 施 工 的 定 义 为 先 浇筑 混 凝 土 , 当 它 的 强度 不 小 于 设 计
1 后张 法预 应 力混 凝 土施工 的分 类
1 . 1 有 粘 结 预 应 力混 凝 土
有粘结预应力混凝 土需要的设备简单 , 生产灵活 , 无需张拉 台座 , 适 合大型构件现场施工 。先浇筑 混凝 土, 当混凝土强度 达到设计值 的 7 5 % 以上之后 , 再张拉钢筋 。张拉 的主要步骤 : 埋 设管制孔 、 浇筑混 凝土、 抽 3 后 张法 预应 力施 工的质 量控 制 管、 张 拉养护 穿筋 、 锚 固、 灌浆。它依靠锚具防止钢筋弹性回弹 , 使混凝土 . 1 预应力管道的安装 得到预压应力 。这种 做法使钢筋和混凝 土形成一个整体 , 称 为有粘结预 3 ① 管道要选取定位钢筋牢固地定位 于设计位置 。 ②金属管道接头要 应 力混凝 土。 因为有粘 结预应力混凝土的粘结力作用导致预应力钢筋的 选取套管连接 , 连接套管应选 取大一个直径型 号的相 同类 型管道 , 并应 拉应力下 降, 减少 了混凝 土压应 力, 所以要尽量减少这种粘结。 和金属管道严密封裹 。同时, 管道要预留溢浆 孔和压浆孔 ; 曲线孔道的波 l - 2 无 粘 结 预 应 力混 凝 土 峰部位要 留出排气孔 , 并在最低部位 设置排水孔 。在管道 安装 完成后必 其主要张拉步骤 为沿预应力钢筋全长外表 涂润滑防腐材料 、 包 上套 须立刻检查通孔 , 及 时发现堵塞并进行疏通 工作。管道 经检查合格后应 管或塑料纸 、 养护混凝土 、 钢筋 张拉、 锚 固。施工时与普通混凝土一致, 把 以防有杂物进入 ; 管道安装后 , 如 果要在 其附近 焊 钢筋放 入预定位 置后可直接 浇筑混凝 土, 不 需要 灌浆 , 穿筋 , 预 留孔 洞, 必须立刻封堵其断面 , 接, 应对 管道采取 一定 的保护措施。 简化施工程序 。因为无粘 结预 应力混凝 土的效预压应力较高, 造价低 廉, 3 - 2 预应 力筋 的安装 被广泛用于大跨度 曲线配筋 的梁体 。 如果先穿束后浇筑 混凝土 , 在浇 筑混凝土前 , 要严格 检查管道并 确 2 后 张 法预应 力 施 工工 艺 认其完好; 浇筑混凝土 时应定 时转动和抽动预应力筋 。当采用蒸 汽养 护 2 . 1 后张法预应力施工张拉前 的准备 混凝 土时, 在养护期 内不允许装入预应力筋 。如 果先浇筑混凝土后穿束, 计算预应力筋 的控制力 需要依据设计 图纸 , 严 格按照相关施工 技术 浇筑 后必须及时疏通管道 , 保证其畅通 。在 穿束后至孔道灌浆完成应控 规范 , 合理 的选取相关参数 , 计算预应 力筋 的理论 张拉力 。 布置波纹 管前 制在表 1的时间以内, 否则应对预应 力筋采取 防锈措施。 要首先用钢筋加工环形架使其 成为波纹管 的定位 架, 横向位置照 图纸 的 表 1 穿束后至孔道灌浆完成控 制时间 坐标来定位 , 纵 向间距 设置成 l m, 穿 内衬管于波纹 管确保波纹管成孔 的 环境条件 时间 质量。在浇筑之前要严格检 查波纹管中是否存在变形 或空洞 , 在接头位 空气 湿 度 大 于 7 0 %或 盐 分 过大 7 d 置有没有 胶带密封 :锚垫板接 头的位置 必须 用磁带 或其他材料 堵塞严 空气湿度在 4 0 7 0 %之 间 1 5 d 密, 防止水泥浆渗入锚空或波纹 管中。浇筑时要尽可 能防止振捣棒接触 空气湿度小于 4 0 % 2 0 d 波纹管, 防止堵住漏浆空 。 选取标准强度合适 的钢绞线 , 在整洁干净 的地 最后, 在预应力筋附近进行 电焊时 , 应对预应力筋采取保护措施 。 面操作砂轮切割机进行下料工作 同时清理表面 的杂物盒锈迹 。 在 穿束之 _ 3 预 应 力筋 的 张 拉 前要理顺好钢绞线并绑 扎,防止穿束的过程里 出现 钢绞线打结 的情况 。 3 最重要 的是, 混凝 土强度必须符合设计要求, 如果设计未要求 , 不得 张拉时如果受力不均匀会使钢 绞线无法达 到张拉控 制应力, 或许会 导致 其被拉断 。 在穿束钢绞线 时, 应 当给单根钢绞线分别编 号, 使得张拉 时可 小于强度设计值 的 7 5 %。同时预应力筋张拉端 的设置必须 满足设计要 以对 称 。 求, 如果设计未要求, 必须符合下列规定 : 长度 不小于 2 5 m 的直线预应力 筋或 曲线预应力筋 , 应当在两 端张拉 ; 长度 小于 2 5 m 的直线预应力筋 , 可 2 . 2 后 张 法 预 应 力 混 凝 土 箱 梁 的 工 艺 流 程 张拉端必 检 查构件 ( 或块体) : 尤其要认 真检查预应力筋 的孔道 。其孔道必须 在一端 张拉 。如果在同一截面存在多束一端张拉的预应力筋 , 预应力筋的张拉顺序必须要满足设计要 保 证尺寸与位 置正确, 平顺畅通 , 无 局部弯 曲; 孔道端 部的预埋钢板应垂 须均匀交错的设置于结构 两端 。 如果 设计无要求 , 可 以分阶段、 分批地对称 张拉 。 宜先 中间, 后两侧或 直 于孔道轴 线, 孔道接 头处不得 漏浆 , 灌浆 孔和排气孔 应符合设计 要求 求 。 下张拉 。在张拉前必 须根据设计要求实测孔道的摩 阻损失 , 以便张拉 的位 置。 孔道不符合要求时, 要清理或做好处理 。 穿筋前 , 应检查钢筋 ( 或 上 、 同时得 到预 应力筋 的理论伸长值。张拉过程中预应 束) 的规格 、 总长是否符合要求 。钢筋 穿好 后将束号在构件上注 明, 以便 控制应力值 的确定 , 滑丝、 筋 断丝数量不允许超出表 2 的规 定。 核对 。安装锚 具及张拉设备: 安装锚具 及张拉设备时 , 对直线预 应力筋, 力的断筋、 应使张拉 力的作 用线 与孔道中心线在 张拉 过程中相互重合 ; 对 曲线 预应

后张法预应力施工技术

后张法预应力施工技术

后张法预应力施工技术预应力施工是一种常用的加固和改善混凝土结构的方法。

其中,后张法预应力施工技术作为一种高效且可靠的施工方法,得到了广泛应用。

本文将就后张法预应力施工技术的定义、原理、施工过程及其在工程实践中的应用进行探讨。

1. 后张法预应力施工技术的定义后张法预应力施工技术是在混凝土结构完全浇筑固化后,再施加预应力的一种方法。

与传统的预应力施工技术相比,后张法采用了不同的施工顺序,即先浇筑混凝土结构,再施加预应力。

这种施工方法的优点在于可以防止混凝土浇筑时的收缩和温度影响,减少混凝土的开裂和变形。

2. 后张法预应力施工技术的原理后张法预应力施工技术基于混凝土的力学性质和预应力的应用原理。

在混凝土固化后,其内应力已经减小到很小的程度,此时施加的预应力可以更有效地控制结构的变形和裂缝的产生。

同时,后张法预应力施工技术还可以通过调整钢束的位置和应力大小,对结构进行局部加固和调整,提高结构的整体性能。

3. 后张法预应力施工技术的施工过程后张法预应力施工技术的施工过程可以分为三个主要步骤:钢筋配置、预应力施加和锚固。

首先,在混凝土结构内部设置预埋钢筋,在预定位置安装张拉器和锚具,然后进行钢束张拉和锚固,施加预应力。

最后,进行张拉钢束的放松和灌浆,保证预应力的传递和固定。

4. 后张法预应力施工技术在工程实践中的应用后张法预应力施工技术在各类混凝土结构加固和施工中得到了广泛应用。

首先,在桥梁工程中,后张法预应力施工技术可以有效地增加桥梁的承载能力,减少结构的变形和开裂,提高桥梁的使用寿命。

其次,后张法预应力施工技术还可以应用于建筑物的墙体和柱子的施工,提高结构的整体稳定性和抗震性能。

此外,后张法预应力施工技术还可以用于隧道、坝体等大型工程结构的施工和加固。

总结:后张法预应力施工技术作为一种高效且可靠的施工方法,通过在混凝土结构完全浇筑固化后施加预应力,可以有效地减少混凝土的开裂和变形,提高结构的整体性能。

在桥梁、建筑物和大型工程结构等领域,后张法预应力施工技术的应用已经取得了显著的成果,并得到了广泛认可。

体外预应力加固技术(二)

体外预应力加固技术(二)

引言:体外预应力加固技术是一种在建筑结构中应用的先进技术,它通过引入预应力钢索或钢板等材料来提高结构的承载能力和抗震性能。

本文将详细介绍体外预应力加固技术的原理、材料选择、设计和施工等方面,以便读者全面了解这一技术的应用和优势。

概述:1.体外预应力加固技术的发展背景随着城市化进程的推进,旧建筑的加固和改造需求日益增加。

古老建筑的结构设计和施工技术无法满足现代要求,需要进行加固。

体外预应力加固技术因其高效、经济和可靠的特点而得到广泛应用。

2.体外预应力加固技术的原理预应力钢材的引入可以提高结构的受力性能。

预应力钢材通过受拉状态将结构的主要受力部分连接起来形成整体。

通过施加预应力,可以改善结构的承载能力和抗震性能。

3.体外预应力加固技术的材料选择预应力钢材的选择要考虑其强度、耐腐蚀性和可靠性等因素。

常用的预应力钢材有预应力钢束、扭绞预应力钢束和预应力钢板等。

材料的选择应根据具体工程的需求和情况进行综合考虑。

4.体外预应力加固技术的设计加固设计应根据结构的受力状况和强度要求进行合理设计。

设计中需要考虑结构的初始状态和变形情况。

预应力力度的大小、布置的方式和位置等都需要经过详细计算和合理确定。

5.体外预应力加固技术的施工施工前需要进行详细的勘测和测量工作,确保施工的准确性和可靠性。

施工过程中需要严格按照设计要求进行操作。

施工结束后需要进行验收和监测,确保加固效果的达到设计要求。

详细阐述:1.引言1.1被加固结构的现状和问题1.2体外预应力加固技术的背景和优势2.体外预应力加固技术的原理2.1预应力钢材的作用原理2.2受拉状态的优势2.3结构整体化设计思想的体现3.体外预应力加固技术的材料选择3.1预应力钢束的特点和应用3.2扭绞预应力钢束的性能和适用范围3.3预应力钢板的优势和工程应用4.体外预应力加固技术的设计4.1结构的受力状况分析和计算4.2预应力力度的确定和施工控制4.3预应力布置的方式和位置选择5.体外预应力加固技术的施工5.1勘测和测量工作的重要性5.2施工操作的要点和技术要求5.3加固工程的验收和监测方法总结:体外预应力加固技术作为一种先进的结构加固技术,具有高效、经济和可靠的优势。

体外预应力在结构加固中的应用

体外预应力在结构加固中的应用

体外预应力在结构加固中的应用摘要:作为后张预应力结构体系的重要分支之一,体外预应力有其固有的特征及优势。

本文简要介绍了体外预应力的特征及应用,对体外预应力在结构加固中的优缺点及施工工艺及构造作了总结。

关键词:体外预应力结构加固锚固张拉0 绪论建筑业发展一般都经过大规模的新建、新建与改造并重、旧建筑物的维修与加固三个阶段,其中维修和加固阶段认为是建筑业可持续发展方面。

现今,国外的建筑业维修改造发展非常迅速,它在建筑业中所占比重越来越大。

在欧美国家,新建建筑业已显萧条,而对建筑物结构的维修与加固改造日益兴旺。

在西方许多建国50 年以上的发达国家,每年用于新建建筑的资金不到每年基本建设资金的25% ,也就是说,每年有75% 的基建投资在旧建筑结构的改造加固上。

我国现在建国已超过60年,同样存在很多工业、民用建筑和公用设施( 道路桥梁等) ,由于使用时间较长,新的设备、使用功能的改变,需要改造或加固。

我国工程技术人员对建筑物的加固技术进行了大量的研究与应用,并提出了切实可行的加固法技术。

如增大截面加固法、置换混凝土加固法、外加预应力加固法、外黏型钢加固法、黏贴纤维增强复合材料加固法、黏贴钢板加固法、增设支点加固法等技术。

1 体外预应力概述体外预应力的概念和方法最早产生于法国, 1979年, E. C. Figg 和Jean Muller首次在美国佛罗里达建造了第一座体外预应力混凝土桥Long Key 桥[1]。

体外预应力是指对布置于承载结构本体之外的钢束张拉而产生的预应力。

体外预应力技术是后张预应力体系的分支,是无粘结预应力结构技术的一种。

体外预应力结构体系是指将预应力筋布置在构件截面以外,只在锚固端和转向块的位置与混凝土相连,通过专用张拉设备向结构施加预应力所形成的一种特殊结构体系。

其适用范围非常广泛,既可用于预应力混凝土桥梁、建筑工程和特种结构等新建结构,也可用于既有混凝土结构的加固补强和维修,目前已成为土木工程领域中一个重要的研究方向。

体外预应力技术在桥梁加固中具体运用

体外预应力技术在桥梁加固中具体运用

体外预应力技术在桥梁加固中具体运用随着道桥交通行业的发展,道桥修建中所使用的技术也不断完善和更新,桥梁加固中使用的技术也在逐渐提高。

目前体外预应力技术对桥梁加固的作用比较大,通常是对旧桥进行修复使用的技术,根据桥梁受损的实际情况制定相应的技术进行体外预应力技术操作。

本文通过体外预应力技术的研究,对其在桥梁加固中的应用要点和注意事项进行了讲解和说明。

标签:体外预应力技术;桥梁加固;应用引言:在经济高速发展的今天,国家在公路上的投资也越来越大,具有设施全面的桥梁工程也会有其质量问题,考虑到公路桥梁对人类造成的安全问题,对桥梁进行再次加固以及改良是尤为重要的,要想使桥梁能安全正常的使用,就应在公路桥梁体外预应力上进行加固,加大桥梁对工程结构的承受能力,应将这一技术推广到改善施工质量上。

一、对桥梁体外预应力技术的研究桥梁加固中使用的题外预应力技术,是用来束缚桥梁的后张预应力一种部件,桥梁体外预应力部件安装整体构件的表面。

在对桥梁构件施加作用力的时候,体外预应力会对整体构件起到施加预应力的效果,这种技术的优点有很多。

在桥梁加固施工中使用体外预应力技术,比较容易操作,使用固定锚的部件比较小,在施加作用力的时候可以在固定錨处灵活的转动,整体构件与体外预应力的部件连接简单,部件之间的摩擦力比较小,在施工的过程中提高了工作效率。

在对桥梁实施体外预应力技术的时候,其操作流程比较简单,先了解桥梁的受损程度,再根据实际情况进行加固。

可以对桥梁进行局部加固,也可以进行全面加固,应用的范围比较广泛。

如果体外预应力的部件发生损坏,可以随时进行更换,而且在施工的过程中也可以进行调换,操作方便。

体外预应力技术实际操作没有与桥体连接,这样就降低了对桥梁的作用力。

体外预应力技术在使用的过程中具有较高的局限性,对操作技术也是有严格要求的,在对固定锚和转动区进行施工时,作用力要集中,避免受力的不均匀。

体外预应力使用的体外索有的时候会出现拉力不足的现象,使其不能更好的展现使用强度,对使用工具的要求也非常严格。

后张体外预应力加固技术及其工程应用

后张体外预应力加固技术及其工程应用
Mo e v r te o sr cin e h i u s f sn p s - e so ig o te gh n n fa b a s y e nr d c d r o e , h c n tu t tc nq e o u i g o t t n inn t srn e ig rme e a i to u e . o t m P s- e so ig i lo u e s s imi erftig tc n q e o s n y sr cu e n fr i o n re a d t e o t tn in n s as s d a es c r t it e h iu s fr ma o r tu trs i oeg c u t s n h o n n i rltd p n i ls a d meh d e a s n o u e b e y eae r cp e i n t o s a lo i t d c d r f . r r il
第4 3卷 第 1期 2 1 0 2年 1月
Vo.3 No1 1 . 4 Jn 0 2 a .2 1

A c i cueT c n lg rht tr e h oo y e

技 术
・ 9・ 4
后张体外预应 力加 固技术及其工程应用
刘 航 ,高会宗2 ,杨学 中 ,吴文奇
和效 果 也 进行 了 简要 的介 绍 。
关键词: 体外预应力;后张法 ;加固;受弯构件 ;砌体结构
中图分 类 号 :U 7 6 T 5 T 4 ' U7 7 . 3; 文 献标 识 码 : B 文 章编 号 :0 0 4 2 (0 2)1 0 4 — 10 —7 6 2 1 0 —0 9 0 4
i ds se.Me w i,te gnr r i s o x ra t dn ad te ji e i a l r et . f i usd F e c n a hl h eea po l f et l e os n h o t dtl r a o pe ne e l fe e n n n a e s s d

桥梁加固过程中体外预应力技术的应用

桥梁加固过程中体外预应力技术的应用

桥梁加固过程中体外预应力技术的应用1、常用的体外预应力加固方法及施工工艺采用体外预应力对梁式桥上部结构进行补强加固,其作法是在梁的下缘受拉区设置用粗钢筋形成的预应力拉杆或预应力钢束,通过张拉对粱体产生偏心的预应力,在此偏心压力作用下梁体上拱,荷载挠度减小,改善了结构的受力,从而提高承载能力。

1.1下撑式预应力拉杆(粗钢筋)加固法当桥下净空条件许可,可以采用在梁下设置预应力拉杆(粗钢筋)体系进行补强,有时也可将粗钢筋锚固在从梁端数起的第二道横隔板上。

改变支撑点的位置和调整拉杆中的拉力以满足承载力的要求。

(1)横向收紧张拉法作为拉杆的粗钢筋分两层布置在梁肋底面两侧,在靠近梁端适当位置上弯起,与固定在梁端的钢制u形锚固板焊接。

粗钢筋弯起处用短钢筋支撑,纵向每隔一定间距设一道撑棍和锁紧螺栓。

通过收紧器将拉杆横向收紧而使拉杆受力,从而在梁体产生预压应力。

横向收紧张拉的具体施工工序为:A粘贴锚固钢板,将梁端混凝土保护层凿除,使主筋外露,清除碎渣浮浆后用环氧砂浆粘贴u形锚固钢板;B焊接拉杆粗钢筋,先将粗钢筋的弯起段按设计斜度焊在锚固板上,然后用夹杆焊将粗钢筋的水平段与弯起段焊在一起;C安装张拉装置,先放好弯起点垫块撑棍,再安设中间撑棍及锁紧螺栓,紧贴锁紧螺栓处安放收紧器;D预张拉,预张拉的目的在于检查拉杆的焊接质量,预张拉力按设计张拉力的80%一90%控制,预张拉力保持12h后卸除;E张拉,旋紧收紧器,使两侧拉杆向中间收拢,按设计收紧量对称分次收紧,达到设计收紧量后再收紧l一2mm,然后拧紧锁紧螺栓,并用双螺帽锁住。

最后卸除收紧器。

(2)纵向张拉法当采用纵向张拉法补强加固时,拉杆钢筋仍沿梁底部布置,两端向上弯起:它与横向收紧张拉法不同之处在于:拉杆两端弯起段通常都穿过翼缘板上的斜孔伸至桥面,拉杆端部设有丝扣,用轧丝锚锚固于梁顶的锚固槽内。

纵向张拉法对拉杆钢筋施加预应力可以用旋紧螺帽,端部用张拉千斤顶张拉,拉杆中间设置法兰螺丝收紧扣及电热张拉等手段完成。

公路桥梁施工中体外预应力加固技术的应用

公路桥梁施工中体外预应力加固技术的应用

公路桥梁施工中体外预应力加固技术的应用摘要:目前,在高架桥建设中,施工的品质问题越来越受到人们的重视。

我们相关技术人员应当重视公路桥梁施工中体外预应力加固技术的应用,才能保证桥梁的安全,但在实践中,必须根据具体情况选择合适的加固措施,并根据施工中的注意事项和关键工序进行控制,从而达到更好的效果。

关键词:高架桥;体外预应力;加强技术;采用体外预应力混凝土作为一种新型的技术手段,可以延缓桥面及道路的老化,从而提高其承载力,延长其使用年限。

随着道路网络的扩展,私人车辆的增多,车辆流量的增加,对道路、桥梁的荷载造成了很大的冲击,造成了道路、桥梁的损坏。

在国内道路上出现了大量的损坏,采用体外预应力技术的方法进行了大量的应用,技术水平也在逐步提高。

1、体外预压补强工艺概述体外预应力技术是利用预加劲肋加强桥面稳定性,以降低结构在荷载下的荷载,减小荷载对桥面的影响,达到对桥面稳定的目的。

采用体外预应力技术对提高桥的使用具有很好的效果,特别是在载重汽车行驶或交通量增加时,可以降低桥的荷载和提高桥面的性能。

在采用体外预应力技术时,必须针对不同的结构特点,确定怎样减轻其自重,并使其在承受的重力作用下得到最大限度的提高。

另外,采用这种技术可以确保施工的品质,并将其维持在一个高水准。

采用体外预应力法的桥面通常不会出现大的开裂。

2、体外预压补强工艺的基本理论目前我国高速公路桥梁工程中,采用体外预应力技术是以后张无粘结预应力为主要手段,以提高其承载力,使其持久性能得到有效修复。

其工作原则是:在车体外侧布置具有高刚性的预应力钢缆,并将桥面上的锚杆与桥面之间的支座连接起来;通过这座桥,可以分散掉这座桥所承受的重量,增强这座桥的强度。

在高速公路桥梁建设中,常用的是采用体外预应力技术来加强横梁的下端和下端,由人工添加钢索使其保持稳固。

另外,还要求技术工人在施工过程中对其进行预压,使其减轻本身的重量,进而增加其承载能力;延长道路桥梁的寿命.在工程建设中,采用体外预应力技术处理高速公路大桥,不仅能使其受力发生变化,而且能增强其强度;因此,这项技术应当得到广泛的运用和普及。

体外预应力技术及其在桥梁加固中的应用

体外预应力技术及其在桥梁加固中的应用

质 是以粗钢筋 、钢绞线 或高强钢 丝等钢材 作为施 力工具 ,
对桥 梁上部 结构 的受 拉区施 以体外预应 力加 固.以预 加力 产生的反弯矩 抵消部 分外荷 载产生 的内力 ,从而改善结 构 构件 的受 力状 况 ,增大构件 的刚度 .闭合或减 小裂缝 ,以 提 高结构构 件 的抗弯和 抗剪 能力 采用体外预 应加 固既有 桥梁。 预应 力筋布 置宜与外荷 载产 生的弯图形相 似 ?因此,
( )自重增 加少 ,但 可大 幅提 高承载 能力 ; 1
( 2)由于预应 力筋 布置在 截面 以外 ,减小 了预应 力
2无粘结钢 绞线 的工程 实例
21工程概 况 .
的摩阻损 失 ,提高 了预 应力 的效 益 ; ( )由于 上部 自重 增加少 ,因而对下 部影响小 ; 3 ( 施 工简 单 ,工期 短 ,经济效益 明显 ; 4) ( 施 工过程不 中断 或少 中断交通 ; 5) ( 对原 结构损伤 小 ,不 影响桥 下净空 ; 6) ( ) 应力线形 更容易适 应设计要 求 ; 7 预 ( 应 力可调整 ,预应 力钢束 可更换 ; 8)
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体外预应力钢束



横 隔



图2 体外预应 力施加 的形式示意 1. . 1体外预应 力法有如 下优点 3
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体外预应力技术及其在桥梁加固中的应 用
吴 俊 明
( 汉二 航路 桥 特 种 工 程 有 限责 任 公 司 武 武汉 市 邮 编 40 7 ) 3 0 1

体外预应力加固桥梁工程应用探讨

体外预应力加固桥梁工程应用探讨

体外预应力加固桥梁工程应用探讨摘要:文章简要介绍了体外预应力加固法的特点、原理及施工要点,并结合具体工程实例探讨了体外预应力加固桥梁工程的应用。

关键词:桥梁;体外预应力加固;施工近年来,随着各种重型车辆的不断出现,公路桥梁负荷日趋加重,而且旧桥部分老化、破损,已经不能适应现代交通运输的要求。

因此,对桥梁结构的维修、加固和补强的研究及应用,是目前和今后面临的主要任务。

1体外预应力加固法的特点1.1 体外预应力加固的优点体外预应力是后张无粘结预应力体系的分支之一。

将预应力钢筋布置于混凝土截面之外的技术己在工程中得到了应用,并成为加固既有桥梁的有效方法之一。

采用体外预应力技术加固桥梁结构有很多优点:①预应力布置简单,可以调整,简化了后张的操作程序。

所需设备、人员少,施工周期短,经济效益好;②对桥上交通影响小,可不中断交道或短时间限制交通;③增加恒重不多,可以能动地调节原结构中的应力状态,达到有效加固的目的;④维护修补方便,可以随时更换预应力筋;⑤对桥梁损伤小,可做到不影响桥下净室不抬高路面标高;⑥能够较大幅度地提高旧桥的承载能力和结构刚度,能够有效的控制原结构的裂缝和挠度,使裂缝部分或全部闭合,使挠度大幅度减小。

1.2体外预应力加固的缺点但体外预应力加固也有如下缺点:①体外预应力索容易受到意外的破坏。

②体外预应力索不能参与局部裂缝的控制。

③由于转向装置和锚固点受到约束,行车时容易引起体外索的振动,预应力索的自由长度受到限制。

④从力学特性上来讲体外预应力索与周围结构主体在同一截面上的变形是不协调的。

2体外预应力加固原理体外预应力结构的预应力筋布置在主体结构之外,固体外预应力索通常为由多根钢绞线组合成的集中钢索,故称为体外预应力索。

体外预应力加固通常采用粗钢筋钢绞线、高强钢丝等材料作为施力工具。

在体外对桥梁上部结构施加预应力,以预应力产生的反弯矩部分抵消外荷载产生的内力,起到卸载的作用,从而较大提高桥梁结构的承载能力。

后张体外预应力加固技术及其工程应用

后张体外预应力加固技术及其工程应用

后张体外预应力加固技术及其工程应用摘要:本文重点分析了体外预应力在桥梁和道路施工中的应用,希望能够对读者提供一些借鉴和参考。

关键词:体外预应力;作用;应用前言:在道路和桥梁建设过程中,预应力技术的有效应用能够提高建筑的坚固性,延长建筑的使用寿命。

笔者曾参与太原市西中环兴华街跨线桥的建设,该桥梁是应用后张体外预应力的很好实例。

可见预应力技术具有广阔的发展前景。

一、预应力技术的含义及其作用在公路桥梁建设中,利用预应力技术,建筑单位可以了解整个公路桥梁的承载量和各个部位的承载限度,也是验收单位的检验途径之一。

简单来说,预应力技术主要是利用了混凝土模块的浇筑技术,提高桥梁中的混凝土结构的承载限度和耐压力,多个角度都能承受较大的压力。

预应力技术之所以能够引入到公路桥梁建设中,是因为预应力技术通常是运用在混凝土工程中。

伴随着国家经济的快速腾飞,公路桥梁作为基础性建设项目,数量会逐渐增多,其质量问题关乎人民生活和社会安定。

①引入预应力技术可以有效地提高公路桥梁建设质量,提高混凝土结构的耐受程度;②预应力技术的使用范围比较广泛,除了公路桥梁建设项目可以使用之外,在边坡锚固这类小工程中也可以使用;③预应力技术在很大程度上节省了建筑材料的消耗,降低建筑成本,在减小整体建筑重量的同时,提高建筑材料的抗压力,在一定程度上避免发生桥梁裂缝问题;④在施工过程中,预应力技术具有操作安全,施工简单的优点,也正是因为预应力技术的诸多优势,它才能在建筑工程中快速发展。

二、体外预应力在连续刚构桥中的应用目前,关于大跨径连续刚构桥跨中下挠的原因普遍分析认为:体外预应力一是收缩徐变估计不足,二是纵向预应力的有效应力随时间推移会降低。

以往的设计大多是预留了体内备用束,施工时将管道预埋好,不穿钢绞线,封住喇叭口,需要时打开喇叭口,张拉钢绞线再灌浆,但通常再次施加体内力对改善下挠效果有限。

为此,针对目前既有同类桥型出现的问题,在对桥设计中处理的方法是增设体外预应力筋,根据桥梁运营情况,需要时再张拉,如苏通长江公路大桥辅航道桥。

后张预应力技术在建筑结构加固中的应用

后张预应力技术在建筑结构加固中的应用

第17卷 第11期 中 国 水 运 Vol.17 No.11 2017年 11月 China Water Transport November 2017收稿日期:2017-08-06作者简介:丁午育(1968-),男,新疆北方建设集团有限公司高级工程师。

后张预应力技术在建筑结构加固中的应用丁午育(新疆北方建设集团有限公司,新疆 奎屯 833200)摘 要:后张预应力技术在建筑结构加固改造工程中得到了一定的应用,技术措施是将预应力筋束的布置和节点构造及施工方法措施有效结合。

文中对预应力加固混凝土构件砖混结构体的应用方法进行介绍。

后张体外预应力加固砖砌体的施工技术,在抗震性能研究上国外一些国家取得较多应成果,同时经历了地震考验,是一种值得推广应用的加固实用技术。

关键词:体外预应力;后张法筋束;混凝土受弯构件;砖混结构体中图分类号:TU757 文献标识码:A 文章编号:1006-7973(2017)11-0241-03采用后张法体外预应力筋束技术,可以适用于各类新建混凝土结构及不同构筑物工程,在大中型桥梁结构工程中得到一些采用,尤其是在建筑结构改扩建加固工程中的应用前景看好。

本文结合一些工程的实际应用,在总结成功经验的基础上,分析探讨该技术在新建混凝土结构及旧建筑物的加固改造中的实施应用,浅要介绍其具体操作方法及技术应用措施。

一、体外后张预应力技术的适用性思考(1)对于新扩建的各类工程,由于设计考虑不周及施工质量控制存在的影响使用功能的情况,一般都会采取加强的措施达到使用的目的。

通过多年的实践加强措施及应用。

该技术馀应用于钢筋混凝土结构外,更适用于砖砌体结构的抗震加固工程。

据资料介绍自上世纪90年代开始在一些欧美国家或地区,开展了把后张预应力技术用于砖砌体结构的抗震加固的研究和应用。

(2)后张法体外预应力筋加固钢筋混凝土工程结构件时,应根据其不同的加固件需用,采用不同的加强技术措施:a 对于承载能力或刚度有所降低的混凝土受弯构件,如框架梁. 板等则宜采取后张预应力筋加固方法,达到提高其刚度及承载力目的;b 对混凝土桁架构件的承载力不足的轴心受拉构件,偏心受拉构件等采用预应力拉杆加固;c 当构件受压承载力不足的轴心受压柱,偏心受压柱采用预应力撑杆措施加固;(3)用于钢筋混凝土组合结构工程件的加固中,后张预应力是首选技术措施。

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收稿日期:2011-11-28作者简介:刘航(1971-),男,湖南醴陵人,教授级高级工程师,副总工程师,e-mail :liuhang71@.建筑技术Architecture Technology第43卷第1期2012年1月Vol.43No.1Jan.2012后张预应力技术除在各类新建建筑、构筑物以及桥梁结构中广泛应用外,在结构加固改造领域也有着广阔的应用前景。

本文结合一些工程实例,介绍了后张预应力加固技术的相关研究及其在结构加固改造工程中的应用。

1后张预应力技术应用(1)采用后张体外预应力筋加固钢筋混凝土结构最为常见,如对于承载能力或刚度不足的混凝土受弯构件,包括框架梁、楼板等采用后张预应力筋加固,以提高其刚度及承载能力;再如对于受压承载力不足的轴心受压柱、偏心受压柱采用预应力撑杆加固,对于混凝土桁架结构中承载力不足的轴心受拉构件和偏心受拉构件等采用预应力拉杆加固等。

(2)后张预应力技术还可用于钢结构和钢与混凝土组合结构的加固。

通过对钢结构和钢与混凝土组合结构施加预应力,产生与外荷载反向的变形和内力,一方面可提高钢结构以及钢与混凝土组合结构的正常使用性能,另一方面也可显著提高结构的承载能力。

(3)后张预应力技术还开始用于砖砌体结构的抗震加固。

自20世纪90年代开始,新西兰、澳大利亚、欧洲等国家和地区开展了将后张预应力技术用于砖砌体结构抗震加固的研究。

结果表明,采用后张预应力技术加固砖砌体结构可以显著提高砖砌体结构的延性和耗能能力,使砖砌体结构抗震能力大幅度提高。

2后张预应力加固混凝土受弯构件常用布置及节点做法2.1预应力筋常用束形布置对于因承载力不足而采用后张预应力进行加固的混凝土受弯构件,宜采用接近于其弯矩图布置的折线预应力筋进行加固;对于简支梁,也可采用布置于受拉区的直线预应力筋进行加固。

图1~3为几种常用的加固预应力筋布置形式。

后张体外预应力加固技术及其工程应用刘航1,高会宗2,杨学中1,吴文奇1(1.北京市建筑工程研究院有限责任公司,100039,北京;2.中广国际建筑设计研究院,100045,北京)摘要:对后张体外预应力技术在结构加固工程中的应用进行了较为全面的分析。

探讨了后张预应力加固钢筋混凝土受弯构件的设计计算方法,提出了预应力筋的常用束形布置和节点做法,并结合某工程实例分析了预应力加固框架梁的有关施工方法。

后张预应力技术目前在国际上还被用于砖砌体结构的抗震加固,对其原理和效果也进行了简要的介绍。

关键词:体外预应力;后张法;加固;受弯构件;砌体结构中图分类号:TU 746.3;TU 757文献标识码:B文章编号:1000-4726(2012)01-0049-04EXTERNAL POST-TENSIONING TECHNIQUES AND APPLICATIONSFOR STRUCTURES RETROFITTINGLIU Hang 1,GAO Hui-zong 2,YANG Xue-zhong 1,WU Wen-qi 1(1.Beijing Building Construction Research Institute Co.,Ltd.,100039,Beijing,China;2.Architectural Design &Research Institute of CRTV,100045,Beijing,China )Abstract:The external post -tensioning techniques used for structures retrofitting are analyzedcomprehensively.The design and calculating methods of RC flexural members strengthened with external tendons are discussed.Meanwhile,the general profiles of external tendons and the joint detail are also presented.Moreover,the construction techniques of using post -tensioning to strengthening frame beams are introduced.Post-tensioning is also used as seismic retrofitting techniques for masonry structures in foreign countries and the related principles and methods are also introduced briefly.Key words:external prestressing;post-tensioned;retrofitting;flexural members;masonry structure·49·建筑技术第43卷第1期2.2常用节点构造用后张预应力筋加固钢筋混凝土受弯构件时,为保证预应力施加的可靠性,预应力筋应锚固于专门加工的钢托件上。

钢托件的形式应根据施工现场实际条件而确定,钢托件与被加固结构之间应实现可靠连接,如采用套箍、锚栓固定等方法。

图4,5为几种常用的端部锚固用钢托件构造形式。

对于折线预应力筋,弯折节点应采用圆弧过渡,增大弯折点的接触面积,降低接触应力,避免预应力筋产生死弯。

同时,为保证预应力筋强度的降低幅度小于5%,弯折节点应保证一定的曲率半径。

弯折节点的最小曲率半径R可按下式计算:R=a N n d式中:d为单根预应力筋的直径;N为一束内预应力筋根数;n为与弯折点相接触的预应力筋根数;a为系数,弯折点接触面为钢材时,可取a=20。

弯折节点的形式也应根据施工现场实际条件而定,图6,7为常用的弯折节点的构造形式。

3加固工程实例简介某厂房位于海淀区永丰路5号院,始建于2008年,该建筑的结构形式为4层钢筋混凝土框架-剪力墙结构,层高4.5m,房屋总高度为17.9m。

现由于使用功能发生改变,该结构三层部分框架梁经核算,不满足承载力要求,需进行加固。

由于加固施工期间厂房不能停止生产,且生产流程对室内空气的洁净度要求较高,综合考虑各种加固方法后,确定采用后张体外预应力加固方法对局部框架梁进行加固。

3.1加固方案设计根据计算结果,沿加固梁两侧各布置体外预应力筋2束,每束为1~2s15.2低松弛预应力钢绞线,f ptk=1860N/mm2,张拉控制应力取为0.5f ptk,加固梁的最大张拉力达到520kN。

加固梁平面布置如图8所示。

加固的梁为框架主梁,每根梁在三分点处布置了两根次梁,主梁所承受的主要荷载为次梁所传递的集中力,因此,预应力筋采用三折线的布置方式,预应力筋的弯折点分别位于两根次梁下方,产生直接向上的反力,平衡集中荷载。

预应力筋束形示意如图9所示。

·50·2012年1月刘航,等:后张体外预应力加固技术及其工程应用由于预应力筋位于混凝土截面之外,其受力性能不同于传统的体内预应力,对预应力筋的防腐蚀和防火性能也提出了比体内预应力筋更高的要求,考虑到梁两侧体外预应力筋均为1~2s15.2,采用无粘结预应力钢绞线外包裹多层高密度防火布,后喷防火涂料的方法。

预应力筋在梁底的弯折节点采用图6所示构造形式,在中间支座处梁顶则采用图7所示构造形式。

预应力筋端部锚固节点采用钢托件通过化学锚栓固定于梁上表面的节点形式(图10)。

3.2加固施工本工程的主要工作集中在楼板开洞、体外节点的锚固安装及预应力的张拉上,在工期有限、保证质量的前提下,结合工程的特点,从设计和施工便捷的角度出发,采用了以下施工方法。

3.2.1楼板开洞三层加固部位楼板被主次梁分割成若干个2800 mm×2800mm板格,板厚为120mm,板内配筋为双向双层8@130。

开洞时应避免切断板内钢筋,因此楼板开洞采用冲击钻逐步扩孔的方法,开洞尺寸约为50mm×400mm。

施工前根据图纸上的定位尺寸和角度,在楼板上进行放样,利用冲击钻开洞,通过试打并按楼板配筋间距,保证不伤板内钢筋。

3.2.2锚固节点安装本工程采用化学锚栓,其成孔深度要求为210mm,考虑到主梁内配筋较多,成孔深度很难达到要求,为避免伤及主梁内的钢筋,考虑到锚固节点主要是传递水平剪力,把锚固节点的位置后退,锚固于平台板上。

3.2.3体外预应力束的安装和预应力的张拉在体外锚固节点深化设计时,应综合考虑锚具和体外束的大小,以免加工的钢构件放不下锚具或造成穿束困难。

预应力张拉前,先根据千斤顶的标定书和张拉控制应力,计算出油压表的读数,由于体外束在锚具安装过程中需事先进行预紧,张拉力以油压表的读数为主,计算伸长值为辅,张拉时,用两台千斤顶在梁的两侧同步对称张拉,每根筋首先顺序张拉到控制应力的一半,然后再顺序张拉到控制应力,适当超张拉。

3.2.4预应力筋切断和锚具的封堵预应力张拉完成后,对锚具外露预应力筋进行切断处理。

切断后预应力筋外露长度不得少于30mm,切筋应采用手持砂轮锯或其他液压切割设备,不得采用电弧切割。

预应力筋切断后用灌浆料封堵。

4砖砌体结构后张预应力抗震加固技术后张预应力加固技术除用于钢筋混凝土结构外,还可用于砖砌体结构的抗震加固。

砖砌体结构是抗震性能较差的结构形式之一,由于砖砌块为脆性材料,且通过砌筑砂浆连接,结构整体性较差,在大震作用下倒塌比例很高,属于地震震害最为严重的结构形式之一。

砌体结构的传统抗震加固技术包括钢筋网砂浆面层或混凝土板墙加固法、外加混凝土构造柱加固法、包角或镶边加固法等,这些加固方法一般会引起使用面积减少,建筑外观效果受影响,噪声扰民,加固施工质量较难控制,且加固将导致建筑停止使用等问题。

国际上,不少国家开展了采用后张预应力技术对砌体结构进行抗震加固的研究,并已在实际工程中应用。

研究结果表明,采用后张预应力技术加固砌体结构可显著提高砌体结构的延性和耗能能力,从而使砌体结构的耗能能力和抗震性能大幅度提高。

后张预应力技术之所以能用于提高砌体结构的抗震性能,一方面由于预应力筋的设置使砌体结构成为·51·建筑技术第43卷第1期配筋砌体结构,另一方面是由于施加预应力后,进一步提高砌体墙体的整体性,尤其对震后变形恢复能力有显著的提高作用,另外,预应力的施加提高了砌体所受的轴向压应力,还可以显著提高砌体的抗剪承载能力。

图11和图12分别为砖墙采用竖向预应力加固后在平面内和平面外的工作原理示意。

可以看出,采用竖向预应力加固后,砖墙无论在平面内还是平面外的抗裂能力、抗剪承载力等均可提高。

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