鋼筋砼大粱由于設(shè)計或施工錯誤，材質(zhì)不符要求，使用功能改變，溫差過大，遭受災(zāi)害損壞以及耐久性等原因，會出現(xiàn)超出設(shè)計規(guī)范允許值的結(jié)構(gòu)裂縫，或造成承載能力不足，都應(yīng)采取加固措施進行補強處理。

　　在現(xiàn)行的加固規(guī)程里介紹的主要加固方法有：加大截面加固法、外包鋼加固法、改變結(jié)構(gòu)傳力途徑加固法，構(gòu)件外部粘鋼加固法等非預(yù)應(yīng)力加固法，及傳統(tǒng)的以Ⅰ級鋼或Ⅱ級鋼作為補強拉桿的水平拉桿法，下?lián)问嚼瓧U法和組合式拉桿法等預(yù)應(yīng)力加固法。

　　預(yù)應(yīng)力加固法的主要優(yōu)點是見效快，隨著預(yù)應(yīng)力的施加，裂縫寬度隨即變小，大梁產(chǎn)生反拱。原有鋼筋的應(yīng)力隨即變小，屬主動加固法。對于下?lián)问筋A(yù)應(yīng)力補強拉桿法，還可同時加固正截面強度和斜截面強度。它還有一個明顯的優(yōu)點是，可以用于超筋截面的加固。而非預(yù)應(yīng)力加固法為被動加固法，要待大梁的變形繼續(xù)增加以后才能逐漸起作用，所以加固以后裂縫寬度和撓度仍會繼續(xù)增加，而且正截面強度和斜截面強度一般不能同時得到加強。

　　但是，傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力加固法由于采用強度低、柔性差、長度短的Ⅰ級鋼或Ⅱ級鋼作為補強拉桿，存在下述缺點：

　　1.當(dāng)需要拉桿承擔(dān)較大的內(nèi)力時，材料面積很大使施工很困難；

　　2、預(yù)應(yīng)力數(shù)值不高，預(yù)應(yīng)力損失所占的比例比較大，長期預(yù)應(yīng)力效果不好.

　　3、拉桿端部固定需要焊接，對于不允許有明火的場所不適宜采用.

　　4、要彎成三折線形狀，并進行橫向張拉比較困難，彎折處的摩阻力很大.

　　5、不能搞連續(xù)跨加固。

　　為了克服上述缺點，筆者自1988年開始，在傳統(tǒng)的下?lián)问筋A(yù)應(yīng)力補強拉桿法的基礎(chǔ)上發(fā)展了一種用光面高強鋼絞線作為補強拉桿的“高強鋼絞線預(yù)應(yīng)力加固法”。具體的設(shè)計和施工方法見參考文獻［1］、［2］。至今己用該法加固了數(shù)十個工程1000多跨大梁，均取得了令人滿意的加固效果。這種加固方法采用的是光面高強鋼絞線，采用手工橫向張拉的方法施加預(yù)應(yīng)力。這是體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)在大梁加固工程中的一種應(yīng)用方法。筆者近幾年來，又發(fā)展了一種以無粘結(jié)高強鋼絞線作為補強拉桿，采用千斤頂縱向張拉，或手工橫向張拉，或二者結(jié)合的方法施加預(yù)應(yīng)力的體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)。下面將詳細(xì)介紹這種加固方法。

　　一、設(shè)計方法

　　1、鋼絞線的布置

　　W無粘結(jié)鋼絞線的規(guī)格一般采用φj15（7φS5），極限強度為1570N/mm²或1860N/mm²，成對布置在梁的兩側(cè)，鋼絞線的形心至梁側(cè)的距離一般為40mm左右。鋼絞線的形狀應(yīng)與需補足的彎矩圖形相近。一般情況下，采用二根鋼絞線便能滿足要求，當(dāng)需要補強的鋼絞線數(shù)量很多時可以排成數(shù)排。為了不影響使用凈高，可以把鋼絞線在跨中的支承點設(shè)在梁底以上的位置。鋼絞線可采用連續(xù)跨布置，以加強結(jié)構(gòu)的整體性，并簡化節(jié)點構(gòu)造。

　　2、鐵件的設(shè)置：為了形成設(shè)計要求的鋼絞線形狀，要在鋼絞線的轉(zhuǎn)折點處設(shè)置支承墊板或鋼吊棍等鐵件，在兩端要設(shè)置鋼墊板或鋼銷棍。

　　3、中間連續(xù)書點的做法：當(dāng)采用多跨連續(xù)張拉，鋼絞線在跨中的轉(zhuǎn)折點設(shè)在梁底以上位置時，為了減少轉(zhuǎn)折點處的摩擦力，在中間支座的兩側(cè)要設(shè)置鋼吊棍。若鋼絞線在跨中的轉(zhuǎn)折點設(shè)在梁底以下位置，則中間支座可不設(shè)鋼吊棍，鋼絞線直接支承在連系梁或次粱上，但應(yīng)在跨中設(shè)置拉緊螺栓。

　　4、端部錨固方法：

　　鋼絞線端部的錨固采用園套筒三夾片式夾具。端部支承可采用下述二種方法：

　　1）、當(dāng)具有垂直支承面時，可將夾具通過鋼墊板支承于梁端；

　　2）、當(dāng)無法設(shè)置鋼墊板時，可用取芯機在梁端上部截面鉆孔，設(shè)置園鋼銷棍，將夾具通過園鋼銷棍支承于梁端。當(dāng)梁的砼質(zhì)量較差時，可設(shè)置內(nèi)徑與園鋼銷棍直徑相同的鋼管墊，用快硬水泥砂漿坐漿。

　　5、預(yù)應(yīng)力施加方法：

　　當(dāng)鋼絞線采用連續(xù)跨布置，而在跨中的轉(zhuǎn)折點設(shè)在梁底以上位置時，應(yīng)盡可能采用兩端縱向張拉以減少摩擦力損失；當(dāng)鋼絞線在跨中的轉(zhuǎn)折點設(shè)在梁底以下位置時，可采用一端縱向張拉，但在縱向張拉以后，還應(yīng)利用設(shè)在跨中的拉緊螺栓進行橫向張拉，以補足由摩擦力引起的預(yù)應(yīng)力損失值。當(dāng)縱向張拉有困難時，也可將跨中轉(zhuǎn)折點設(shè)在梁底，全部采用橫向張拉的方法。這種方法一般適用于無外觀要求的情況。

　　縱向張拉的工具采用穿心千斤頂和高壓油泵，張拉力直接從油壓表中讀取。橫向張拉采用手工旋緊U字形拉緊螺栓的螺帽，使梁側(cè)的鋼絞線向梁底中間位置*攏，使鋼絞線伸長，以補足預(yù)應(yīng)力。采用橫向張拉時可利用手持式引伸儀測讀鋼絞線的伸長率，進而求得預(yù)應(yīng)力值。 

　　6、張拉應(yīng)力控制值：當(dāng)采用千斤頂縱向張拉時，鋼絞線的張拉應(yīng)力控制值一般可取0.7fptk，當(dāng)連續(xù)跨的跨數(shù)較多時，可采用0.75fptk.當(dāng)全部采用手工橫向張拉時，張拉應(yīng)力控制值應(yīng)適當(dāng)降低，以免產(chǎn)生過大的塑性變形，影響應(yīng)力測試精度，一般取0.6fptk左右。Fptk為鋼絞線抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值。

　　7、防腐措施：當(dāng)采用無粘結(jié)鋼絞線作為補強拉桿時，一般屬于需吊頂?shù)那闆r，或不需考慮外觀要求的情況。鐵件和鋼絞線可采用C30細(xì)石砼或1∶2水泥砂漿分別進行包裹。

　　二、構(gòu)件強度計算方法鋼絞線數(shù)量的確定需通過強度計算

　　由于鋼絞線與大梁砼沒有粘結(jié)在一起，在每一截面上鋼絞線的應(yīng)變與截面其它部位的應(yīng)變不符合平截面假定，所以達極限狀態(tài)時鋼絞線應(yīng)力增量的計算變得相當(dāng)復(fù)雜，除利用截面上的軸向力平衡和彎矩平衡二個靜力平衡條件外，還要利用下述變形協(xié)調(diào)條件：兩錨固端之間鋼絞線的總伸長值與鋼絞線同高度處截面纖維的總伸長值相等。通常需根據(jù)鋼絞線的形狀和荷載的作用形式及截面的剛度曲線，利用積分的方法計算。考慮到加固構(gòu)件的數(shù)量有限，而且鋼絞線用量在整個加固費用中所占比例不是很大，所以可采用保守的近似計算方法。計算中，可以假定達極限狀態(tài)時鋼絞線的應(yīng)力即為施加預(yù)應(yīng)力時的張拉控制應(yīng)力，即假定鋼絞線的應(yīng)力增量值與預(yù)應(yīng)力損失值相等。于是便可以象普通鋼筋砼大梁一樣作正截面和斜截面的強度計算。

　　對于超筋截面，可將預(yù)應(yīng)力引起的等效荷載來平衡掉一部分外荷載，然后根據(jù)減少了的截面內(nèi)力作強度計算。此時可只考慮原截面的配筋。

　　如果原截面不是超筋截面，在考慮預(yù)應(yīng)力鋼絞線的作用以后才成為超筋截面，則應(yīng)將計算結(jié)果與上述方法的計算結(jié)果作比較，取二者中較大的值。

　　三、無粘結(jié)鋼絞線體外預(yù)應(yīng)力加固法的優(yōu)點與采用橫向張拉的光面鋼絞線體外預(yù)應(yīng)力加固法一樣，與傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力加固法比較具有下述優(yōu)點：

　　1、由于鋼絞線的強度高，當(dāng)需要拉桿承受較大內(nèi)力時，材料面積也不需要很大，施工起來比較方便。

　　2、由于張拉應(yīng)力高，預(yù)應(yīng)力損失所占比例小，所以長期預(yù)應(yīng)力效果好。

　　3、端部錨固有現(xiàn)成的夾具可以利用，安全可靠，不需現(xiàn)場燒電焊，適用范圍廣。

　　4、鋼絞線的柔性好，很容易形成設(shè)計形狀，施工起來方便。

　　5、由于鋼絞線的長度長，可以采用連續(xù)跨加固，加強了結(jié)構(gòu)的整體性。

　　6、施工速度快，而且不受氣溫影響。

　　7、大梁加固后對房屋凈高影響不大。

　　8、由于原有大梁的強度可以充分利用，而且只需要對大梁本身進行加固，柱子和基礎(chǔ)可以不加處理，所以加固費用比較低。

　　無粘結(jié)鋼絞線體外預(yù)應(yīng)力加固法與光面鋼絞線體外預(yù)應(yīng)力加固法相比，還具有下述優(yōu)點；

　　1、由于無粘結(jié)鋼絞線在轉(zhuǎn)折點處的摩擦力較小，可以采用千斤頂縱向張拉，這樣可減少張拉工作量，而且張拉值容易控制。

　　2、由于無粘結(jié)鋼絞線的防腐性能較好，在外觀要求不高的情況下，可采取簡單的防腐措施，施工比較方便。

　　3、鋼絞線儲存方便，不會銹蝕。

　　4、鐵件用量少