我國現有公路橋梁有很多是根據20世紀70年代或80年代初期頒布的設計標準建造的,其設計荷載均較低。目前我國公路橋梁所承受的荷載有3個特點:交通量不斷增大;重型車輛增加及超載現象嚴重;超限運輸的出現和增加。隨著各種重型車輛,尤其是工程用重型運輸車的不斷出現,公路橋梁負荷日趨加重,加之舊橋部分老化、破損,已經不能適應現代交通運輸的要求,對舊橋、危橋的加固維修,以及如何提高其承載力的問題,確保交通運輸的安全是目前和今后面臨的主要任務,開展有關的維修與加固方法研究是非常有必要的。

一、體外預應力加固常用方法

根據施加預應力的方式不同，橋梁體外預應力加固的常用方法有：橫向收緊張拉法、縱向張拉法、豎向張拉法和頂彎梁法等。

1、橫向收緊張拉法

梁的兩端間隙很小時，一般采用橫向收緊張拉法。此法是在梁的下緣對稱梁中線安裝預應力筋，在距梁端適當距離處彎起并通過支點錨于梁端的錨固鋼板上，錨固鋼板呈Ｕ形套在梁端的下翼緣上。水平段的預應力筋用撐棍分成若干段，兩端的撐棍還起到支點的作用。在每段中點用拉緊螺栓將兩對稱筋收緊，拉桿即產生預應力。

2、縱向張拉法

縱向張拉法是沿預應力筋的軸線施加預應力的方法。預應力筋沿梁底布置，到梁的兩端設導向塊處彎起，錨固于梁的腹板或頂板上，再沿梁底或梁頂進行縱向張拉，以減小梁端的剪力。

體外預應力筋張拉方法與其構造形式有關，張拉位置可以在梁頂沿斜筋方向張拉，亦可在梁底沿水平方向張拉。其張拉程序與預制混凝土梁的相同。

3、豎向張拉法

當采用縱向張拉法不便施工時，可采用豎向張拉法。此法采用在梁肋兩側對稱布置預應力筋，一般在梁端肋側錨固，在預應力筋中部豎直向上張拉，在梁肋底部用小橫梁固定預應力。

橫梁的作用在于固定豎向張拉產生的鋼筋預應力，根據具體情況，橫梁可以設計成錨固于梁肋上不能滑動預應力筋的固定支點或可以在梁底活動的活動支點。

二、人、鋼筋混凝土簡支梁體外預應力加固的計算方法

1、體外預應力結構的力學特征

體外預應力砼結構一般采用折線形式布置預應力束。體外預應力筋僅在錨固區域和折角處(轉向塊處)與結構相連結,體外預應力結構的受力特性與無粘結預應力結構類似。在使用荷載狀態下,采用彈性分析方法設計;在極限狀態下,一般按無粘結預應力混凝土結構分析設計。

2、體外索的配筋設計

體外預應力筋的應力損失計算方法與無粘結預應力計算基本一致，其中溫差損失可忽略不計；混凝土收縮、徐變可取為零。

體外預應力筋面積的確定可由梁危險截面(通常是跨中截面)的抗彎強度確定。具體方法是：1檢算舊梁承載能力；2確定加固后要達到的承載能力，找出二者的差值；

3假設此差值完全由體外索承擔(偏于安全),初步確定力筋的有效預應力和力筋偏距，然后預估體外力筋的面積；4根據抗剪強度和構造的要求確定體外力筋轉向塊和錨固點的位置；5對該組合結構按照《橋規》規定進行各項檢算。然后根據驗算結果對初步方案進行調整，直到滿意為止。

體外索內力增量與活載的關系：加固時梁的受力特點是，預加力的實測值是在橋梁上部結構恒載(含梁自重)作用下測取的，整個體系在恒載和預應力的共同作用下處于平衡，該體系為一次內超靜定結構。對加固后混凝土梁截面應力的檢算，需計算體外索在活載作用下的內力增量。體系對外是靜定的，支座反力直接與恒、活載平衡，不影響體外索內力增量的計算。

3、加固后梁的驗算

（1）、正截面強度檢算

加固后的梁在使用荷載下的正截面應力檢算，按照《橋規》規定的容許應力法進行。平衡方程為:

bxσh/2+(b1-b)h1σh(2x-h1)／２x－Agσｇ－Ayσy=0

bx2σh／3+（3x-2h1）(b1-b)h21σh／6x+Agσg(h0-x)+Ayσy(hy-x)=0

據平截面假定，有σh=σgx／(hh0-x)聯立三式可得關于x的一元三次方程，從而可得到σg、σh,若滿足σg≤[σg]σh≤[σw]則滿足正截面強度要求，否則,應調整配筋重新檢算。

（2）斜截面抗剪強度檢算

斜截面抗剪強度檢算仍宜按普通混凝土梁計算。加固后體系承受的外剪力由梁和體外索斜筋共同承擔。可從總的剪力中扣除體外索斜筋承擔的剪力,得梁承擔的剪力。檢算中,可取支座截面、1/4跨截面、腹板變厚度及箍筋變間距等處為驗算截面。