7桥梁体外预应力加固技术学习课程

1、1. 1. 桥梁体外预应力技术介绍2. 2. 桥梁体外预应力施工实例3.3. 结语第1页/共71页第一页，编辑于星期五：八点 三十五分。1 体外预应力技术介绍1.1 1.1 概述1.2 1.2 体外预应力的特点1.3 1.3 体外预应力的组成1.4 1.4 体外预应力的布置形式第2页/共71页第二页，编辑于星期五：八点 三十五分。1.1 概述 体外预应力加固技术作为结构加固最有效的手段之一，目前正广泛地应用于旧桥加固方面。 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, 是一种使用完全位于构件主体截面以外的预应力束来对构件施加预应力的结构体系。 第3页/共

2、71页第三页，编辑于星期五：八点 三十五分。1.2 体外预应力的特点 （1）体外预应力的优点1、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2、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3、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。4、与原结构无粘结，应力变化值小，对结构受力有利5、体外索可调可换，便于使用期间进行维护第4页/共71页第四页，编辑于星期五：八点 三十五分。体外预应力的特点 （2）体外预应力的缺点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，对锚

3、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优点，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第5页/共71页第五页，编辑于星期五：八点 三十五分。1.3 体外预应力的组成 1 锚具 2 体外索 3 锚固块及转向块 4 减振装置 5 施工机具第6页/共71页第六页，编辑于星期五：八点 三十五分。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。第7页/共7

4、1页第七页，编辑于星期五：八点 三十五分。2体外索 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。第8页/共71页第八页，编辑于星期五：八点 三十五分。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 ,钢锚固块适合施工空间开阔且应力较小的小型锚固块。第9页/共71页第九页，编辑于星期五：八点 三十五分。4 减振装置 体

5、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，通过种植螺栓与原桥相联系。第10页/共71页第十页，编辑于星期五：八点 三十五分。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。第11页/共71页第十一页，编辑于星期五：八点 三十五分。漂浮张拉体系 第12页/共71页第十二页，编辑于星期五：八点 三十五分。1.3 体外预应力的布置形式 体外索锚固的形式 第13页/共71页第十

6、三页，编辑于星期五：八点 三十五分。2 体外预应力施工实例2.1 T2.1 T梁腹板索2.2 2.2 箱梁腹板索2.3 2.3 箱梁底板索2.4 2.4 箱内顶板索第14页/共71页第十四页，编辑于星期五：八点 三十五分。2.1 T梁腹板索 在T梁腹板两侧对称布设体外索。在T梁的梁端腹板加厚段设置张拉构件，在T梁的中横隔梁钻孔作为体外束的转向装置。 张拉端采用钢锚箱的结构形式。利用结构胶及8.8级高强螺栓固定在T梁腹板上。 转向装置也采用钢结构。第15页/共71页第十五页，编辑于星期五：八点 三十五分。第16页/共71页第十六页，编辑于星期五：八点 三十五分。OVM-SIII型体外预应力钢索第

7、17页/共71页第十七页，编辑于星期五：八点 三十五分。对体外预应力钢索张拉及固定端进行剥皮、去油清洗处理。第18页/共71页第十八页，编辑于星期五：八点 三十五分。第19页/共71页第十九页，编辑于星期五：八点 三十五分。人工穿布体外预应力钢索第20页/共71页第二十页，编辑于星期五：八点 三十五分。安装成型的钢锚箱第21页/共71页第二十一页，编辑于星期五：八点 三十五分。OVM.TSK型体外预应力锚具可以进行换索，可以调整索力 第22页/共71页第二十二页，编辑于星期五：八点 三十五分。第23页/共71页第二十三页，编辑于星期五：八点 三十五分。第24页/共71页第二十四页，编辑于星期五

8、：八点 三十五分。体外索锚具密封罩第25页/共71页第二十五页，编辑于星期五：八点 三十五分。体外索防振装置第26页/共71页第二十六页，编辑于星期五：八点 三十五分。第27页/共71页第二十七页，编辑于星期五：八点 三十五分。特点 T梁腹板索施工较为简单，注意穿索过程中对成品索的保护，注意监控张拉过程中钢锚固块及转向块与原结构锚固位置的受力情况。 由于锚固块及转向块全部为钢结构，受锚固块的重量及安装空间的限制，安装难度较高，且只能适用于张拉力较小的体外索。 此种体外索我们公司在吉林某松花江大桥加固施工中成功使用。第28页/共71页第二十八页，编辑于星期五：八点 三十五分。2.2箱梁腹板索 在

9、箱梁腹板新增截面内增加预应力。新增腹板通过种植钢筋、浇筑新增混凝土的方式将预应力传递原桥箱梁。 体外索采用普通光面钢绞线，张拉强度可以取材料强度的70。腹板索是最有效的体外索加固方式。 体外索可以连续通长布设，也可以仅在病害严重位置局部进行布设。第29页/共71页第二十九页，编辑于星期五：八点 三十五分。施工工艺流程 第30页/共71页第三十页，编辑于星期五：八点 三十五分。第31页/共71页第三十一页，编辑于星期五：八点 三十五分。第32页/共71页第三十二页，编辑于星期五：八点 三十五分。第33页/共71页第三十三页，编辑于星期五：八点 三十五分。第34页/共71页第三十四页，编辑于星期五

10、：八点 三十五分。第35页/共71页第三十五页，编辑于星期五：八点 三十五分。体外索布置及张拉端示意图第36页/共71页第三十六页，编辑于星期五：八点 三十五分。 新增腹板截面内的预应力严格意思上是一种体内索，具有造价低，效果显著等众多优点，近期得到了较为广泛的应用。我们公司已经成功的在安徽芜湖、广东深圳等多座3050m跨度连续箱梁桥中成功使用这种加固方法，并取得了不错的效果。第37页/共71页第三十七页，编辑于星期五：八点 三十五分。2.3 箱梁底板索 在一些特殊结构的桥梁中，使用了一些相对效率不是很高的底板索。 底板索不需设置转向块，顺桥向在病害严重的底板顶面布设。施工较为简单，质量较为得

11、到保证。但是受布索位置的限制，对结构的加固效果没有其它结构形式的体外索有效。第38页/共71页第三十八页，编辑于星期五：八点 三十五分。第39页/共71页第三十九页，编辑于星期五：八点 三十五分。第40页/共71页第四十页，编辑于星期五：八点 三十五分。施工工艺流程第41页/共71页第四十一页，编辑于星期五：八点 三十五分。安装预埋钢管第42页/共71页第四十二页，编辑于星期五：八点 三十五分。安装固定端第43页/共71页第四十三页，编辑于星期五：八点 三十五分。第44页/共71页第四十四页，编辑于星期五：八点 三十五分。预应力张拉第45页/共71页第四十五页，编辑于星期五：八点 三十五分。H

12、DPE管及防振块第46页/共71页第四十六页，编辑于星期五：八点 三十五分。2.4 箱梁顶板索 箱梁顶板索是一种应用较为广泛的体外索布设形式。体外索布置在箱内顶板，经转向器（分丝/整体）和预埋钢管穿过转向块，达到转向和传力的目的，通过锚固块锚固，张拉完成后成空间曲线。第47页/共71页第四十七页，编辑于星期五：八点 三十五分。第48页/共71页第四十八页，编辑于星期五：八点 三十五分。u体外索张拉设备第49页/共71页第四十九页，编辑于星期五：八点 三十五分。u预应力钢绞线预应力钢绞线第50页/共71页第五十页，编辑于星期五：八点 三十五分。锚具、转向器第51页/共71页第五十一页，编辑于星期

13、五：八点 三十五分。第52页/共71页第五十二页，编辑于星期五：八点 三十五分。施工工艺1、施工准备2、钢绞线下料、编号、穿布3、锚具、夹片的安装4、钢绞线预紧5、预应力张拉6、安装防护装置、封锚7、安装限位索夹第53页/共71页第五十三页，编辑于星期五：八点 三十五分。放索第54页/共71页第五十四页，编辑于星期五：八点 三十五分。预应力钢绞线穿布预应力钢绞线穿布第55页/共71页第五十五页，编辑于星期五：八点 三十五分。第56页/共71页第五十六页，编辑于星期五：八点 三十五分。u锚具安装锚具安装第57页/共71页第五十七页，编辑于星期五：八点 三十五分。第58页/共71页第五十八页，编辑

14、于星期五：八点 三十五分。u钢绞线预紧钢绞线预紧第59页/共71页第五十九页，编辑于星期五：八点 三十五分。预应力张拉 体外索采用对称分级张拉，在张拉完一级时要仔细检查每个锚固点及转向点受力情况，如有不良病害出现立即停止张拉，查明原因并采取相应的措施后才能继续张拉，施工过程须有专业的监控单位进行监控。第60页/共71页第六十页，编辑于星期五：八点 三十五分。单根张拉第61页/共71页第六十一页，编辑于星期五：八点 三十五分。u整体张拉整体张拉第62页/共71页第六十二页，编辑于星期五：八点 三十五分。u体外索张拉完成体外索张拉完成第63页/共71页第六十三页，编辑于星期五：八点 三十五分。第64页/共71页第六十四页，编辑于星期五：八点 三十五分。第65页/共71页第六十五页，编辑于星期五：八点 三十五分。第66页/共71页第六十六页，编辑于星期五：八点 三十五分。减振装置第67页/共71页第六十七页，编辑于星期五：八点 三十五分。特 点 顶板索可以在箱梁顶板靠近横隔板的位置设置大尺寸的锚固块，张拉大吨位的预应力，可以很好的改善桥梁的工作状态。 我们公司已经在长江、珠江及黄河上多座大跨度连续刚构桥中成功使用顶板索加固技术。第68页/共71页第六十八页，编辑于星期五：八点 三十五分。3 结语 体外预应力技术不仅可以应用于新建工