混凝土梁橋體外預應力加固技術研究
公路和鐵路是國家的經濟命脈，橋梁是其重要的組成部分?，F有公路橋梁大多是根據1985年頒布的設計標準建造的，其設計荷載均較低。隨著國民經濟的發展，車輛增長速度加快，尤其是大型車輛、工程用重型運輸車不斷出現，這些車輛的實際載荷早已超出了1985年橋規的設計荷載。因此我國現有的很多橋梁發生了荷載噸位不足、老化、破損、裂縫等現象。為確保公路交通正常運營，必須對公路橋梁進行維修養護，近年來我國現有的橋梁病害已嚴重不能適應現代交通運輸的要求，迫切需要對其進行技術改造。若將這些有病害的橋梁拆除重建，不僅要耗費大量資金，且建設周期較長。經驗表明，橋梁加固費用一般約為新建橋梁費用的10％ ～30％，并且工期大為縮短翻。因此，有計劃、有步驟地對現有橋梁進行調查研究，分析病害原因，采取相應的技術措施，對危橋進行加固改造，以使其滿足新時期公路交通運輸的需要，對我國公路建設和經濟發展具有重要意義。
1.現狀分析:體外預應力混凝土結構是后張法無黏結預應力混凝土結構的分支，是一種用完全位于混凝土截面以外的預應力束來對混凝土施加預應力的結構體系。體外預應力體系由體外預應力孔管、漿體、錨固體系和轉向塊等部件組成網。體外預應力技術能大大縮短施工工期，能降低被加固構件的應力水平，不僅使加固效果好，而且還能較大幅度地提高結構整體承載力，但加固后對原結構外觀有一定影響。適用于大跨度或重型結構的加固以及處于高應力、高應變狀態下的混凝土構件的加固。
德國工程師Franz Dischinger，最早獲取了向結構施加體外預應力的專利，并在1936年設計了世界上第一座預應力混凝土橋梁Aue橋。1952年古巴建造了美洲的第一座體外預應力橋Canas河大橋。我國自50年代以來，預應力技術發展迅速，特別是近年改革開放以后，迎來了我國橋梁建設的黃金時期。經過橋梁建設者們幾十年的不懈努力，我國預應力混凝土橋梁的發展業已成熟，各設計和施工單位均有了較高的技術水平和豐富的時間經驗。但是，在體外預應力混凝土結構在世界各國廣泛運用和不斷創新的今天，我國已明顯地落后。雖然我國對無黏結預應力的研究開始于7O年代，但體外預應力在橋梁結構中的應用屈指可數。除了舊橋加固以外，國內20世紀70年代末，體外預應力技術開始用于公路橋梁的加固，收到了很好的經濟和社會效益并寫入了現行《混凝土結構加固技術規范》。1995年建成的汕頭海灣大橋預應力混凝土加勁梁中的地板預應力束采用了無黏結體外鋼束，1990年通車的福州洪塘大橋的引橋采用了體外預應力結構。
2.橋梁加固的方法分析:對于混凝土橋梁結構加固方法主要為：加大截面加固法、外包鋼加固法、體外預應力加固法、改變結構傳力途徑(改變受力體系)加固法、受彎構件外部黏鋼加固法、化學植筋加固法、碳纖維布加固法等。但是各種方法各有優缺點，現在對比分析如表所示。
通過上面的分析我們可以看到，對于混凝土梁橋的上部結構采用體外預應力加固，在自重增加很小的情況下可大幅度改善和調整原結構-的受力狀況，提高結構剛度、抗裂性。由于自重增加小，故對墩臺及基礎受力狀況影響很小，可節省對墩臺及基礎的加固，節省加固投資。對于混凝土T梁橋用預應力加固效果更加明顯。前些年體外預應力加固就要采用鋼筋作為預應力筋，但由于鋼筋的防腐和日后的養護檢查工作量較大，近年來，逐漸采用帶聚氯乙烯套管的預力鋼絞線或鋼絲索來加固。
3.加固橋梁力學性能分析:體外預應力加固法主要用于梁式橋(包括簡支梁、懸臂梁、連續體系梁橋等)正常使用極限狀態超限的結構，通過對舊橋施加體外預應力，能夠達到減少或消除裂縫，減小梁體下撓，改善結構各截面應力狀態的目的。
4.結論:通過對目前混凝土橋梁病害的分析，結合當前的科技水平，在分析橋梁加固研究現狀的基礎上，針對目前橋梁的不同類型分析出混凝土梁橋(特別是T型梁橋)適合的加固方法―鋼絞線預應力法，該方法減少了由于管道摩擦造成的預應力損失，而且高性能鋼束的發展應用導致了體外束數量的減少，使體外束橋梁的設計、施工更為簡易。在此基礎上對混凝土梁橋進行了力學計算分析，同時用等效矩形應力圖形代替曲線應力圖形使計算簡化，為中小型混凝土橋梁的加固提出了 種簡便的方法。
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