大跨度桥梁常因刚度不足、挠度过大而需要加固,而常规的非预应力加固方法(如粘贴钢板或碳纤维布,植筋补强等)无法减小桥梁过大的挠度,对桥梁刚度的增加作用也很有限。为了使桥梁过大的挠度恢复到允许值以内,对桥梁施加体外预应力是最有效的方法。
使用体外预应力拉索进行桥梁加固,是一种传统的成熟技术。根据桥梁实际情况,使用折线形或者直线形布置的拉索,对桥梁施加与荷载作用相反的弯矩,使桥梁挠度减小,刚度和承载力提高。根据需要,拉索可以采用平行钢丝拉索,也可以采用平行钢绞线拉索。拉索的表面可以通过镀锌、涂油脂、外包HDPE护套等方法进行防护,两端的锚具也将采用全封闭的保护方法,保证拉索的锚固系统安全可靠。
碳纤维材料是一种超高强的新型材料,其抗拉标准强度可达2800MPa以上。对碳纤维材料施加预应力,能够充分地发挥材料的高强特性,是近年来兴起的新技术。在兰新铁路K2333+420中桥体外预应力加固工程当中,SGP在国内首次使用碳纤维带体外预应力技术,取得了很好的技术和经济效果。用于预应力的碳纤维带,其厚度仅2.5mm,可以紧贴在加固构件的表面上,使得桥梁外表面在加固之前与加固之后看不出区别,碳纤维带的长期保护也很容易。碳纤维带张拉后几乎没有松弛和徐变,预应力损失极小,碳纤维带不生锈,对结构的耐久性很有帮助。这种加固方法构造简单,施工简便,工期短,适用范围广。