在現行的加固規程里介紹的主要加固方法(fa)有(you):加大截面加固法、外包鋼加固法、改變結(jie)構傳力途(tu)径加固法,構件外部粘鋼(gang)加固法等非(fei)预應力加固法,及傳統(tong)的以(yi)Ⅰ級鋼或(huo)Ⅱ級鋼作為补強拉(la)杆的水平拉(la)杆法,下撐式拉杆法和組合式拉杆(gan)法等预應力加固法(fa)。
预應力加固(gu)法(fa)的主要優點是见效快,随着预應力的施加,裂縫宽度随即(ji)變小,大梁產(chan)生反拱。原有鋼筋的應(ying)力随即(ji)變小,屬主動加固法。對於(yu)下撐式预應力补(bu)強拉杆法,還可同時加固正截面強度和斜截(jie)面強度。它還有一個明顯的優點是,可以用於超(chao)筋截面的加固。而(er)非预應力加固法為被動加固法,要待大梁的變形繼續(xu)增加以后才能(neng)逐渐起作用,所以加固以后裂縫宽度和挠度仍會繼續(xu)增加(jia),而且正截面(mian)強度和斜截面強度一般不能同時得到加強(qiang)。
但是,傳統的(de)预應力加(jia)固法由於采用強度低、柔性差、长度短的Ⅰ級鋼或(huo)Ⅱ級鋼作為(wei)补強拉杆,存在下述缺點:
1.当需要拉杆承擔较大的内力時,材料面积很大使施工很困难;
2、预(yu)應力数值不高,预應力损失所占(zhan)的比例比较大,长期预應力效果不好.
3、拉杆端部固定(ding)需要(yao)焊接,對於不允許有明火的場所不適宜采(cai)用.
4、要弯成三(san)折線形状,並進行橫(heng)向张(zhang)拉比较困难,弯折處的摩阻力(li)很(hen)大.
5、不能搞连續跨加固。
為了克服上述(shu)缺點(dian),筆者自1988年(nian)開始(shi),在(zai)傳統的下撐式预應力补強拉杆法的基礎上发展了一種(zhong)用光面高強鋼绞線作為补強拉杆的“高強鋼(gang)绞線预應力加固法”。具體的設(she)計和施工方法见參考文献[1]、[2]。至今(jin)己用(yong)该法加固了数十個工程1000多跨大梁,均取得(de)了令人满(man)意的加固效果。这(zhe)種加固方法(fa)采用的是光面高強鋼绞線,采用手工橫向张拉的方法施加预應力。这是體外预(yu)應力技術在大梁加固工程中的一種(zhong)應用方法。筆者近几年來,又发展了一種以无粘結(jie)高強鋼绞線作為补強拉杆(gan),采用千斤顶縱向张拉,或手工(gong)橫(heng)向张拉,或二者結合的(de)方法施加预應力的體外预應力加(jia)固技術。下(xia)面將详細介紹这(zhe)種加固方法。
1、鋼绞線的布置
W无粘結鋼绞線的規格一般采用φj15(7φS5),極限強(qiang)度為1570N/mm2或1860N/mm2,成對布置在梁的兩侧,鋼(gang)绞線的形心至(zhi)梁侧的距离一般為40mm左(zuo)右。鋼绞線的形状應與需(xu)补足的弯矩圖(tu)形相近。一(yi)般情况下,采用二根鋼绞線便能满足要求,当需要补強的鋼绞線数量很多時可以(yi)排成数排。為(wei)了不影響使用净高,可以把鋼绞線在跨中的(de)支承點設在梁底以上(shang)的位置。鋼绞線可采用连續(xu)跨布置,以加強結構的整體性,並簡化節點(dian)構造。
2、鐵件的設置:為了形成設計要求的鋼绞(jiao)線形状,要在鋼绞線的轉折點處設置支(zhi)承垫板或鋼吊棍等鐵件,在兩端要設(she)置鋼垫板或鋼銷(xiao)棍。
3、中間连續书點的做法:当采用多跨连(lian)續(xu)张拉,鋼(gang)绞線在跨中的轉折點設在梁底以上位置時(shi),為(wei)了(le)减少轉折點處的摩擦力,在(zai)中間支座的兩侧要設置鋼吊棍(gun)。若鋼绞線在跨中的(de)轉折點設在梁底(di)以下位置,則(ze)中間支座可不設鋼吊棍,鋼绞線直接支承在连(lian)系梁或(huo)次粱上,但應在跨中設置(zhi)拉紧螺栓。
4、端部锚固方法:
鋼绞線端部的锚固采用園(yuan)套筒三夹片(pian)式夹具。端部支承可采用下(xia)述二種(zhong)方法:
1)当具(ju)有(you)垂直支承面時,可將(jiang)夹具通過鋼(gang)垫板支承於梁端;
2)当(dang)无法設置鋼垫板時,可用取芯機在梁端上部截面(mian)鑽(zuan)孔,設置園鋼銷(xiao)棍(gun),將(jiang)夹具通(tong)過園鋼銷棍支承於梁端。当梁的砼質量较差時,可設(she)置内径與園鋼銷(xiao)棍直径相同的鋼管垫,用快硬水泥砂浆坐浆。
5、预應力施加方法:
当(dang)鋼(gang)绞線采用连續跨布置,而在跨(kua)中的轉折點設在梁(liang)底以上位置時,應盡可能采用兩端縱向张拉以减少摩擦力损失;当鋼绞線在跨中的轉折(zhe)點(dian)設在梁底以下位置時,可采用(yong)一端縱(zong)向张拉,但在縱向张拉以(yi)后(hou),還應利用(yong)設在跨(kua)中的拉紧螺栓進行橫向张拉,以补足由摩擦力引起的预應力损(sun)失值。当縱向张(zhang)拉有(you)困难時,也可將跨中(zhong)轉折點設在梁底,全部采用橫向张拉(la)的方(fang)法。这種方法(fa)一般適用於无外觀要求的情(qing)况。
縱向张拉的工具采用穿(chuan)心千斤顶和高壓油泵(beng),张拉(la)力直接从油壓表中讀取(qu)。橫(heng)向张拉采用手工旋紧U字形拉紧螺栓(shuan)的螺帽,使梁侧的鋼绞線(xian)向梁底中間(jian)位置*拢,使鋼绞線伸长,以补足预應力。采用橫向张拉時可利用手持(chi)式引伸儀測讀鋼绞線(xian)的伸长率,進而求得预應力值。
6、张(zhang)拉應力控製值:当采用千斤顶縱向(xiang)张拉(la)時,鋼(gang)绞線的张拉應力控製值一般可取0.7fptk,当连續跨的跨数较(jiao)多時,可采(cai)用0.75fptk.当全部采用(yong)手工橫向张拉時,张拉應力控製值應適当降低,以免產生過(guo)大的塑性變形,影響應力測試精度,一般(ban)取0.6fptk左(zuo)右。Fptk為鋼绞線抗拉強度標準(zhun)值(zhi)。
7、防腐措施:当采用无(wu)粘結(jie)鋼绞線作為补強拉杆時,一般屬於需吊顶的(de)情况,或不需(xu)考虑外觀要求的情况。鐵件和鋼绞線可采用C30細石砼或1∶2水泥砂浆分別進行包裹。





