1、中文 8400 字， 5800 单词， 3.1 万英文字符 出处： Nilimaa J, Blanksvard T, Taljsten B, et al. Unbonded Transverse Posttensioning of a Railway Bridge in Haparanda, SwedenJ. Journal of Bridge Engineering, 2014, 19(3):165-184. 瑞典 Haparanda 某铁路桥的无粘结横向后张预应力的应用 Jonny Nilimaa ; Thosmas Blacnksvard ; Bjorn Taljsten ; Lenar
2、t Elfgren 摘要： 瑞典的主要铁路路线都是承受最大轴重 250KN 的设计。因为一些路线对交通运输量的需求日益增加，若是能够将设计轴重增加到至少 300KN，那将会更为有利。为了将位于瑞典北部的 Haparanda路线提升至 300KN，混凝土槽型桥的槽板需要更高的横向剪切抗力。对桥梁板厚的现场加强方法还没有得到充分的开发，所以本文讲讨论利用水平预应力来增加桥梁承载能力的可能性。在国内， Haparanda 线上的一座桥使用了无粘结后张预应力，所产生的强化效果也有人研究过。所用的强化设计参照了欧洲规范设计标准。另外，施工前后都进行了相关的测试。一辆轴重为 215KN 的火车在主要横向增
3、强面上产生的拉应力被八根预拉力为 430KN/根的预应力钢筋完全抵消。结果表明实际的加强效果比设计计算预测值更好。 Haparanda 项目表明无粘结后张预应力施工较其他方法更快，同时在安装期间可以不阻碍现运营铁路交通。 关键词： 桥梁；混凝土；全方位检测；后张拉；铁路桥梁；翻修；剪切力；结构工程；结构强度。 介绍 在欧洲，现在有超过 300000 座铁路桥，其中大概有三分之二有超过 50 年的历史。同时，人们现在对这些桥的要求已经毫无疑问地变得与最开始的目的不同。设计最大轴重为 250KN 的混凝土槽型桥是瑞典用于十九世纪 60 年代标准的桥型。现如今，瑞典大部分现运营的铁路线路依然只容许最
4、大轴重为 225KN或者 250KN。但是，新的线路都是为 330 到 400KN 的轴重设计的。现在按照欧洲规范的 2 号协议对混凝土桥梁的加强进行设计计算。所得计算结果显示，槽板的横向抗剪能力是不足以应对 300KN 的轴重。 然而，对于铁路混凝土桥槽板的抗剪能力的加强一直都缺少良好的办法。 主要的问题就是不易触及：顶端被碎石覆盖，两处边缘向着支撑，同时主纵梁压着剩下的边缘。高精度钻孔所打的穿过混凝土或石块结构的长距离孔道可以用来引入对其他不易接触区域的额外的加固。这项技术在之前已经得到了测试，但是该法还可以通过使用后张拉预应力得到更好的发展。而后张法也是防止后期混凝土结构或钢结构开裂的一
5、种经典方法。先前的研究已经展示了横向预应力可以减少开裂和减小开裂宽度，同时也增加了导致结构初始开裂的荷载值。 虽然现行的瑞典、欧洲和北美规范设计办法只能够初略有限地估计实际的加强效果，实验数据却表明后张拉法能够 作为一种很好的方法来增加混凝土桥板的横向抗剪和抗弯能力。 用预应力钢筋或钢束横向贯穿桥板的体内的粘结或非粘结后张拉预应力方案能够提供预加力。具体在梁体下部和竖向布置预应力钢筋来提高结构的抗弯能力。然而，板中现有的加劲层可能会让上述的方案变得格外复杂，甚至无法实现。不过，后张法有它独自的优势，即是在加固过程中对铁路运输线的交通的干扰降低到了最小。所有的加固工作都能避开桥梁的顶端，出于安全
6、方面的考虑这是非常理想化的。同时，交通也可以在加固过程中保持畅通。用非粘结预应力钢筋来加固的主要优势体现在于人们能够方便的调 整预加力的等级大小。另外，也可以在需要的时候替换单个的预应力筋。在钻孔期间，内部的钢筋可能会被意外的破坏，这是这种加固法的风险之一。到现在， Lulea 理工大学已经对一些槽型桥梁进行了加固。而这些研究的焦点是增加桥板纵向、横向的抗弯能力。 Haparanda 桥建于 1959 年，是一座混凝土双槽型桥梁，坐落在瑞典北部靠近苏兰边境的 Haparanda。由于铁路交通线的承载能力的升级，所允许的最大轴重从 250KN增加到了 300KN。正因为如此，需要 Haparanda桥有更高的横向抗剪能力。由非粘结体内后张预应力构成的 加固方案已经施工完成。本文主要的目的就是介绍该种原址应用，调查对交通的干扰情况，同时以钢筋应变和结构 挠度 为依据研究加固效果。 图 1 Haparanda桥平面图以及预应力筋的布置位置： P1-P8； S1-S4 表示安装在钢筋上应变仪的位置， S5-S8 表示安装在预应力筋上应变仪的位置；尺寸为 mm
