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體外预應力张拉
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在(zai)現行的加(jia)固規程里介紹的主要加固方法有:加(jia)大截面加固(gu)法、外包(bao)鋼加固法(fa)、改變結(jie)構傳力途径加固法,構件外部粘(zhan)鋼加固法等非预(yu)應力加固法,及傳統的以Ⅰ級鋼或Ⅱ級鋼作(zuo)為补強拉杆的水平拉杆(gan)法,下撐式拉杆法和組合(he)式拉杆法等(deng)预應力加固法。
预應力(li)加固(gu)法的主要優點是见效快,随着预(yu)應力的(de)施加,裂縫宽度随即變小,大梁產(chan)生反拱。原有鋼筋的(de)應力(li)随即變小,屬主動加固法。對於下撐式预應力补強拉杆法,還可同時加固正截面強度(du)和斜截面(mian)強度。它還有(you)一個(ge)明顯的優點是,可以用(yong)於超筋截面的(de)加固。而非预應力加固法為被(bei)動加固法(fa),要(yao)待大梁的變形繼續增加以后才能逐渐起(qi)作用,所以加固以后(hou)裂縫宽(kuan)度和挠度仍會繼續增加,而且正截面強度和斜截面強度一般不能同時得到加強(qiang)。
但(dan)是,傳統的预應力加固法(fa)由於采用強度低、柔(rou)性差、长(zhang)度短的Ⅰ級鋼或Ⅱ級(ji)鋼作為补(bu)強拉杆,存在下述缺點:
1.当(dang)需要拉杆承擔较大的(de)内力時,材(cai)料(liao)面积很大使施工很困难;
2、预應力数值不高,预應力损失所占的比例比较大(da),长期预應力(li)效果不好(hao).
3、拉杆端部(bu)固定需要焊接(jie),對(dui)於不允許(xu)有明火的場所不適宜采用.
4、要弯成三折線形状(zhuang),並進行橫向张拉比较困难,弯(wan)折處的摩阻(zu)力很大.
5、不能搞连續跨加固。
為了克服上述缺(que)點,筆者自1988年開始,在(zai)傳統的下撐式预應力补強拉杆法的基礎上发展(zhan)了一種用光面高強鋼绞線作為补強拉杆的“高強(qiang)鋼(gang)绞線预應力加固法”。具體(ti)的設(she)計和施工方法见參考文献[1]、[2]。至今己(ji)用该(gai)法加固了数十個工程1000多跨大梁,均(jun)取得了令人满意的加固效果。这種加固方法采用(yong)的是光面高強鋼绞線,采用手工橫(heng)向张拉(la)的方法施加预應力。这是體外预應力技術在大梁加固工程(cheng)中的(de)一種應用方法。筆者近几(ji)年來,又发(fa)展了一種(zhong)以无粘結高強鋼绞線作為补強拉杆,采(cai)用(yong)千斤顶縱向张拉,或手工橫向张拉,或二者(zhe)結合的方法(fa)施加预應力的體外预應力加固技術。下面將详(xiang)細介紹(shao)这種加固方法。
設計方法
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(xian)強度(du)為1570N/mm2或1860N/mm2,成對布置在梁的兩(liang)侧,鋼绞線的形心至梁侧的距离一般(ban)為(wei)40mm左右(you)。鋼绞線的形(xing)状應與需补足的弯矩圖形相近(jin)。一般情况下(xia),采用二根鋼绞線(xian)便(bian)能满足要求,当需要补強(qiang)的鋼绞線数量很多(duo)時可以排成数排。為了(le)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(cai)用连續跨布置,以加強結構的整體性,並簡(jian)化節點構造。
2、鐵件的設置:為了形成設計要求的鋼绞線形(xing)状,要在鋼绞線的轉折點處(chu)設置支承垫(dian)板或鋼吊棍等鐵件,在兩端要設(she)置鋼垫板或鋼銷棍(gun)。
3、中間连續书點(dian)的做法:当采用多跨连(lian)續(xu)张拉,鋼绞線在跨中的轉折點設在梁底以上位(wei)置(zhi)時,為了减少轉折點處的摩擦(ca)力,在中間(jian)支座的兩侧要設置(zhi)鋼吊棍。若鋼绞線在跨中(zhong)的轉折(zhe)點設在梁底以下位置,則中間支座可不設鋼(gang)吊棍,鋼绞線直(zhi)接支承在连系梁或次粱上,但應在跨中設置拉紧螺栓。
4、端部锚固方法:
鋼绞(jiao)線端部的锚固采(cai)用園套筒三夹片式夹具。端部支承可采(cai)用下述二種方法:
1)当具有垂直支(zhi)承面時(shi),可將夹具(ju)通過(guo)鋼垫板支承於梁端;
2)当无法(fa)設置(zhi)鋼垫板時,可用取芯機在梁(liang)端上部(bu)截面鑽孔,設置園鋼(gang)銷棍,將夹具通過園鋼銷棍支(zhi)承於梁端(duan)。当梁的砼質量较差(cha)時,可設置内(nei)径(jing)與園鋼銷棍直径相同的鋼管垫,用快硬水泥砂浆坐(zuo)浆(jiang)。
5、预應力施加方法:
当鋼绞線采用连續跨布置,而在(zai)跨中(zhong)的轉折點設在梁底以上位置時,應盡可(ke)能采用兩端縱向张拉以减(jian)少摩擦力损失;当鋼绞線(xian)在跨中的轉折點設在梁底以(yi)下位置時,可采用一端(duan)縱向张拉,但在縱向(xiang)张拉(la)以后,還應利用(yong)設在跨中的拉紧螺栓(shuan)進行橫向张拉,以补足(zu)由摩擦力引起的(de)预應力损失值。当縱向张(zhang)拉有困难時,也(ye)可將跨中轉折點設在梁底,全部(bu)采用橫向张拉的方法。这種方法一般適用於无外(wai)觀要求的(de)情况。
縱向张拉的工(gong)具采用穿心千斤顶和高壓(ya)油泵,张拉力直接从油壓表中讀取。橫向张拉采用手工(gong)旋紧U字形拉紧(jin)螺栓的螺帽(mao),使梁侧的鋼绞線向梁底中(zhong)間位置*拢,使(shi)鋼(gang)绞線伸长,以补足预應力(li)。采用(yong)橫(heng)向张拉時可利用手持式引伸儀測讀鋼绞線的伸长率,進而求得预應力值。
6、张拉應力控製值:当采用千斤(jin)顶縱向张拉時,鋼绞線的张拉應(ying)力控製值(zhi)一般可取0.7fptk,当连續跨的跨(kua)数较多時(shi),可采用0.75fptk.当全部(bu)采(cai)用手工橫向张拉時,张(zhang)拉應力控製值應適当降低,以免產生過大的塑性變形,影響應力測試精度,一般取0.6fptk左右(you)。Fptk為鋼绞線抗拉(la)強度標準值。
7、防腐措施:当采用无粘結鋼绞線作為补強拉杆時,一般屬於需吊顶(ding)的情(qing)况,或不需考虑外觀要求的情况。鐵件(jian)和鋼绞線可采用C30細石砼或(huo)1∶2水泥砂浆分(fen)別進行包裹(guo)。






