橋梁體外預(yù)應(yīng)力加固體系是后張無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力體系的一個(gè)分支， 是一種用位于構(gòu)件截面以外的預(yù)應(yīng)力束對(duì)結(jié)構(gòu)施加預(yù)應(yīng)力的體系。目前國外體外預(yù)應(yīng)力體系可以靈活應(yīng)用于各種橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)， 并與各種傳統(tǒng)的橋梁施工方法相結(jié)合， 形成許多高效新穎的橋梁施工方法， 如體外預(yù)應(yīng)力逐孔施工法、懸臂施工法和頂推施工法等。體外預(yù)應(yīng)力在國內(nèi)主要應(yīng)用于橋梁加固、房屋加固等工程中。

1 體外預(yù)應(yīng)力體系的組成

體外預(yù)應(yīng)力是指對(duì)布置于橋梁承載結(jié)構(gòu)主跨本體之外的鋼束張拉而產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力， 僅把鋼束錨固區(qū)域設(shè)置在橋梁結(jié)構(gòu)本體內(nèi)， 轉(zhuǎn)向塊可設(shè)在橋梁結(jié)構(gòu)體內(nèi)或體外。

體外預(yù)應(yīng)力體系的基本組成包括以下內(nèi)容： 體外預(yù)應(yīng)力索體、管道和灌漿材料； 體外預(yù)應(yīng)力索的錨固系統(tǒng)； 體外預(yù)應(yīng)力索的轉(zhuǎn)向裝置； 體外預(yù)應(yīng)力體系的防腐系統(tǒng)； 體外預(yù)應(yīng)力體系的減振裝置。

2 體外預(yù)應(yīng)力體系加固機(jī)理

橋梁體外預(yù)應(yīng)力加固通常采用粗鋼筋鋼絞線、高強(qiáng)鋼絲等材料作為施力工具。通過在梁體外布設(shè)體外預(yù)應(yīng)力束， 并與被加固的梁體錨固聯(lián)結(jié)， 在體外對(duì)橋梁上部結(jié)構(gòu)施加預(yù)應(yīng)力， 以預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的反彎矩部分抵消外荷載產(chǎn)生的內(nèi)力， 從而改變原結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布， 降低原結(jié)構(gòu)應(yīng)力水平， 使結(jié)構(gòu)總承載力提高， 同時(shí)可減少結(jié)構(gòu)變形、縮小裂縫寬度。

T構(gòu)為靜定體系， 墩頂主要承受負(fù)彎矩， 加固時(shí)， 體外索靠近頂板布置， 穿過零號(hào)塊橫隔板， 可在錨固塊、牛腿等位置將體外索錨固。由于加固后體外束與舊橋構(gòu)件將組成一個(gè)整體并共同參與受力工作， 因此， 補(bǔ)強(qiáng)體外束與被補(bǔ)強(qiáng)的梁板組成了一個(gè)新的復(fù)合體系， 這樣就改變了結(jié)構(gòu)原來的靜力圖形， 提高了它的承載能力。體外預(yù)應(yīng)力具有加固、卸荷及改變結(jié)構(gòu)內(nèi)力的三重功效。

3 體外預(yù)應(yīng)力加固法的計(jì)算

采用橋梁體外預(yù)應(yīng)力加固梁式橋梁， 需進(jìn)行必要的設(shè)計(jì)與計(jì)算。

體外索加固計(jì)算包括整體計(jì)算和局部計(jì)算。體外索加固整體計(jì)算應(yīng)包括： 持久狀況承載能力極限狀態(tài)計(jì)算、持久狀況正常使用極限狀態(tài)計(jì)算、持久狀況和短暫狀況的應(yīng)力計(jì)算。

體外索加固局部計(jì)算內(nèi)容： 轉(zhuǎn)向構(gòu)造的承載力和抗裂性計(jì)算、錨固區(qū)的承載力和抗裂性計(jì)算、持久狀況下的其他局部構(gòu)件的承載力計(jì)算。

計(jì)算步驟和方法具體如下：

計(jì)算步驟和方法具體如下：
a）計(jì)算求出被補(bǔ)強(qiáng)構(gòu)件提高荷載等級(jí)前所受荷載及其引起的內(nèi)力， 包括恒載和活載內(nèi)力， 方法與通常橋梁設(shè)計(jì)中的內(nèi)力計(jì)算方法相同；
b）計(jì)算提高荷載標(biāo)準(zhǔn)后的活載內(nèi)力， 由恒載與活載的組合來驗(yàn)算加固的必要性；
c）由上面兩項(xiàng)之差得出內(nèi)力的提高值（即需補(bǔ)強(qiáng)加固的抵抗力矩、剪力等）， 估算出補(bǔ)強(qiáng)體外索所需的橫截面面積；
d）計(jì)算和確定體外索所需的張拉力與伸長量，由于張拉預(yù)應(yīng)力達(dá)到一定應(yīng)力后， 外荷載有所增大， 在由體外索和被加固橋梁結(jié)構(gòu)組成的超靜定體系中， 體外索產(chǎn)生的作用效應(yīng)增量， 可按結(jié)構(gòu)力學(xué)方法進(jìn)行分析， 幾種荷載的綜合效應(yīng)等于各種荷載分別作用時(shí)的效應(yīng)相迭加；
e）承載力及應(yīng)力驗(yàn)算， 按加固設(shè)計(jì)規(guī)范驗(yàn)算被加固梁控制截面正截面抗彎承載力和斜截面抗剪承載力， 驗(yàn)算中將體外索的作用效應(yīng)作為外力， 在與全部荷載作用下作偏心受壓分析， 若驗(yàn)算結(jié)果不能滿足規(guī)范規(guī)定， 可加大拉桿截面或改用其他加固方案；
f）計(jì)算確定施工中體外索張拉需要的控制量。

橋梁下部結(jié)構(gòu)加固的主要目的是提高橋墩的整體承載能力。如橋墩發(fā)生了結(jié)構(gòu)性損傷，可以用外包混凝土、粘貼鋼板或碳纖維的方法進(jìn)行加固。但是對(duì)于實(shí)體橋墩等橫向剛度比較大的結(jié)構(gòu)，其狀態(tài)變化主要是由地基所引起，此時(shí)可重點(diǎn)從回填硬土或者對(duì)地基進(jìn)行注漿等方法提高其約束橋墩的能力，提高橋墩的整體承載能力。抬樁就是通常使用的一種有效的加固方法，即在舊樁的兩側(cè)各增設(shè)一根樁，并通過植筋擴(kuò)大承臺(tái)，共同受力。另一種樁基加固方法是鋼筋混凝土套箍。由于下部樁基施工等原因，造成樁基縮徑，采用的加固方法是清除樁體虛浮物，通過植筋后，外抱箍微膨脹混凝土。