1 用體外預(yù)應(yīng)力加固舊橋的方法
隨著我國(guó)社會(huì)主義事業(yè)的飛速發(fā)展，我國(guó)的道路交通狀況也發(fā)生了翻天覆地的變化。在大規(guī)模高等級(jí)公路建設(shè)的同時(shí)，大量的舊有公路的改造工作也擺在了我們面前。據(jù)調(diào)查分析，全國(guó)的國(guó)道、省道和縣級(jí)公路的永久性大、中性橋梁中，設(shè)計(jì)荷載達(dá)到汽車—20級(jí)、掛車—100標(biāo)準(zhǔn)的僅占大、中型橋梁總數(shù)的6.53%.隨著公路等級(jí)的提高，這些低等級(jí)橋梁是不能滿足承載力要求的。由于受資金和材料資源的限制，這些低等級(jí)橋梁是不可能全部拆除并新建，只能投資較少的資金進(jìn)行加固。我國(guó)公路橋梁界的廣大工程技術(shù)人員對(duì)舊橋加固技術(shù)進(jìn)行了大量的研究工作，并提出了許多切實(shí)可行的加固方法，例如：加厚橋面鋪裝層，加焊主筋，增設(shè)主梁以及改變橋梁結(jié)構(gòu)體系等。這些技術(shù)各自適用于一定的條件和結(jié)構(gòu)，但就鋼筋混凝土簡(jiǎn)支T梁和微彎板組合梁這兩種常用的結(jié)構(gòu)而言，采用體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)進(jìn)行加固是一種簡(jiǎn)單易行且行之有效的方法。用體外預(yù)應(yīng)力加固的方法很多而且效果也很好，下面簡(jiǎn)要介紹幾種常見的體外預(yù)應(yīng)力的加固形式。
1.1 鋼拉桿橫向收緊加固
如圖1所示：這種加固方式為用鋼拉桿橫向收緊的方法施加體外預(yù)應(yīng)力。在梁的底面以下設(shè)置4Φ25mm的16錳鋼筋，分兩排布置。拉桿在距梁端L/6處用撐棍將拉桿在平面上撐開，在縱向沿梁的外側(cè)彎起，并通過支點(diǎn)錨固于梁端。水平段拉桿用水平撐棍分為4段，在每段中點(diǎn)用拉緊螺栓將兩排拉桿收緊。受緊過程中拉桿伸長(zhǎng)即產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力。這種加固方式使原橋恒載撓度基本消除，且略有反拱。加固后的靜載試驗(yàn)表明，在原設(shè)計(jì)荷載作用下，撓度和裂縫寬度均有減少。
1.2 鋼拉桿加固
如圖2所示：這種加固方式為在每片梁底設(shè)2Φ34mm的45號(hào)鋼制作的鋼拉桿。拉桿在梁底距支點(diǎn)L/6處轉(zhuǎn)折并于梁體外側(cè)斜穿端橫梁，錨固于粘貼在梁端上部的鋼墊板上。通過對(duì)一系列用這種加固方式加固的橋的檢測(cè)表明，梁的實(shí)測(cè)撓度小于理論計(jì)算值，但殘余變形仍然很大。原裂縫寬度略有減少且無(wú)新裂縫出現(xiàn)。實(shí)踐表明這種加固方式效果良好。 1.3 水平筋、斜筋加固
如圖3所示：這種加固方式，水平筋和斜筋分別采用2Φ28mm和2Φ32mm的高強(qiáng)精軋螺紋鋼筋，兩者通過鋼制滑塊相連接，斜筋的上端錨固在梁頂。加固方式如圖所示：通過對(duì)用這種加固方式加固的橋的外觀檢查和靜載實(shí)驗(yàn)表明：加固后，原梁裂縫寬度明顯減少。橋面平整，新、舊主梁間連接良好，剛度明顯提高。全橋整體工作性能好，實(shí)測(cè)各梁撓度值均小于規(guī)范容許值。實(shí)測(cè)結(jié)果表明，在設(shè)計(jì)荷載作用下，體外索水平筋中的實(shí)測(cè)應(yīng)力增量與理論值吻合良好。本課題主要以這種體外預(yù)應(yīng)力加固方式為重點(diǎn)進(jìn)行分析。 2 體外預(yù)應(yīng)力加固體系的構(gòu)造
2.1 水平筋
水平筋也叫水平拉桿，多由高強(qiáng)螺紋粗鋼筋、鋼絲束或鋼絲繩組成。其作用是在梁底部位施加縱向預(yù)應(yīng)力，從而對(duì)梁體產(chǎn)生反向彎矩，以抵消部分自重及活載產(chǎn)生的正彎矩，提高梁的承載能力。當(dāng)水平筋采用高強(qiáng)粗鋼筋時(shí)，一般為冷拉III，IV級(jí)鋼筋，亦可用45號(hào)圓鋼制作。在鋼筋（桿）的兩端做粗制螺紋，配以螺母加以錨固。當(dāng)采用高強(qiáng)鋼絲束時(shí)（通常不設(shè)斜筋），用錨頭將其兩端錨固在梁頂?shù)亩瞬?。鋼絲束的縱向線形由設(shè)在梁底兩側(cè)的箍筋加以固定。當(dāng)采用鋼絲繩時(shí)，可直接用錨固鎖將兩端固定在主梁的腹板上，張拉后用鋼絲夾頭鎖住，也可將鋼絲繩的兩端錨固在梁底的滑塊上。
2.2 斜筋
斜筋也叫斜桿，多由高強(qiáng)粗鋼筋或槽鋼做成。斜桿的下端通過設(shè)置在梁底的滑塊與水平筋連接，上端錨固于梁端頂部或梁端腹板處。斜桿的作用是提供梁端部位的負(fù)彎矩和預(yù)剪力，從而提高梁的承載能力。當(dāng)采用鋼絲束或鋼絲繩時(shí)，可以不單獨(dú)設(shè)斜筋，而將斜筋和水平筋一體相連。
2.3 體外預(yù)應(yīng)力的錨固系統(tǒng)
體外預(yù)應(yīng)力索的錨固體系一般可以分成可更換的和不可更換的兩大類。若采用不可更換的體外預(yù)應(yīng)力索的錨具，則鋼索將不更換、不調(diào)整，一般應(yīng)用于體外預(yù)應(yīng)力索與混凝土結(jié)構(gòu)有離散粘結(jié)的橋梁結(jié)構(gòu)?？梢愿鼡Q的體外預(yù)應(yīng)力錨固系統(tǒng)必須保證錨具與混凝土結(jié)構(gòu)之間相互隔斷，對(duì)于體外預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)而言，關(guān)鍵在于錨固位置及轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)處。在可以更換的體外預(yù)應(yīng)力錨具中，包括鋼索無(wú)法放松和可以放松兩種類型。前者在鋼索張拉后不預(yù)留能夠再次張拉的長(zhǎng)度，鋼索在張拉后無(wú)法放松，使用這種類型錨具的體外預(yù)應(yīng)力索既可以是普通的鋼絞線，也可以是單根無(wú)粘結(jié)鋼絞線。使用普通鋼絞線時(shí)，在管道中灌注非剛性灌漿材料（油脂或石蠟）；使用無(wú)粘結(jié)鋼絞線時(shí)，管道中一般灌注水泥漿。但是，無(wú)論采用何種鋼索，錨具內(nèi)均使用防腐材料填密而不用水泥漿。以滿足可更換的要求。對(duì)于用體外預(yù)應(yīng)力加固舊橋的體系而言，采用的是可更換的體系。根據(jù)斜筋提供的預(yù)剪力和負(fù)彎矩的大小可分為以下幾種錨固方式：
2.3.1 梁頂錨固
對(duì)交通量較小的橋梁，有可能短期限制交通或當(dāng)橋下作業(yè)難度較大時(shí)，可將斜筋的上端錨固在橋面板頂面或梁端頂面上角處。對(duì)于錨固在橋面板頂面的情況，首先在橋面板和端橫梁上開鑿與斜筋傾斜方向相同的斜孔，穿進(jìn)斜筋后，在斜孔周圍，按鋼墊板尺寸將橋面板鑿成凹槽，用環(huán)氧砂漿將鋼墊板粘牢。斜筋張拉后，通過楔形墊塊，用螺母將斜筋錨固在橋面板上。后將錨頭用橋面鋪裝混凝土封閉。對(duì)錨固在梁端頂面的情況，首先將梁端部分混凝土橋面板鑿掉，將梁端頂面上角鑿成與斜筋傾斜方向相垂直的斜面（需剪斷架立鋼筋和部分箍筋），在端橫隔板上開鑿與斜筋傾斜方向相同的斜孔，然后，將用角鋼或槽鋼制作的支撐墊座用環(huán)氧砂漿固定在已鑿好的梁端斜面上。斜筋穿過橫隔梁和支撐墊板的斜孔，用千斤頂進(jìn)行張拉并用螺母錨固在支撐墊板上，后用混凝土將錨頭封閉。
2.3.2 腹板錨固
當(dāng)橋上交通量很大難以中斷交通，且橋下便于施工作業(yè)時(shí)，可將斜筋的上端設(shè)在主梁的腹板上。具體做法又可分為以下三種：
1、鋼銷錨固
當(dāng)斜筋采用鋼絲繩或型鋼時(shí)，采用鋼銷錨固是方便的。鋼銷錨固是將鋼絲繩（或型鋼）端頭做成扣環(huán)（或圓孔），套在穿過梁腹板的鋼銷的端頭，通過鋼銷的抗剪、抗彎和承壓作用來(lái)錨固斜筋。鋼銷的直徑應(yīng)根據(jù)鋼銷受力情況和材料強(qiáng)度，按計(jì)算確定。鋼銷兩端伸出梁腹板的長(zhǎng)度，應(yīng)滿足設(shè)置鋼絲繩扣環(huán)和固定螺母的構(gòu)造要求。為了穿過鋼銷，首先應(yīng)在梁的腹板上穿孔，設(shè)置鋼套管。鋼套管的內(nèi)徑應(yīng)比鋼銷直徑大1~2mm，鋼套管壁厚為5~10mm.腹板鉆孔直徑，應(yīng)比鋼套管外徑大10~12mm.鋼套管用環(huán)氧砂漿固定。在埋設(shè)鋼套管時(shí)，一定要保證鋼套管的軸線垂直于梁的腹板平面，以避免腹板兩側(cè)的體外索受力不均勻。
2、摩擦—粘著錨固
摩擦—粘著錨固是通過用高強(qiáng)螺栓固定在梁腹板上的錨固裝置來(lái)錨固斜筋。其錨固作用是通過高強(qiáng)螺栓的摩擦力和環(huán)氧砂漿的粘結(jié)力來(lái)保證的。該錨固裝置是由M20~M22高強(qiáng)螺栓組件、鋼絲網(wǎng)環(huán)氧樹脂砂漿粘結(jié)層和錨固鋼板組成。高強(qiáng)螺栓組件中包括高強(qiáng)螺栓、高強(qiáng)螺母及墊圈。這三種零件均由45號(hào)鋼經(jīng)熱處理制成。其主要作用是以高強(qiáng)螺栓的預(yù)拉力將錨固板、粘結(jié)層和梁體夾緊，以?shī)A緊力產(chǎn)生的摩擦力來(lái)傳遞預(yù)應(yīng)力。鋼絲網(wǎng)環(huán)氧樹脂砂漿粘結(jié)層的作用是將錨固板和梁體粘在一起，與高強(qiáng)螺栓所產(chǎn)生的摩擦力一起傳遞預(yù)應(yīng)力。同時(shí)對(duì)高強(qiáng)螺栓孔所引起的梁體削弱給以補(bǔ)強(qiáng)，并兼起墊層作用。實(shí)驗(yàn)表明，摩擦—粘著型錨固具有錨固力大、傳力均勻、對(duì)梁體損傷小的優(yōu)點(diǎn)，但用鋼量相對(duì)較大。
3、梁端錨固
當(dāng)采用橫向夾緊施加預(yù)應(yīng)力的工藝時(shí)，可采用梁端錨固。該方法是將U型錨固鋼板套在梁端腹板的下部，將斜筋的頂端焊在鋼板上，以U型錨固鋼板下混凝土的局壓強(qiáng)度及粗鋼筋與鋼板的焊接強(qiáng)度來(lái)提供錨固作用。
2.4 體外預(yù)應(yīng)力的傳力系統(tǒng)
2.4.1 滑塊
滑塊又稱豎向支撐。當(dāng)斜筋和水平筋非同一根鋼筋時(shí)，用滑塊將其連接為一體?；瑝K的基本作用是完成斜筋和水平筋之間力的傳遞，固定折點(diǎn)位置并將斜筋的豎向分力傳于梁底，并與上錨固點(diǎn)的豎向力一起產(chǎn)生作用與梁端部的負(fù)彎矩和負(fù)剪力，從而提高梁的承載力。根據(jù)構(gòu)造形式可將滑塊分類為水平滑塊和楔形滑塊。
1、水平滑塊
水平滑塊由連接斜筋和水平筋的活動(dòng)滑塊支撐座和固定在梁底的支撐鋼墊板組成?；瑝K或支撐座為鋼鑄件，亦可采用厚鋼板焊接而成。支撐座上設(shè)有連接斜筋和水平筋的肋板。為了增強(qiáng)滑塊的滑動(dòng)能力，可在支撐座頂面粘貼一層四氟乙烯薄板。支撐鋼墊板用環(huán)氧砂漿墊層粘貼于梁的底面，為了增強(qiáng)梁底的局部抗壓強(qiáng)度，可在環(huán)氧砂漿墊層中設(shè)置鋼絲網(wǎng)。支撐鋼墊板的縱向尺寸，應(yīng)大于活動(dòng)滑塊支撐座的縱向尺寸，以滿足支撐座縱向滑動(dòng)的需要。為了減少滑塊的摩阻力，可在支撐鋼墊板表面加一層不銹鋼板。
水平滑塊的主要功能是通過滑塊的水平滑動(dòng)，以調(diào)整斜筋與水平筋之間的內(nèi)力分配比例，并使表面受力趨于均勻。當(dāng)在梁底水平筋上施加預(yù)應(yīng)力或外荷載使梁體發(fā)生彎曲時(shí)，均會(huì)使水平筋內(nèi)力增加，此時(shí)滑塊將向跨中方向滑動(dòng)。而這種滑動(dòng)的結(jié)果恰恰會(huì)使斜筋內(nèi)力增加，水平筋內(nèi)力減少，從而使兩者受力趨于均勻。當(dāng)在梁頂面張拉斜筋上端時(shí)，斜筋受力很大，此時(shí)滑塊將向梁端方向滑動(dòng)，并帶動(dòng)水平筋受力。直到斜筋和水平筋之間的內(nèi)力達(dá)到某種平衡時(shí)，滑塊停止滑動(dòng)而處于平衡狀態(tài)。
2、楔形滑塊
當(dāng)斜筋采用型鋼時(shí)，可利用橫隔梁的底面作為豎向支撐，通過與型鋼的下端固結(jié)的楔形滑塊連接水平筋。楔形滑塊一般用鋼件焊接，亦可用混凝土澆制。為了減少滑塊的摩擦力，可在滑塊的斜面（滑動(dòng)面）加一層四氟乙烯板或不銹鋼板。楔形滑塊的作用與水平滑塊相同，但有如下兩個(gè)特點(diǎn)：⑴楔形滑塊與斜桿作成一體，用鋼件焊接或用混凝土澆筑而成。⑵楔形滑塊是沿著楔形體的斜面滑動(dòng)的，因此其水平滑動(dòng)量較水平滑塊要小。
2.4.2 U形承托當(dāng)采用型%考試大%鋼作為斜桿時(shí)，或以一根鋼絲繩取代斜筋和水平筋時(shí)，常利用距離梁端的第二個(gè)橫隔板作為豎向支撐，并兼作斜筋和水平筋的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。在此情況下，為減少橫隔板底部的摩擦力，從而減少橫隔板的彎曲作用，在橫隔板的底部設(shè)置U形承托。U形承托可用鋼板彎制而成，套在橫隔板的底面，并用環(huán)氧砂漿和錨固螺栓固定在橫隔板上。
2.4.3 水平筋固定支座
水平預(yù)應(yīng)力筋固定支座用A3鋼板及鋼管焊接而成，并用螺栓和環(huán)氧砂漿固定在梁的底面上。水平筋固定支座的作用是減少水平筋的自由長(zhǎng)度，從而起到水平筋的減振作用。該裝置對(duì)于跨徑較大的體外索加固系統(tǒng)尤為重要。
2.5 結(jié)論
體外預(yù)應(yīng)力加固舊橋是80年代應(yīng)運(yùn)而生的一項(xiàng)新技術(shù)，由于這項(xiàng)技術(shù)在舊橋加固中的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，使一些舊橋用這種方式加固后，承載能力提高的效果非常明顯。現(xiàn)已成為舊橋加固中積極有效的方法之一，具有很好的應(yīng)用前景。而且我國(guó)廣大技術(shù)工作者在舊橋加固實(shí)踐中已具有了較高的技術(shù)水平并積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。這些為我們進(jìn)一步的理論研究提供了依據(jù)。
隨著我國(guó)社會(huì)主義事業(yè)的飛速發(fā)展，我國(guó)的道路交通狀況也發(fā)生了翻天覆地的變化。在大規(guī)模高等級(jí)公路建設(shè)的同時(shí)，大量的舊有公路的改造工作也擺在了我們面前。據(jù)調(diào)查分析，全國(guó)的國(guó)道、省道和縣級(jí)公路的永久性大、中性橋梁中，設(shè)計(jì)荷載達(dá)到汽車—20級(jí)、掛車—100標(biāo)準(zhǔn)的僅占大、中型橋梁總數(shù)的6.53%.隨著公路等級(jí)的提高，這些低等級(jí)橋梁是不能滿足承載力要求的。由于受資金和材料資源的限制，這些低等級(jí)橋梁是不可能全部拆除并新建，只能投資較少的資金進(jìn)行加固。我國(guó)公路橋梁界的廣大工程技術(shù)人員對(duì)舊橋加固技術(shù)進(jìn)行了大量的研究工作，并提出了許多切實(shí)可行的加固方法，例如：加厚橋面鋪裝層，加焊主筋，增設(shè)主梁以及改變橋梁結(jié)構(gòu)體系等。這些技術(shù)各自適用于一定的條件和結(jié)構(gòu)，但就鋼筋混凝土簡(jiǎn)支T梁和微彎板組合梁這兩種常用的結(jié)構(gòu)而言，采用體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)進(jìn)行加固是一種簡(jiǎn)單易行且行之有效的方法。用體外預(yù)應(yīng)力加固的方法很多而且效果也很好，下面簡(jiǎn)要介紹幾種常見的體外預(yù)應(yīng)力的加固形式。
1.1 鋼拉桿橫向收緊加固
如圖1所示：這種加固方式為用鋼拉桿橫向收緊的方法施加體外預(yù)應(yīng)力。在梁的底面以下設(shè)置4Φ25mm的16錳鋼筋，分兩排布置。拉桿在距梁端L/6處用撐棍將拉桿在平面上撐開，在縱向沿梁的外側(cè)彎起，并通過支點(diǎn)錨固于梁端。水平段拉桿用水平撐棍分為4段，在每段中點(diǎn)用拉緊螺栓將兩排拉桿收緊。受緊過程中拉桿伸長(zhǎng)即產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力。這種加固方式使原橋恒載撓度基本消除，且略有反拱。加固后的靜載試驗(yàn)表明，在原設(shè)計(jì)荷載作用下，撓度和裂縫寬度均有減少。
1.2 鋼拉桿加固
如圖2所示：這種加固方式為在每片梁底設(shè)2Φ34mm的45號(hào)鋼制作的鋼拉桿。拉桿在梁底距支點(diǎn)L/6處轉(zhuǎn)折并于梁體外側(cè)斜穿端橫梁，錨固于粘貼在梁端上部的鋼墊板上。通過對(duì)一系列用這種加固方式加固的橋的檢測(cè)表明，梁的實(shí)測(cè)撓度小于理論計(jì)算值，但殘余變形仍然很大。原裂縫寬度略有減少且無(wú)新裂縫出現(xiàn)。實(shí)踐表明這種加固方式效果良好。 1.3 水平筋、斜筋加固
如圖3所示：這種加固方式，水平筋和斜筋分別采用2Φ28mm和2Φ32mm的高強(qiáng)精軋螺紋鋼筋，兩者通過鋼制滑塊相連接，斜筋的上端錨固在梁頂。加固方式如圖所示：通過對(duì)用這種加固方式加固的橋的外觀檢查和靜載實(shí)驗(yàn)表明：加固后，原梁裂縫寬度明顯減少。橋面平整，新、舊主梁間連接良好，剛度明顯提高。全橋整體工作性能好，實(shí)測(cè)各梁撓度值均小于規(guī)范容許值。實(shí)測(cè)結(jié)果表明，在設(shè)計(jì)荷載作用下，體外索水平筋中的實(shí)測(cè)應(yīng)力增量與理論值吻合良好。本課題主要以這種體外預(yù)應(yīng)力加固方式為重點(diǎn)進(jìn)行分析。 2 體外預(yù)應(yīng)力加固體系的構(gòu)造
2.1 水平筋
水平筋也叫水平拉桿，多由高強(qiáng)螺紋粗鋼筋、鋼絲束或鋼絲繩組成。其作用是在梁底部位施加縱向預(yù)應(yīng)力，從而對(duì)梁體產(chǎn)生反向彎矩，以抵消部分自重及活載產(chǎn)生的正彎矩，提高梁的承載能力。當(dāng)水平筋采用高強(qiáng)粗鋼筋時(shí)，一般為冷拉III，IV級(jí)鋼筋，亦可用45號(hào)圓鋼制作。在鋼筋（桿）的兩端做粗制螺紋，配以螺母加以錨固。當(dāng)采用高強(qiáng)鋼絲束時(shí)（通常不設(shè)斜筋），用錨頭將其兩端錨固在梁頂?shù)亩瞬?。鋼絲束的縱向線形由設(shè)在梁底兩側(cè)的箍筋加以固定。當(dāng)采用鋼絲繩時(shí)，可直接用錨固鎖將兩端固定在主梁的腹板上，張拉后用鋼絲夾頭鎖住，也可將鋼絲繩的兩端錨固在梁底的滑塊上。
2.2 斜筋
斜筋也叫斜桿，多由高強(qiáng)粗鋼筋或槽鋼做成。斜桿的下端通過設(shè)置在梁底的滑塊與水平筋連接，上端錨固于梁端頂部或梁端腹板處。斜桿的作用是提供梁端部位的負(fù)彎矩和預(yù)剪力，從而提高梁的承載能力。當(dāng)采用鋼絲束或鋼絲繩時(shí)，可以不單獨(dú)設(shè)斜筋，而將斜筋和水平筋一體相連。
2.3 體外預(yù)應(yīng)力的錨固系統(tǒng)
體外預(yù)應(yīng)力索的錨固體系一般可以分成可更換的和不可更換的兩大類。若采用不可更換的體外預(yù)應(yīng)力索的錨具，則鋼索將不更換、不調(diào)整，一般應(yīng)用于體外預(yù)應(yīng)力索與混凝土結(jié)構(gòu)有離散粘結(jié)的橋梁結(jié)構(gòu)?？梢愿鼡Q的體外預(yù)應(yīng)力錨固系統(tǒng)必須保證錨具與混凝土結(jié)構(gòu)之間相互隔斷，對(duì)于體外預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)而言，關(guān)鍵在于錨固位置及轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)處。在可以更換的體外預(yù)應(yīng)力錨具中，包括鋼索無(wú)法放松和可以放松兩種類型。前者在鋼索張拉后不預(yù)留能夠再次張拉的長(zhǎng)度，鋼索在張拉后無(wú)法放松，使用這種類型錨具的體外預(yù)應(yīng)力索既可以是普通的鋼絞線，也可以是單根無(wú)粘結(jié)鋼絞線。使用普通鋼絞線時(shí)，在管道中灌注非剛性灌漿材料（油脂或石蠟）；使用無(wú)粘結(jié)鋼絞線時(shí)，管道中一般灌注水泥漿。但是，無(wú)論采用何種鋼索，錨具內(nèi)均使用防腐材料填密而不用水泥漿。以滿足可更換的要求。對(duì)于用體外預(yù)應(yīng)力加固舊橋的體系而言，采用的是可更換的體系。根據(jù)斜筋提供的預(yù)剪力和負(fù)彎矩的大小可分為以下幾種錨固方式：
2.3.1 梁頂錨固
對(duì)交通量較小的橋梁，有可能短期限制交通或當(dāng)橋下作業(yè)難度較大時(shí)，可將斜筋的上端錨固在橋面板頂面或梁端頂面上角處。對(duì)于錨固在橋面板頂面的情況，首先在橋面板和端橫梁上開鑿與斜筋傾斜方向相同的斜孔，穿進(jìn)斜筋后，在斜孔周圍，按鋼墊板尺寸將橋面板鑿成凹槽，用環(huán)氧砂漿將鋼墊板粘牢。斜筋張拉后，通過楔形墊塊，用螺母將斜筋錨固在橋面板上。后將錨頭用橋面鋪裝混凝土封閉。對(duì)錨固在梁端頂面的情況，首先將梁端部分混凝土橋面板鑿掉，將梁端頂面上角鑿成與斜筋傾斜方向相垂直的斜面（需剪斷架立鋼筋和部分箍筋），在端橫隔板上開鑿與斜筋傾斜方向相同的斜孔，然后，將用角鋼或槽鋼制作的支撐墊座用環(huán)氧砂漿固定在已鑿好的梁端斜面上。斜筋穿過橫隔梁和支撐墊板的斜孔，用千斤頂進(jìn)行張拉并用螺母錨固在支撐墊板上，后用混凝土將錨頭封閉。
2.3.2 腹板錨固
當(dāng)橋上交通量很大難以中斷交通，且橋下便于施工作業(yè)時(shí)，可將斜筋的上端設(shè)在主梁的腹板上。具體做法又可分為以下三種：
1、鋼銷錨固
當(dāng)斜筋采用鋼絲繩或型鋼時(shí)，采用鋼銷錨固是方便的。鋼銷錨固是將鋼絲繩（或型鋼）端頭做成扣環(huán)（或圓孔），套在穿過梁腹板的鋼銷的端頭，通過鋼銷的抗剪、抗彎和承壓作用來(lái)錨固斜筋。鋼銷的直徑應(yīng)根據(jù)鋼銷受力情況和材料強(qiáng)度，按計(jì)算確定。鋼銷兩端伸出梁腹板的長(zhǎng)度，應(yīng)滿足設(shè)置鋼絲繩扣環(huán)和固定螺母的構(gòu)造要求。為了穿過鋼銷，首先應(yīng)在梁的腹板上穿孔，設(shè)置鋼套管。鋼套管的內(nèi)徑應(yīng)比鋼銷直徑大1~2mm，鋼套管壁厚為5~10mm.腹板鉆孔直徑，應(yīng)比鋼套管外徑大10~12mm.鋼套管用環(huán)氧砂漿固定。在埋設(shè)鋼套管時(shí)，一定要保證鋼套管的軸線垂直于梁的腹板平面，以避免腹板兩側(cè)的體外索受力不均勻。
2、摩擦—粘著錨固
摩擦—粘著錨固是通過用高強(qiáng)螺栓固定在梁腹板上的錨固裝置來(lái)錨固斜筋。其錨固作用是通過高強(qiáng)螺栓的摩擦力和環(huán)氧砂漿的粘結(jié)力來(lái)保證的。該錨固裝置是由M20~M22高強(qiáng)螺栓組件、鋼絲網(wǎng)環(huán)氧樹脂砂漿粘結(jié)層和錨固鋼板組成。高強(qiáng)螺栓組件中包括高強(qiáng)螺栓、高強(qiáng)螺母及墊圈。這三種零件均由45號(hào)鋼經(jīng)熱處理制成。其主要作用是以高強(qiáng)螺栓的預(yù)拉力將錨固板、粘結(jié)層和梁體夾緊，以?shī)A緊力產(chǎn)生的摩擦力來(lái)傳遞預(yù)應(yīng)力。鋼絲網(wǎng)環(huán)氧樹脂砂漿粘結(jié)層的作用是將錨固板和梁體粘在一起，與高強(qiáng)螺栓所產(chǎn)生的摩擦力一起傳遞預(yù)應(yīng)力。同時(shí)對(duì)高強(qiáng)螺栓孔所引起的梁體削弱給以補(bǔ)強(qiáng)，并兼起墊層作用。實(shí)驗(yàn)表明，摩擦—粘著型錨固具有錨固力大、傳力均勻、對(duì)梁體損傷小的優(yōu)點(diǎn)，但用鋼量相對(duì)較大。
3、梁端錨固
當(dāng)采用橫向夾緊施加預(yù)應(yīng)力的工藝時(shí)，可采用梁端錨固。該方法是將U型錨固鋼板套在梁端腹板的下部，將斜筋的頂端焊在鋼板上，以U型錨固鋼板下混凝土的局壓強(qiáng)度及粗鋼筋與鋼板的焊接強(qiáng)度來(lái)提供錨固作用。
2.4 體外預(yù)應(yīng)力的傳力系統(tǒng)
2.4.1 滑塊
滑塊又稱豎向支撐。當(dāng)斜筋和水平筋非同一根鋼筋時(shí)，用滑塊將其連接為一體?；瑝K的基本作用是完成斜筋和水平筋之間力的傳遞，固定折點(diǎn)位置并將斜筋的豎向分力傳于梁底，并與上錨固點(diǎn)的豎向力一起產(chǎn)生作用與梁端部的負(fù)彎矩和負(fù)剪力，從而提高梁的承載力。根據(jù)構(gòu)造形式可將滑塊分類為水平滑塊和楔形滑塊。
1、水平滑塊
水平滑塊由連接斜筋和水平筋的活動(dòng)滑塊支撐座和固定在梁底的支撐鋼墊板組成?；瑝K或支撐座為鋼鑄件，亦可采用厚鋼板焊接而成。支撐座上設(shè)有連接斜筋和水平筋的肋板。為了增強(qiáng)滑塊的滑動(dòng)能力，可在支撐座頂面粘貼一層四氟乙烯薄板。支撐鋼墊板用環(huán)氧砂漿墊層粘貼于梁的底面，為了增強(qiáng)梁底的局部抗壓強(qiáng)度，可在環(huán)氧砂漿墊層中設(shè)置鋼絲網(wǎng)。支撐鋼墊板的縱向尺寸，應(yīng)大于活動(dòng)滑塊支撐座的縱向尺寸，以滿足支撐座縱向滑動(dòng)的需要。為了減少滑塊的摩阻力，可在支撐鋼墊板表面加一層不銹鋼板。
水平滑塊的主要功能是通過滑塊的水平滑動(dòng)，以調(diào)整斜筋與水平筋之間的內(nèi)力分配比例，并使表面受力趨于均勻。當(dāng)在梁底水平筋上施加預(yù)應(yīng)力或外荷載使梁體發(fā)生彎曲時(shí)，均會(huì)使水平筋內(nèi)力增加，此時(shí)滑塊將向跨中方向滑動(dòng)。而這種滑動(dòng)的結(jié)果恰恰會(huì)使斜筋內(nèi)力增加，水平筋內(nèi)力減少，從而使兩者受力趨于均勻。當(dāng)在梁頂面張拉斜筋上端時(shí)，斜筋受力很大，此時(shí)滑塊將向梁端方向滑動(dòng)，并帶動(dòng)水平筋受力。直到斜筋和水平筋之間的內(nèi)力達(dá)到某種平衡時(shí)，滑塊停止滑動(dòng)而處于平衡狀態(tài)。
2、楔形滑塊
當(dāng)斜筋采用型鋼時(shí)，可利用橫隔梁的底面作為豎向支撐，通過與型鋼的下端固結(jié)的楔形滑塊連接水平筋。楔形滑塊一般用鋼件焊接，亦可用混凝土澆制。為了減少滑塊的摩擦力，可在滑塊的斜面（滑動(dòng)面）加一層四氟乙烯板或不銹鋼板。楔形滑塊的作用與水平滑塊相同，但有如下兩個(gè)特點(diǎn)：⑴楔形滑塊與斜桿作成一體，用鋼件焊接或用混凝土澆筑而成。⑵楔形滑塊是沿著楔形體的斜面滑動(dòng)的，因此其水平滑動(dòng)量較水平滑塊要小。
2.4.2 U形承托當(dāng)采用型%考試大%鋼作為斜桿時(shí)，或以一根鋼絲繩取代斜筋和水平筋時(shí)，常利用距離梁端的第二個(gè)橫隔板作為豎向支撐，并兼作斜筋和水平筋的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。在此情況下，為減少橫隔板底部的摩擦力，從而減少橫隔板的彎曲作用，在橫隔板的底部設(shè)置U形承托。U形承托可用鋼板彎制而成，套在橫隔板的底面，并用環(huán)氧砂漿和錨固螺栓固定在橫隔板上。
2.4.3 水平筋固定支座
水平預(yù)應(yīng)力筋固定支座用A3鋼板及鋼管焊接而成，并用螺栓和環(huán)氧砂漿固定在梁的底面上。水平筋固定支座的作用是減少水平筋的自由長(zhǎng)度，從而起到水平筋的減振作用。該裝置對(duì)于跨徑較大的體外索加固系統(tǒng)尤為重要。
2.5 結(jié)論
體外預(yù)應(yīng)力加固舊橋是80年代應(yīng)運(yùn)而生的一項(xiàng)新技術(shù)，由于這項(xiàng)技術(shù)在舊橋加固中的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，使一些舊橋用這種方式加固后，承載能力提高的效果非常明顯。現(xiàn)已成為舊橋加固中積極有效的方法之一，具有很好的應(yīng)用前景。而且我國(guó)廣大技術(shù)工作者在舊橋加固實(shí)踐中已具有了較高的技術(shù)水平并積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。這些為我們進(jìn)一步的理論研究提供了依據(jù)。