阜宁城北桥系杆加固设计与施工（一）

结合阜宁城北大桥的施工实践，探讨体外无粘结预应力在桥梁加固中的应用，并通过试验进行验证。这是一种适用范围很广的方法。
关键词:体外预应力在桥梁系杆加固中的应用
1 .项目概述
抚宁城北大桥是通榆河中段跨河桥梁之一。设计荷载为汽车-20，拖车-100，车道宽9m，人行道宽1.5m。桥跨布置为2×25+51+2×25m，25m跨为简支预应力混凝土T梁，51m跨为预应力混凝土刚性系杆拱，拱肋为普通钢筋混凝土结构，采用二次抛物线拱轴，矢跨比1/5，系杆梁为预应力混凝土结构，系杆为12束6φj1j 1拱肋和系杆截面为工字形，系杆和系杆采用分段预制、支架拼装的方法施工。系杆拼装后，先张拉8股钢筋，然后拼装拱肋。拱肋拼装完成后，拆除拱肋支架，张拉吊杆预应力筋，最后张拉系杆第二批钢绞线(四股)。
2。连杆裂纹及其原因。
2.1裂缝出现
施工过程中，北侧2号吊杆张拉时，在2号吊杆附近的拉杆薄腹处发现裂缝。当拉紧吊杆的另一端时，发现了同样的情况。拆拉杆支架的时候发现很多支点没有脱落空。支架拆除后，系杆的裂缝增多。据检查，北侧系杆外侧有81条裂缝，裂缝沿桥梁纵向均匀分布，其中15条在细腹范围，长度30 ~ 70 cm。5条裂纹扩展到下边缘，24条裂纹扩展到上边缘，其中9条是贯穿接缝。宽度大于0.08毫米的有15条，宽度为0.4毫米的有2条。接头的走向基本是上下垂直，发现系杆有下挠现象。在北侧，系杆在4号井架处挠曲3.9厘米，在南侧，系杆在4号井架处挠曲3.0厘米。根据理论计算，恒载挠度应为1.4cm。在南拉杆上发现了13条裂缝，这些裂缝都已发展到截面的下边缘，并且都发生在1号和4号吊杆附近。
2.2裂缝原因分析
根据裂缝分布规律和宽度分析，裂缝主要是由于拉杆轴向拉力超过混凝土预压力引起的。在设计计算中，恒载引起的系杆轴向拉力为2968kN，而8股φ J15钢丝施加的有效预压力为:
ny = ny ky σ k ay
，其中:ny-预应力筋数量，ny=8股；
KY——有效预应力系数，取KY = 0.7
σk——锚下预应力钢筋的控制应力，σk
= 0.75，= 1600 MPa
AY——单股钢绞线截面积，AY = 824.67 m2
NY = 8×0.7×0.75×1600×824.67
= 5542×103(n)
根据理论计算，钢绞线的有效预应力远大于恒载引起的轴向拉力。因此，在实际施工中，有8根预应力钢绞线的预应力没有达到设计要求的值，也就是说，8根预应力筋的预应力损失过大，导致拉筋开裂。为了找出应力损失过大的原因，对未张紧的钢筋束进行了测试。使用最初张拉中使用的锚固夹和最初的移位操作器，从北部和南部系杆各取一捆进行张拉试验。发现西端系杆北侧试验孔拔出工具锚时，有两个钢绞线工作锚未锚定，跟进后钢丝滑移，补拉后仍滑移。东撤锚时，有一根后续丝，另一根退到一半时，发出一声巨响，突然滑落。6根钢绞线中只有2根没有滑丝，南侧拉杆试验孔西端拔锚时有2根随动滑丝。但是其中一个滑到9cm的时候，工作锚又被抓住了，还没有滑完。东边回锚时有跟进滑线，但拉上来后还是下不了锚。当西端的达到张拉控制力时，工具锚夹突然飞出，钢绞线冲出18cm。同时东端突然缩进三根钢绞线，一根缩进40cm。三根钢绞线中有一根是原来的东端滑丝的，另一根是西端滑丝9cm的。据分析，这个测试孔有三根钢绞线滑丝，三根丝不滑。
根据以上情况，对锚具进行了检查，发现以下问题:
①使用的锚具夹片硬度偏低；
②夹片形状不标准。从滑丝的夹片来看，小部分丝齿被压平，大部分丝齿没有钢绞线支撑，夹片放在锚板的孔内，四周缝隙不平整。根据同济大学和东南大学专家教授的论证，确认由于锚固质量不合格，滑移和锚固损失是预应力损失过大的直接原因。