阜宁城北桥系杆加固设计与施工（二）

3.系杆加固设计
系杆因预应力不足而开裂。为此，加固时应采取一些措施补充设计要求的预应力值，但加固后不应改变原结构的受力特性。由于系杆中只有4根筋尚未张拉，预应力值(张拉控制值)为4156kN，小于原设计的张拉控制值11580kN。考虑到已张拉的8根钢绞线仍有一定的残余预应力，在加固设计中采用了体外预应力和体内预应力相结合的方法。在体外增加四束无粘结钢绞线，用镀锌钢管护套包裹，在工字形拉筋腹板的顶部和底部分别布置拉筋两侧各两束。体外四束无粘结钢绞线为9φj15，=1860MPa，张拉控制值分别为北拉杆每米1650kN，南拉杆每米1400kN。体内四束钢绞线改为6φj15，=1860MPa，张拉控制值为1100 kN。总的来说，北侧8股拉筋张拉控制值为11000kN，南侧8股拉筋张拉控制值为10000kN，加上剩余预应力，基本接近原设计要求值。为了有效地将体外预应力筋产生的预应力传递到拉杆上，拉杆两端专门制作了用于锚固钢绞线的钢靴。钢靴位于原后浇带头部混凝土位置，钢靴面板采用30mm厚钢板。根据钢绞线位置在头板上打孔，在锚板和头板之间设置厚垫，使锚下应力均匀分散。为了加强钢绞线张拉时钢靴的抗弯和抗剪能力，在钢靴后部设置横梁和背撑，在钢靴内部设置若干横杆。钢靴与拉筋之间的空缝隙用水灰比为0.32的60号无收缩快硬高强水泥砂浆填充，并加入1% JM-ⅱ混凝土高效增强剂，保证钢靴与拉筋紧密结合，保证预应力的有效传递。
4。加固实施及结果
为了保证加固成功，钢靴内灌浆达到设计要求，用特制的木靴进行模拟试验，成功后进行实际操作。张拉体外预应力钢绞线时，用四个千斤顶同时单向张拉每侧的四根拉筋，拉筋两端各有两个千斤顶。每根系杆一端张拉后，另一端张拉至设计吨位，南北系杆分阶段交替加载。加固工作取得了良好的效果，观测表明裂缝闭合良好。张拉后发现南拉杆有一条裂缝，宽度小于0.06mm，而北拉杆只有11条裂缝，宽度也小于0.06mm，是残余变形现象，拱肋没有发现裂缝。北侧拉筋起拱3.1cm，南侧拉筋起拱2.9cm，加上原支座预拱度，北侧拉筋预拱度3.2cm，南侧拉筋预拱度3.9cm，基本达到原设计4cm的预拱度。加固后，根据拖车荷载布置的要求，对桥梁进行静载试验。没有发现新的裂缝，旧的裂缝没有变化。拉杆挠度为7mm，与理论计算一致，加固成功。
5。结论
体外预应力在桥梁加固中的应用是一种尝试。从结果来看，技术上可行，经济上合理。它不仅适用于系杆拱的加固，也适用于梁桥等其他结构类型的加固。这是一种适用范围很广的方法。