2 體外預應力加固體系的構造
    2.1 水平筋
    水平筋也叫水平拉桿，多由高強螺紋粗鋼筋、鋼絲束或鋼絲繩組成。其作用是在梁底部位施加縱向預應力，從而對梁體產生反向彎矩，以抵消部分自重及活載產生的正彎矩，提高梁的承載能力。當水平筋采用高強粗鋼筋時，一般為冷拉III，IV級鋼筋，亦可用45號圓鋼制作。在鋼筋（桿）的兩端做粗制螺紋，配以螺母加以錨固。當采用高強鋼絲束時（通常不設斜筋），用錨頭將其兩端錨固在梁頂?shù)亩瞬俊ｄ摻z束的縱向線形由設在梁底兩側的箍筋加以固定。當采用鋼絲繩時，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，多由高強粗鋼筋或槽鋼做成。斜桿的下端通過設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彎矩和預剪力，從而提高梁的承載能力。當采用鋼絲束或鋼絲繩時，可以不單獨設斜筋，而將斜筋和水平筋一體相連。
    2.3 體外預應力的錨固系統(tǒng)
    體外預應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應力索的錨具，則鋼索將不更換、不調整，一般應用于體外預應力索與混凝土結構有離散粘結的橋梁結構。可以更換的體外預應力錨固系統(tǒng)必須保證錨具與混凝土結構之間相互隔斷，對于體外預應力混凝土結構而言，關鍵在于錨固位置及轉向結構處。在可以更換的體外預應力錨具中，包括鋼索無法放松和可以放松兩種類型。前者在鋼索張拉后不預留能夠再次張拉的長度，鋼索在張拉后無法放松，使用這種類型錨具的體外預應力索既可以是普通的鋼絞線，也可以是單根無粘結鋼絞線。使用普通鋼絞線時，在管道中灌注非剛性灌漿材料（油脂或石蠟）；使用無粘結鋼絞線時，管道中一般灌注水泥漿。但是，無論采用何種鋼索，錨具內均使用防腐材料填密而不用水泥漿。以滿足可更換的要求。對于用體外預應力加固舊橋的體系而言，采用的是可更換的體系。根據(jù)斜筋提供的預剪力和負彎矩的大小可分為以下幾種錨固方式：
    2.3.1 梁頂錨固
    對交通量較小的橋梁，有可能短期限制交通或當橋下作業(yè)難度較大時，可將斜筋的上端錨固在橋面板頂面或梁端頂面上角處。對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。最后將錨頭用橋面鋪裝混凝土封閉。對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，用千斤頂進行張拉并用螺母錨固在支撐墊板上，最后用混凝土將錨頭封閉。
    2.3.2 腹板錨固
    當橋上交通量很大難以中斷交通，且橋下便于施工作業(yè)時，可將斜筋的上端設在主梁的腹板上。具體做法又可分為以下三種：
    1、鋼銷錨固
    當斜筋采用鋼絲繩或型鋼時，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、抗彎和承壓作用來錨固斜筋。鋼銷的直徑應根據(jù)鋼銷受力情況和材料強度，按計算確定。鋼銷兩端伸出梁腹板的長度，應滿足設置鋼絲繩扣環(huán)和固定螺母的構造要求。為了穿過鋼銷，首先應在梁的腹板上穿孔，設置鋼套管。鋼套管的內徑應比鋼銷直徑大1~2mm，鋼套管壁厚為5~10mm.腹板鉆孔直徑，應比鋼套管外徑大10~12mm.鋼套管用環(huán)氧砂漿固定。在埋設鋼套管時，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螺栓固定在梁腹板上的錨固裝置來錨固斜筋。其錨固作用是通過高強螺栓的摩擦力和環(huán)氧砂漿的粘結力來保證的。該錨固裝置是由M20~M22高強螺栓組件、鋼絲網環(huán)氧樹脂砂漿粘結層和錨固鋼板組成。高強螺栓組件中包括高強螺栓、高強螺母及墊圈。這三種零件均由45號鋼經熱處理制成。其主要作用是以高強螺栓的預拉力將錨固板、粘結層和梁體夾緊，以夾緊力產生的摩擦力來傳遞預應力。鋼絲網環(huán)氧樹脂砂漿粘結層的作用是將錨固板和梁體粘在一起，與高強螺栓所產生的摩擦力一起傳遞預應力。同時對高強螺栓孔所引起的梁體削弱給以補強，并兼起墊層作用。實驗表明，摩擦—粘著型錨固具有錨固力大、傳力均勻、對梁體損傷小的優(yōu)點，但用鋼量相對較大。
    3、梁端錨固
    當采用橫向夾緊施加預應力的工藝時，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度及粗鋼筋與鋼板的焊接強度來提供錨固作用。
    2.4 體外預應力的傳力系統(tǒng)
    2.4.1 滑塊
    滑塊又稱豎向支撐。當斜筋和水平筋非同一根鋼筋時，用滑塊將其連接為一體。滑塊的基本作用是完成斜筋和水平筋之間力的傳遞，固定折點位置并將斜筋的豎向分力傳于梁底，并與上錨固點的豎向力一起產生作用與梁端部的負彎矩和負剪力，從而提高梁的承載力。根據(jù)構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滑塊支撐座和固定在梁底的支撐鋼墊板組成。滑塊或支撐座為鋼鑄件，亦可采用厚鋼板焊接而成。支撐座上設有連接斜筋和水平筋的肋板。為了增強滑塊的滑動能力，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，為了增強梁底的局部抗壓強度，可在環(huán)氧砂漿墊層中設置鋼絲網。支撐鋼墊板的縱向尺寸，應大于活動滑塊支撐座的縱向尺寸，以滿足支撐座縱向滑動的需要。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，以調整斜筋與水平筋之間的內力分配比例，并使表面受力趨于均勻。當在梁底水平筋上施加預應力或外荷載使梁體發(fā)生彎曲時，均會使水平筋內力增加，此時滑塊將向跨中方向滑動。而這種滑動的結果恰恰會使斜筋內力增加，水平筋內力減少，從而使兩者受力趨于均勻。當在梁頂面張拉斜筋上端時，斜筋受力很大，此時滑塊將向梁端方向滑動，并帶動水平筋受力。直到斜筋和水平筋之間的內力達到某種平衡時，滑塊停止滑動而處于平衡狀態(tài)。
    2、楔形滑塊
    當斜筋采用型鋼時，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，但有如下兩個特點：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的，因此其水平滑動量較水平滑塊要小。
    2.4.2 U形承托當采用型%考試大%鋼作為斜桿時，或以一根鋼絲繩取代斜筋和水平筋時，常利用距離梁端的第二個橫隔板作為豎向支撐，并兼作斜筋和水平筋的轉折點。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
    水平預應力筋固定支座用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度，從而起到水平筋的減振作用。該裝置對于跨徑較大的體外索加固系統(tǒng)尤為重要。
    2.5 結論
    體外預應力加固舊橋是80年代應運而生的一項新技術，由于這項技術在舊橋加固中的獨特優(yōu)勢，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)已成為舊橋加固中最積極有效的方法之一，具有很好的應用前景。而且我國廣大技術工作者在舊橋加固實踐中已具有了較高的技術水平并積累了豐富的實踐經驗。這些為我們進一步的理論研究提供了依據(jù)。

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