1．體外預（yù）應力的概念

鋼筋混（hún）凝土梁（liáng）式橋通常包括簡支梁（T 形梁（liáng）、少筋微彎板組合梁、II 形梁及板梁等）、懸臂梁和（hé）連（lián）續梁等。當其存在結構缺陷，尤其是承載力不足或者需要提高荷載等級，即需要對（duì）橋梁（liáng）主要受力構件進行加固時，可在梁體外部受拉區（梁底與梁兩（liǎng）側）增設鋼筋或鋼絲束，並施加預應力，以抵消部分永久作用應力，恢（huī）複部分裂縫，起到卸載作用，改善橋梁的受力狀況（kuàng），達到提高橋（qiáo）梁承載能力的目的。這種方法又稱之為主動加固法。

2．加固方法（fǎ）

對於需要（yào）加固（gù）的鋼筋混凝土（tǔ）梁式橋，常在受拉區的梁底或梁側下部（bù）增設預（yù）應力加勁鋼絲索或預應力粗鋼（gāng）筋，並分別（bié）錨固在梁的兩端，通過（guò）設置一（yī）定（dìng）的連接構件使預應力拉杆（鋼絲索或粗鋼筋）與（yǔ）梁（liáng）體構成一個桁架體係，成（chéng）為一次超靜定結構，從而（ér）抵消部（bù）分（fèn）永久作用拉力，起到（dào）卸（xiè）載作用，因此較大（dà）幅度地提高橋梁的承載能力。

體外預應力加固（gù）法與（yǔ）梁底增焊（或粘貼）鋼筋（或鋼板）的加（jiā）固方法相比，不需清鑿混凝（níng）土保護層，且損傷梁（liáng）體程度小，加固時不影響或少影響交通，能恢（huī）複或（huò）提高橋梁的荷載等級（jí），經濟效果較明顯。但對於梁體外的預應力筋和有關（guān）構件應采取切實有效的防護措施，否則在（zài）溫度、腐蝕、反複較大應力的疲勞荷載等外界條件作用下，容（róng）易造成預應力筋斷裂而使加固工作失敗。

體（tǐ）外（wài）預應（yīng）力加固適用於中小跨徑的（de）梁（liáng）式橋（qiáo）梁或獨（dú）柱墩等，對於較大跨（kuà）徑的橋梁（liáng），采用本方法加（jiā）固時，宜同時配合其他加固（gù）方（fāng）法進行綜合加固，以達到較好的加（jiā）固效果。

3．加固類型和特性

體外（wài）預（yù）應力加（jiā）固梁式橋，實際上也是改變了梁體原有受力體係的加固方法。所以，根據加固對象的（de）不同，該加固法可分為預應力拉杆或索加固和預應力撐杆加固。其中，預應力拉杆加固主要用於受彎構件，而預應力撐（chēng）杆加固法用於提高軸心受壓以及偏心受壓鋼筋混凝土柱的承載能力，例如，排架樁式橋墩、橋台（tái）以及拱（gǒng）橋的柱式腹拱墩等。

根據被加固的結構（gòu）受力要求（qiú）不同，預應力拉杆加固法可分為（wéi）三種，即水平拉杆、下撐式拉杆和組合式拉杆。水（shuǐ）平拉杆適用於截麵受彎承載力不足的受彎構件（jiàn）加固（gù），既可減小梁的撓度，又縮小原構件的裂縫寬度。下撐式拉杆適用於斜截麵受剪承（chéng）載力、正截麵受彎承載力均不足的受（shòu）彎構件加固，同時（shí）又（yòu）可減（jiǎn）小梁的撓度，縮小原構件的裂（liè）縫寬度。組合式拉杆一般用兩根水平拉杆，兩根（gēn）下撐式拉杆，適用於正截麵（miàn）受彎承載力嚴重不足，而斜截麵受剪承載力略為不足的受彎構件加固，同時亦（yì）可減小受（shòu）彎構件的撓度，縮小裂縫的寬度（dù）。

(1)預應力水平拉杆加固補強方法

對於鋼筋混凝土（tǔ）T形梁或工字形梁橋，可采用在（zài）梁的（de）受拉區，即在梁底增（zēng）設水平預應力拉杆的補強方法進行加固。先安裝好拉杆，再通過一定的裝（zhuāng）置進行收緊張拉，使得（dé）拉杆產生較大的縱向拉力並傳至（zhì）梁底，使梁底受拉區受到（dào）拉（lā）杆預壓應力的作用，梁中受（shòu）拉應力也就相應減少。

從上述加固的（de）原理來看，這種補強加固法（fǎ）可提高梁（liáng）體的正截麵抗彎承載力，但不能提高支座附近斜截麵抗剪承（chéng）載能力。

(2)預應力下撐（chēng）式拉杆加固補強方法

該加固法的主要特點是，將水平的補強拉杆在接近（jìn）支座處向上彎起，然後將（jiāng）拉杆錨固於梁（liáng）（板（bǎn））支座的上部，彎起點處設置傳力構造，再施（shī）加預拉應（yīng）力。補強拉杆一般用粗鋼（gāng）筋做成（chéng），也有用型鋼的。由於拉杆（gǎn）中施加預應力後，通過拉杆彎起點的支托構件傳力，對梁產生作用力，起到卸（xiè）載作用。這種加固方法的（de）優點是對受彎構件垂直截麵上（shàng）的抗彎強度和斜截（jié）麵上的抗剪強（qiáng）度（dù）均（jun1）同時起到補（bǔ）強（qiáng）作用，構造做得妥善時可將原結構的承載能力提高較大。

(3)預（yù）應力組合式拉杆加固補強方法

該加固方法既布置有水平（píng）補強拉杆，又布置（zhì）有下撐式補強拉杆，使之能夠同（tóng）時提高橋梁結構的抗彎（wān）和抗剪強（qiáng）度，從而可更大幅度（dù）地（dì）提高橋梁的（de）承載能力。

4．體外預應力加固法機理（lǐ）

通過（guò）在梁體外布設強（qiáng）度（dù）較（jiào）高的鋼（gāng）拉杆或撐杆（gǎn），並與被加固的梁體錨固（gù）連（lián）接，然（rán）後施加（jiā）預應力，強迫後加的（de）拉杆和撐杆參與被加固結構的受力，從而改變原結構的內力分布，並（bìng）降低（dī）原結構應力數值，使結構總承載力顯著提高，且可以（yǐ）減少結（jié）構的變形、使裂（liè）縫寬度（dù）縮小甚（shèn）至完全閉合。這就是體外預應力加固梁式橋（qiáo）梁，並（bìng）能提高其承載能力的機理。

體外預應力下撐式拉杆加（jiā）固補強方法是最常用的一種（zhǒng），它可以視為改筒支梁為上承式桁架（jià）梁。桁架的上弦即為原結構主（zhǔ）梁，下弦是（shì）新增設的水（shuǐ）平拉杆，腹杆是新增的斜拉杆，把與梁體接觸的墊塊視（shì）為豎（shù）杆，單墊塊為單柱式，雙（shuāng）柱塊為雙柱式。斜杆的上端錨固位置有兩種：一種錨於梁端的（de）頂部（bù），另一種錨於靠近端橫梁處的梁肋頂部。斜杆的下端與滑塊（kuài）連接，滑塊依賴拉杆收緊後產（chǎn）生的上托力和滑移時的摩擦力與上弦連接。對斜杆的張拉不是直（zhí）接施加，而是隨著水平拉杆張拉力（lì）增加，下端滑塊產生（shēng）相應的移動，使它的長度增大。當水平拉杆張（zhāng）拉力達到設計值後，將（jiāng）它的兩端錨固。至此加固工（gōng）作即告完成。在斜杆頂端（duān）和梁（liáng）底墊塊上作用力的水平分力共同對梁體施加偏心軸向壓力。上述作用力的豎向分力所形成的力偶對梁端施加負彎矩（jǔ）及豎向負剪力（lì）。這些預加力可以抵消或超過結構自重作用力。在車輛通過時，這些體外拉（lā）杆是上部結構的組成部分並與原有梁體共同（tóng）受力，形成超靜定體係，各拉杆的張拉力將自動增加（jiā），進一步起（qǐ）到梁體加（jiā）強作用。

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