體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)是一種主動(dòng)加固技術(shù)。不僅可以應(yīng)用于新建工程，更適用于舊結(jié)構(gòu)的改造與加固。體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)布置靈活，安全可靠，特別是可以在結(jié)構(gòu)正常工作情況下實(shí)現(xiàn)調(diào)索和換索，是其他結(jié)構(gòu)形式所無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)以其施工方便、節(jié)省材料、降低造價(jià)、方便檢修且可以大幅有效的提高橋梁承載力等優(yōu)點(diǎn)，在新時(shí)期的橋梁建設(shè)及加固過(guò)程中發(fā)揮了強(qiáng)大的作用。
體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的概念最早產(chǎn)生于法國(guó)，體外預(yù)應(yīng)力體系是后張預(yù)應(yīng)力體系的重要分支之一，是一種使用完全位于構(gòu)件主體截面以外的預(yù)應(yīng)力束來(lái)對(duì)構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力的結(jié)構(gòu)體系。與其他常見的加固方法相比，體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)是一種主動(dòng)的加固技術(shù)，除了提高結(jié)構(gòu)承載能力以外，還可以增大結(jié)構(gòu)的剛度，減小結(jié)構(gòu)過(guò)大的撓度，釋放構(gòu)件內(nèi)部過(guò)大的應(yīng)力，調(diào)整結(jié)構(gòu)的幾何形狀和受力狀態(tài)，這些都是其他加固方法所無(wú)法實(shí)現(xiàn)的作用。
體外預(yù)應(yīng)力的特點(diǎn)
1.體外預(yù)應(yīng)力的優(yōu)點(diǎn)各種橋梁加固實(shí)實(shí)例表明，體外預(yù)應(yīng)力加固體系具有以下優(yōu)點(diǎn)：
?。?）錨固構(gòu)件尺寸小，自重增加少，但可以有效的大幅提高結(jié)構(gòu)承載能力。
?。?）簡(jiǎn)化預(yù)應(yīng)力筋曲線，預(yù)應(yīng)力筋僅在錨固處和轉(zhuǎn)向處與結(jié)構(gòu)相連，減小摩阻損失，提高預(yù)應(yīng)力使用效率。
?。?）對(duì)原結(jié)構(gòu)損傷小，不影響橋下凈空。
（4）預(yù)應(yīng)力布置靈活，可以根據(jù)橋梁病害進(jìn)行全橋加固也可以進(jìn)行局部加固。
?。?）與混凝土無(wú)粘結(jié)，由荷載產(chǎn)生的應(yīng)力變化分散在預(yù)應(yīng)力筋全長(zhǎng)上，應(yīng)力變化值小，對(duì)結(jié)構(gòu)受力有利。
（6）索力根據(jù)情況可以進(jìn)行調(diào)整，預(yù)應(yīng)力索可以更換，便于使用期間維護(hù)。
2.體外預(yù)應(yīng)力的缺點(diǎn)
?。?）體外索布置在截面外，防腐、保護(hù)相對(duì)較困難，易受外界影響。
?。?）錨固及轉(zhuǎn)向區(qū)域容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，局部應(yīng)力大，錨固施工要求高。
?。?）體外索張拉力較小，不能充分發(fā)揮體外索強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)錨具及夾片的要求很高。
?。?）體外預(yù)應(yīng)力筋的變形和混凝土的變形不一致，容易造成預(yù)應(yīng)力損失。
體外預(yù)應(yīng)力的組成：體外預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)由錨具、體外索、錨固塊、轉(zhuǎn)向塊、減振裝置等主要五部分組成。
1.錨具
體外預(yù)應(yīng)力體系緊靠錨固端傳力，因此體外預(yù)應(yīng)力錨固體可靠性和安全性比一般體內(nèi)預(yù)應(yīng)力錨固體系要高，需使用專用的體外索錨具和夾片。體外預(yù)應(yīng)力的錨具和外觀尺寸較普通錨具更大，且還增加了一些輔助配件，如密封裝置、放松裝置、防護(hù)裝置等。體外預(yù)應(yīng)力體系的錨固系統(tǒng)最容易產(chǎn)生鋼絞線因夾片咬痕引起的疲勞、裸露鋼絞線銹蝕等難題，是整個(gè)體外預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)的關(guān)鍵所在，直接影響著整個(gè)體系的安全可靠與耐久性。錨固系統(tǒng)隨著預(yù)應(yīng)力鋼筋種類的不同而有所不同。
2.體外索
體外索主要有光面鋼絞線、無(wú)粘結(jié)鋼絞線、平行鋼絲、成品索等類型。體外索較多采用無(wú)粘結(jié)鋼絞線，環(huán)氧噴涂帶PE的單根鋼絞線具有良好的耐腐蝕性能，不需要再進(jìn)行防護(hù)，具有很好的適用性。
根據(jù)預(yù)應(yīng)力鋼筋是否與外層保護(hù)套粘結(jié)，體外索克分為有粘結(jié)體外索和無(wú)粘結(jié)體外索，此處粘結(jié)的含義與通常結(jié)構(gòu)中有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力和無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力不同，僅表示預(yù)應(yīng)力鋼筋與其外層保護(hù)套管的粘結(jié)關(guān)系，整個(gè)體外索與結(jié)構(gòu)本身還是無(wú)粘結(jié)的。常見的有粘結(jié)體外索主要由光面鋼絞線、外層保護(hù)套管和套管內(nèi)灌注的水泥漿組成，為了獲得更好的防腐性能，鋼絞線也可采用鍍鋅鋼絞線或者帶PE鍍鋅鋼絞線。常見的無(wú)粘結(jié)體外索主要由光面鋼絞線、外層保護(hù)套管和套管內(nèi)灌注的油脂或者石蠟組成，鋼絞線也可采用鍍鋅鋼絞線、帶PE鍍鋅鋼絞線和環(huán)氧鋼絞線等。置于外保護(hù)套管內(nèi)灌注水泥漿，采用帶PE涂油鋼絞線也應(yīng)屬于無(wú)粘結(jié)體外索。
3.錨固塊及轉(zhuǎn)向塊
體外預(yù)應(yīng)力體系緊靠錨固塊及轉(zhuǎn)向塊傳力，錨固塊和轉(zhuǎn)向塊必須和原結(jié)構(gòu)有效連接，傳遞應(yīng)力，錨固塊及轉(zhuǎn)向塊一般采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)。
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)錨固塊采用在原橋結(jié)構(gòu)上鉆孔、種植鋼筋。澆筑混凝土成型。鋼筋混凝土錨固塊的外形及尺寸可以做的足夠大，保證和原結(jié)構(gòu)能夠有效的連接，均勻的將應(yīng)力傳遞到原結(jié)構(gòu)，但是對(duì)混凝土澆筑質(zhì)量要求嚴(yán)格，在部分位置混凝土澆筑困難。張拉力大的錨固塊均采用鋼筋混凝土形式。
鋼結(jié)構(gòu)錨固塊采用種植錨栓和灌注結(jié)構(gòu)膠的方式將鋼錨箱固定在原結(jié)構(gòu)上。鋼結(jié)構(gòu)錨固塊具有施工快捷的優(yōu)點(diǎn)，錨固塊能夠工廠化加工。但剛錨固塊安裝受原結(jié)構(gòu)施工空間及自身重量的影響，在很多位置不能采用；鋼錨固塊僅靠錨栓和膠粘劑連接，傳力較為集中，結(jié)合面容易產(chǎn)生裂縫，且安裝很困難。鋼錨固塊適合施工空間開闊且應(yīng)力較小的小型錨固塊。
4.減振裝置
體外預(yù)應(yīng)力體系的減振裝置用于轉(zhuǎn)向塊與轉(zhuǎn)向塊或者錨固系統(tǒng)與轉(zhuǎn)向塊之間的體外索自由長(zhǎng)度大于8米時(shí)，主要目的是減少體外索在動(dòng)荷載作用下的振動(dòng)。
5.施工工具
體外索的張拉機(jī)具根據(jù)張拉的要求分單孔千斤頂和整體千斤頂。單孔千斤頂用于施工空間狹小或分絲單孔張拉的體外索，真?zhèn)€千斤頂用于整體張拉的體外索。簡(jiǎn)單介紹FASTEN環(huán)氧噴涂帶PE鋼絞線整體張拉的張拉體系：FASTEN環(huán)氧噴涂帶PE鋼絞線為新產(chǎn)品，鋼絞線的環(huán)氧涂層很厚，為避免工作夾片重復(fù)多次咬合鋼絞線，造成夾片堵塞，引起滑絲現(xiàn)象，采用了張拉期間工作夾片不受理的漂浮張拉體系。
張拉過(guò)程中，始終是工具錨1和工具錨2受力，工作錨始終不受理，不咬合鋼絞線，直至張拉完成后，使用整體頂壓器頂壓工作夾片，卸壓回油后工作錨及工作夾片才錨固鋼絞線。
體外預(yù)應(yīng)力的布置形式：根據(jù)原橋的結(jié)構(gòu)形式、施工空間、橋梁病害情況以及采取的加固措施合理選用體外預(yù)應(yīng)力的布置形式。以體外索布置在結(jié)構(gòu)上的布置分，有頂板體外索、腹板體外索、底板體外索等多種形式。以體外索錨固的形式分，有鋼結(jié)構(gòu)錨固的體外索和混凝土結(jié)構(gòu)錨固的體外索。
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