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ICS 号
中国标准文献分类号
团 体 标 准
T/CHTS ＸＸＸＸＸ-ＸＸＸＸ
公路桥梁体外预应力加固技术指南
Technical Guideline for Strengthening Highway Bridges with External
Prestressing Tendons
（征求意见稿）
xxxx-xx-xx 发布 xxxx-xx-xx 实施
中国公路学会发布
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作为国家标准化管理委员会、中国科学技术协会团体标准双试点单位，中国公路学会积极贯彻国
务院《深化标准化工作改革方案》（国发〔2015〕13号）的要求，立足交通运输行业公路交通领域，
于2015年6月份正式启动团体标准工作。同时，中国公路学会标准工作得到了交通运输部的大力支持，
并正式写入交通运输部《交通运输标准化“十三五”发展规划》。
中国公路学会严格按照学会标准管理办法及团体标准良好行为指南要求对标准化工作进行管理，
遵循开放、公平、透明、协商一致的原则，突出团体标准贴近实际、注重实用的特点，充分发挥密切
跟踪行业科技创新进程、及时了解市场技术发展需求的优势，为交通运输行业公路交通领域提供优质
的标准，促进行业技术进步，并打造中国公路学会标准品牌。
获取更多学会标准资讯请关注“中国公路学会标准”微信公众号（微信号：CHTS-standard）。
本标准版权为中国公路学会所有。除用于国家法律
法规规定用途，或事先得到中国公路学会文字上的许可
，不得以任何形式擅自复制、改编、汇编、翻译、发行
或传播本标准。
中国公路学会地址：北京市朝阳区安华西里 3 区
电话：010-64245690
传真：010-64958372
网址：http://www.chts.cn/
电子信箱：[email protected]
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团 体 标 准
公路桥梁体外预应力加固技术指南
Technical Guideline for Strengthening Highway Bridges with External
Prestressing Tendons
T/CHTS ＸＸＸＸＸ-ＸＸＸＸ
主编单位：苏交科集团股份有限公司、东南大学
发布单位：中国公路学会
实施日期：2018 年××月××日
××××××(出版单位)
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中国公路学会关于发布《公路桥梁体外预应
力加固技术指南》的公告
××××（文号）
现发布中国公路学会标准《公路桥梁体外预应力加固技术指南》
（T/CHTS ×××××—××××），自2018年××月××日起实
施。
《 公 路 桥 梁 体 外 预 应 力 加 固 技 术 指 南 》（ T/CHTS
×××××—××××）的版权和解释权归中国公路学会所有，并
委托主编单位苏交科集团股份有限公司负责日常解释和管理工作。
中国公路学会
2018 年××月××日
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前 言
随着我国桥梁建设规模的不断增大，既有桥梁的加固、维修和改造需求也不断增加。本
指南是在系统总结国内桥梁体外预应力加固研究成果和工程经验的基础上编制而成。该技术
已在武汉长江二桥维修工程、江西井冈山大桥等工程上得到了成功应用。
本指南按照T/CHTS 10001《中国公路学会标准编写规则》给出的规则起草。
本指南共分为9章、4个附录，主要内容包括：总则、基本规定、材料、加固计算、加固
构造、加固施工、施工安全及工程验收、养护及维修等。
指南实施过程中，请将发现的问题和意见建议反馈至苏交科集团股份有限公司（地址：
江苏省南京市江宁科学园诚信大道2200号，联系方式：025-86576666，电子邮箱：
[email protected]），供修订时参考。
本指南由苏交科集团股份有限公司、东南大学提出，受中国公路学会委托，由苏交科集
团股份有限公司负责具体解释工作。
主编单位：苏交科集团股份有限公司、东南大学
参编单位：武汉二航路桥特种工程有限责任公司、柳州欧维姆机械股份有限公司
主要起草人：刘钊，张宇峰，贺志启，朱慈祥，赵靖钊，吴刚，李明，卓为顶，谢正元，
张守军，吴俊明
主要审查人：
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《公路桥梁体外预应力加固技术指南》（征求意见稿）
— VI —
目 次
1 总则 ........................................................................................................................................1
2 术语与符号 ............................................................................................................................2
2.1 术语 ................................................................................................................................................ 2
2.2 符号 ................................................................................................................................................ 2
3 基本规定 ................................................................................................................................4
3.1 一般规定 ........................................................................................................................................ 4
3.2 体外预应力加固的一般程序与内容 ............................................................................................ 4
4 材料 ........................................................................................................................................5
4.1 水泥及混凝土 ................................................................................................................................ 5
4.2 钢材及焊接材料 ............................................................................................................................ 5
4.3 预应力钢筋 .................................................................................................................................... 6
4.4 锚固件 ............................................................................................................................................ 6
4.5 胶粘剂 ............................................................................................................................................ 7
4.6 钢绞线体外预应力组件及材料 .................................................................................................... 7
5 加固计算 .............................................................................................................................. 11
5.1 加固计算的一般规定 .................................................................................................................. 11
5.2 持久状况承载能力极限状态计算 .............................................................................................. 11
5.3 持久状况正常使用极限状态计算 .............................................................................................. 20
5.4 施工短暂状况的构件应力计算 .................................................................................................. 23
5.5 体外预应力钢筋的疲劳应力计算 .............................................................................................. 24
6 加固构造 ..............................................................................................................................25
6.1 一般规定 ...................................................................................................................................... 25
6.2 体外索选型 .................................................................................................................................. 25
6.3 体外索布置 .................................................................................................................................. 25
6.4 转向构造 ...................................................................................................................................... 26
6.5 锚固构造 ...................................................................................................................................... 28
7 加固施工 ..............................................................................................................................32
7.1 加固施工的一般规定 .................................................................................................................. 32
7.2 施工准备 ...................................................................................................................................... 32
7.3 施工测量及放样 .......................................................................................................................... 33
7.4 转向块及锚固块施工 .................................................................................................................. 33
7.5 体外预应力施工 .......................................................................................................................... 34
7.6 体外索减振装置的安装 .............................................................................................................. 35
7.7 防腐及防锈处理 .......................................................................................................................... 35
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《公路桥梁体外预应力加固技术指南》（征求意见稿）
— VII —
7.8 施工监测要求 .............................................................................................................................. 36
8 施工安全及工程验收 ..........................................................................................................37
8.1 施工安全 ...................................................................................................................................... 37
8.2 工程验收 ...................................................................................................................................... 38
9 养护及维修 ..........................................................................................................................39
9.1 检查与养护 .................................................................................................................................. 39
9.2 体外索的外护套修复 .................................................................................................................. 39
9.3 体外索换索 .................................................................................................................................. 39
附录 A 植筋计算及施工方法 ..............................................................................................41
附录 B 锚栓计算及施工方法 ..............................................................................................46
附录 C 体外预应力钢筋的静力与疲劳性能检验 ..............................................................51
附录 D 施工记录文件 ..........................................................................................................53
用词说明 ....................................................................................................................................59
主要参考文献 ............................................................................................................................60
附件：条文说明
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《公路桥梁体外预应力加固技术指南》（征求意见稿）
— 1 —
公路桥梁体外预应力加固技术指南
1 总则
1.0.1 为规范公路桥梁体外预应力加固设计和施工，保障工程质量与安全，制定本指南。
1.0.2 本指南适用于各类公路桥梁的体外预应力加固设计、施工、验收和养护，以恢复其使用
功能、提高承载能力、增强安全性和耐久性。
1.0.3 在桥梁加固前，应进行旧桥的检测与评定，确定其采用体外预应力加固的必要性和适用
性。
1.0.4 桥梁的体外预应力加固设计、施工、验收及养护，除应满足本指南有关规定外，尚应符
合国家、行业现行相关标准、规范的规定。
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《公路桥梁体外预应力加固技术指南》（征求意见稿）
— 2 —
2 术语与符号
2.1 术语
2.1.1 桥梁的体外预应力加固 bridge strengthening with external prestressing
通过体外预应力钢筋（钢绞线、精轧螺纹钢筋或高强钢丝束等）对梁体主动施加预应力，以改
善旧桥结构受力状况的加固方法。
2.1.2 体外预应力钢筋 external prestressing tendon
布置在结构截面之外的预应力钢筋，通过锚固块和转向块将预应力传递至结构。
2.1.3 锚固区 anchorage zone
从预应力构件端部锚具下的局部高应力扩散到正常压应力的区段。
2.1.4 转向块 deviator
在腹板、翼缘一侧或翼缘腹板交接处设置的混凝土或钢支承块，用于固定体外束的折线转向点，
并将预应力传至结构。
2.1.5 体外预应力钢筋的极限应力 ultimate stress of external prestressing tendon
体外预应力混凝土梁达到极限承载力（通常指抗弯承载力）时，体外预应力钢筋达到的应力。
2.1.6 体外预应力二次效应 second-order effects of external prestressing
在活载作用下，因体外预加力筋与梁体形心相对位置发生变化，所引起的附加预应力效应。
2.1.7 植筋 bonded rebar
通过钻孔和施胶等措施，将带肋钢筋或全螺纹螺杆锚固于既有混凝土结构中的工艺。
2.1.8 应力扰动区 disturbed region
混凝土结构中截面应变分布不符合平截面假定的区域。
2.1.9 拉压杆模型 strut and tie model
反映混凝土结构应力扰动区力流传递路径的桁架模型
2.2 符号
2.2.1 材料性能有关符号
,p eE —— 体外预应力钢筋的弹性模量
,pd if —— 体内预应力钢筋的抗拉强度设计值
,pk if —— 体内预应力钢筋的抗拉强度标准值
,pd ef —— 体外预应力钢筋的抗拉强度设计值
,pk ef —— 体外预应力钢筋的抗拉强度标准值
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《公路桥梁体外预应力加固技术指南》（征求意见稿）
— 3 —
2.2.2 作用和作用效应有关符号
,con e—— 体外预应力钢筋的张拉控制应力
,p ei—— 传力锚固时体外预应力钢筋的应力
,pe e—— 使用阶段体外预应力钢筋扣除预应力损失后的有效应力
,pe e—— 活载作用下体外预应力钢筋的应力增量
,pu e—— 体外预应力钢筋的极限应力计算值
,p conN—— 体外预应力束的张拉控制力
,pb iV—— 与斜截面相交的体内弯起束的抗剪承载力设计值
,pb eV—— 与斜截面相交的体外弯起束的抗剪承载力设计值
dP—— 预应力锚固力设计值
,b dT—— 锚下劈裂力设计值
RT—— 径向力引起的拉力设计值
,tb dT—— 齿块锚后牵拉力设计值
hT—— 横梁式锚固块底面的横向拉杆内力设计值
vT—— 横梁式锚固块底面的纵向拉杆内力设计值
2.2.3 几何参数有关符号
,p eA —— 体外预应力钢束的截面面积
,p iA —— 体内预应力钢束的截面面积
,pb iA —— 斜截面内在同一弯起平面的体内预应力弯起束的截面面积
,pb eA —— 斜截面内在同一弯起平面的体外预应力弯起束的截面面积
vfA —— 穿过接触面钢筋的截面面积
e —— 体外预应力束的平弯角
me 、se —— 体外预应力钢筋水平段、梁端锚固点至换算截面形心的距离
peL —— 两锚具间体外索的总长
i —— 体内预应力束的弯起角
e —— 体外预应力束的竖弯角
2.2.4 计算系数及其他有关符号
EP —— 体外预应力钢筋的弹性模量与混凝土弹性模量的比值
—— 体外预应力钢束与曲线管道的摩擦系数
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《公路桥梁体外预应力加固技术指南》（征求意见稿）
— 4 —
3 基本规定
3.1 一般规定
3.1.1 桥梁体外预应力加固是通过增设体外预应力钢筋（包括钢绞线、高强钢丝束或精轧螺纹
钢筋等）对桥梁主动施加预应力，以改善旧桥结构受力状况的加固方法。体外预应力加固法可单
独使用，也可与其他加固方法联合使用。
3.1.2 体外预应力加固法可用于下列情况的桥梁加固：
1 提高结构或构件的承载能力；
2 改善结构或构件的使用性能（刚度、抗裂性和耐久性等）。
3.1.3 公路桥梁体外预应力加固应遵循以下基本原则：
1 当被加固构件的混凝土强度等级低于 C30 时，不宜采用体外预应力加固法；
2 加固方案应充分考虑可施工性；
3 应尽量减少对原结构的损伤；
4 应考虑加固过程中结构或构件出现失稳、坍塌等可能性，并采取有效措施。
3.2 体外预应力加固的一般程序与内容
3.2.1 公路桥梁体外预应力加固可按下列程序进行：桥梁检测与评定→加固方案的比选→加固
设计→加固施工→验收→养护。
3.2.2 公路桥梁体外预应力加固设计内容一般包括：
1 体外预应力加固法适用性和可行性分析；
2 体外预应力加固总体设计；
3 新增转向块、锚固块等局部构件的设计；
4 其他细部构造设计以及体外预应力加固体系的耐久性设计。
3.2.3 公路桥梁体外预应力加固施工内容一般包括：
1 施工准备；
2 施工测量及放样；
3 新增转向块及锚固块的施工；
4 体外预应力施工；
5 体外索减振装置的安装；
6 防腐及防锈处理；
7 施工过程监控。
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《公路桥梁体外预应力加固技术指南》（征求意见稿）
— 5 —
4 材料
4.1 水泥及混凝土
4.1.1 加固所用的混凝土强度等级应比原结构构件提高一级，且不得低于 C40 级。
4.1.2 水泥的品种、性能和质量应符合下列要求：
1 应采用强度等级不低于 32.5 级的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或快硬硅酸盐水泥。当混
凝土结构有耐腐蚀、耐高温要求时，应采用相应的特种水泥。
2 当配制加固用聚合物砂浆时，所采用的水泥强度等级不应低于 42.5 级。
4.1.3 混凝土骨料的品种和质量应符合下列要求：
1 粗骨料应选用坚硬、质密、耐久性好的碎石或卵石。对于主要受力构件，其混凝土所用粗
骨料的最大粒径不得大于 20mm。不得使用含有活性二氧化硅石料制成的粗骨料。
2 细骨料应选用中、粗砂，其细度模数宜控制在 2.6~3.7 之间。
4.1.4 混凝土拌和用水应采用饮用水或水质符合现行行业标准《混凝土拌和用水标准》（JGJ
63）规定的天然洁净水。
4.1.5 混凝土所掺的粉煤灰应是Ⅰ级灰，且烧失量不应大于 3%。
4.1.6 当选用聚合物混凝土、微膨胀混凝土、钢纤维混凝土或合成短纤维混凝土时，应在施工
前进行试配并检验其强度，必要时尚应检验其干缩腐蚀等性能。不得使用铝粉作为混凝土的膨胀
剂。
4.1.7 新浇锚固块和转向块宜选用自密实混凝土或高性能混凝土。自密实混凝土的材料性能可
参考现行《自密实混凝土应用技术规程》(CECS 203)的要求；高性能混凝土的材料性能可参考现
行《高性能混凝土应用技术规程》(CECS 207)的要求。
4.2 钢材及焊接材料
4.2.1 普通钢筋应优先采用 HPB300、HRB400、HRB500、HRBF400 和 RRB400 钢筋，箍筋应
选用其中的带肋钢筋。
4.2.2 钢筋的强度设计值应按现行行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》
（JTG D62）的规定采用。
4.2.3 型钢、钢板和钢管应采用 Q235、Q345、Q390、Q420 钢；对重要受力部位的焊接构件，
应采用可焊性好的钢材。
4.2.4 钢材和焊缝的强度设计值应按现行行业标准《公路钢结构桥梁设计规范》（JTG D64）
的规定采用。
4.2.5 焊接材料的型号及质量应符合下列要求：
1 焊条的型号应与被焊接钢材的强度相适应；
2 焊条的质量和焊接工艺应符合现行相关国家标准和行业标准的规定；
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《公路桥梁体外预应力加固技术指南》（征求意见稿）
— 6 —
3 焊接连接的设计原则及计算指标应符合现行行业标准《公路钢结构桥梁设计规范》（JTG
D64）的规定。
4.2.6 高强度螺栓、螺母、垫圈的技术条件应符合现行《钢结构用高强度大六角螺栓、大六角
螺母、垫圈技术条件》（GB/T 1231）的规定。普通螺栓应符合现行《六角头螺栓 C 级》（GB/T 5780）
和《六角头螺栓》（GB/T 5782）的规定。
4.3 预应力钢筋
4.3.1 体外预应力所用钢绞线、高强度钢丝、精轧螺纹钢筋的技术性能，应符合下列规定：
1 钢绞线应符合现行《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T 5224）的规定；
2 高强度钢丝应符合现行《预应力混凝土用钢丝》（GB/T 5223）的规定；
3 精轧螺纹钢筋应符合现行《预应力混凝土用螺纹钢筋》（GB/T 20065）的规定。
4.3.2 预应力钢筋的抗拉、抗压强度设计值，应按现行行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混
凝土桥涵设计规范》（JTG D62）的规定采用。
4.4 锚固件
4.4.1 加固植筋时，应使用热轧带肋钢筋，不得使用光圆钢筋。
4.4.2 锚固件为钢螺杆时，宜采用全螺纹螺杆，钢材等级宜为 Q345 级或以上。
4.4.3 锚固件为锚栓时，其钢材的力学性能指标应符合表 4.4.3 的规定。
表 4.4.3 锚栓的钢材力学性能指标
性能项目
性能等级
抗拉强度标准值
（MPa） 屈服强度标准值（MPa）
断后伸长率
（%）
碳素钢及合金钢锚
栓
5.8 级 500 400 10
6.8 级 600 480 8
8.8 级 800 640 12
不锈钢锚栓
50（d ≤39mm） 500 210 0.6d
70（d ≤24mm） 700 450 0.4d
80（d ≤24mm） 800 600 0.3d
注：性能等级 5.8 级表示：抗拉强度标准值=500MPa，抗拉强度标准值/屈服强度标准值=0.8，
余类推；表中的 d 表示锚栓的公称直径。
4.4.4 锚固件为高强螺栓时，其钢材的力学性能指标应符合表 4.4.4 的规定。
表 4.4.4 高强螺栓的钢材力学性能指标
性能项目
性能等级
抗拉强度
（MPa）
规定非比例延伸强度
（MPa）
断后延伸率
（%）
高强螺栓 8.8S 830-1030 660 12
10.9S 1040-1240 940 10
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— 7 —
4.5 胶粘剂
4.5.1 桥梁加固用胶粘剂，应采用 A 级胶。
4.5.2 种植锚固件的胶粘剂，必须采用专门配制的改性环氧树脂剂、改性乙烯基酯类胶粘剂或
改性氨基甲酸酯胶粘剂，其安全性能指标应符合表 4.5.2 的规定。其填料必须在工厂制胶时添加，
严禁在施工现场掺入。不得使用以水泥和微膨胀剂为主要成分配制的锚固剂作为粘结材料。
表 4.5.2 锚固用胶粘剂的安全性能指标
性 能 项 目 A 级胶性能要求
胶体性能
劈裂抗拉强度（MPa） ≥8.5
抗压强度（MPa） ≥60
抗弯强度（MPa） ≥50
粘结能力
钢—钢（钢套筒法）拉伸抗剪强度标准值（MPa） ≥16
约束拉拔条件下带肋钢筋与混凝
土的粘结强度
C30 25 L =150mm ≥11
C60 25 L =125mm ≥17
不挥发物含量（固体含量）（%） ≥99
注：表中的性能指标除标有强度标准值外，均为平均值。
4.5.3 桥梁加固用胶粘剂，其钢-钢粘结抗剪性能必须经过湿热老化检验合格，湿热老化检验
应在 50℃温度和 98%相对湿度环境下进行；老化时间：重要构件不得小于 90d，一般构件不得小
于 60d；经湿热老化后，应在常温下进行钢-钢粘结拉伸抗剪试验，其强度降低不得大于 10%。
4.5.4 桥梁加固用胶粘剂应进行毒性检验，对完全固化的胶粘剂，其检验结果应符合实际无毒
卫生等级的规定。
4.5.5 在桥梁加固用的胶粘剂中，不得使用乙二胺作为改性环氧树脂的固化剂；不得在其中掺
入挥发性有害溶剂和非反应性稀释剂。
4.5.6 寒冷地区桥梁加固用胶粘剂应通过耐冻融性检验。
4.6 钢绞线体外预应力组件及材料
4.6.1 桥梁加固用钢绞线体外预应力组件，应包括体外索、锚具、转向器、减振装置及附件等
（图 4.6.1），其性能应符合下列要求：
1 体外索索体、转向器和锚具组装件，应满足静载试验和疲劳试验的技术要求（附录 C）；
2 体外索组件的设计应符合索体整束或单根钢束可更换的规定；
3 体外索组件应具备对体外索索力和防腐保护的可检测性和监控性。
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— 8 —
图 4.6.1 钢绞线体外预应力组件
1—锚具；2—预埋管；3—密封装置；4—体外索；5—减振装置；6—转向器
4.6.2 体外索可分为非成品索和成品索（图 4.6.2），桥梁体外预应力加固宜优先选用成品索。
体外索的技术要求应符合现行《体外预应力索技术条件》（GB/T 30827）的规定。
a）非成品索结构 b）成品索结构
图 4.6.2 体外索截面示意图
1—无粘结钢绞线；2—外护套
4.6.3 体外索转向器可分为集束式和散束式（图 4.6.3）两种类型。集束式转向器适用于成品
索，散束式转向器适用于非成品索，其材料性能应符合下列要求：
1 集束式转向器的管材应采用无缝钢管，钢管材料应符合现行《结构用无缝钢管》(GB/T 8162)
的规定；
2 散束式转向器应由分散的引导管组成，引导管应采用无缝钢管或 HDPE 管。HDPE 管材料
应符合现行《桥梁缆索用高密度聚乙烯护套料》(CJ/T 297)的规定。
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— 9 —
a）体外转向构造 b）集束式转向器 c）散束式转向器
图 4.6.3 转向器截面示意图
1—钢管；2—成品索；3—无粘结钢绞线；4—分丝管；5—附属构造；6—转向器
4.6.4 体外索锚具可分为铸造式锚具和钢板式锚具两类（图 4.6.4），锚具组件应符合现行《预
应力筋用锚具、夹具和连接器》（GB/T 14370）的规定。
1 可多次张拉的体外索锚具的锚板外应设置调节螺母，伸入锚具内的钢绞线护套应剥离，锚
具内应灌注防腐油脂及蜡等不固化的防腐材料，防腐油脂应符合现行《无粘结预应力筋用防腐润
滑脂》（JG/T430-2014）的规定，蜡应符合现行《半精炼石蜡》（GB/T 254）的规定。
2 锚具外露部分应有适当的涂覆防腐措施，保护罩应密封良好且可重复拆装。
3 锚具的隔离衬套、保护罩应由金属或 HDPE 材料制作。锚具保护罩应完全罩住锚板和钢束
的尾端，与支承面的连接应有密封措施。
a) 不可多次张拉的铸造式锚具 b) 不可多次张拉的钢板式锚具
c) 可多次张拉的铸造式锚具 d) 可多次张拉的钢板式锚具
图 4.6.4 锚具组件结构示意
1——保护罩；3——连管； 5——导管； 7——外护套； 9——螺母；
2——锚板； 4——锚垫板； 6——喇叭管； 8——张拉预留段； 10——隔离衬套。
4.6.5 体外索减振装置应由定位部件和隔振材料组成（图 4.6.5）。减振装置应有适当的防腐
措施，应为便于维护的可重复拆装式，所有可换部件应装卸方便。
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— 10 —
a）成品索结构减振装置 b）散索结构减振装置
图 4.6.5 减振装置示意图
1—可调拉杆；2—索夹； 3—减振橡胶；4—成品索索体；5—散索索体；6—减振管
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— 11 —
5 加固计算
5.1 加固计算的一般规定
5.1.1 加固设计应根据原桥梁设计图、竣工图与检测评定报告进行，并经现场核对。
5.1.2 加固设计计算时，应根据桥梁现状的检测结果，进行材料、几何等参数的取值，并应考
虑结构病害影响、材料劣化、新旧材料的结合性能及材料差异。
5.1.3 原桥结构构件的混凝土强度等级和受力钢筋抗拉强度标准值，应按下列规定取值：
1 当原设计文件有效时，可采用原设计的标准值；
2 当检测状况评定认为应重新进行现场检测时，应采用检测结果推定的标准值；
3 当原结构混凝土强度等级的检测受实际条件限制而无法取芯时，可采用回弹法与超声回弹
检测。
5.1.4 桥梁结构体外预应力加固的整体计算内容应包括：持久状况承载力极限状态计算，持久
状况正常使用极限状态计算，施工短暂状态的应力计算，以及体外预应力钢筋的疲劳应力验算。
5.1.5 体外预应力加固混凝土梁结构局部计算的内容应包括：转向构造的承载力和抗裂性计
算、锚固构造的承载力和抗裂性计算。
5.1.6 桥梁体外预应力加固结构总体计算，可采用本章解析公式或有限元数值分析方法。
5.1.7 对于体外索的混凝土锚固和转向构造等应力扰动区（D 区）计算，可按拉压杆模型、实
体有限元模型或特殊受力情形的简化公式。
5.2 持久状况承载能力极限状态计算
5.2.1 体外预应力加固混凝土受弯构件的正截面抗弯承载力可按下列规定计算。
1 一般规定
1）加固后，原梁的混凝土正截面应变仍然满足平截面假定。
2）原梁中的体内普通钢筋和预应力钢筋与混凝土粘结良好，满足应变协调条件；忽略转向处摩
擦的影响，体外预应力钢筋的应力沿程保持一致。
3）忽略体外索二次效应的影响。
4）截面受压区混凝土的应力图形简化为矩形，其压力强度取混凝土的轴心抗压强度设计值cdf ，
混凝土的极限压应变为 cu =0.0033；受拉区退出工作，不考虑混凝土的抗拉强度；原混凝土梁中普
通钢筋和体内预应力钢筋的应力分别达到其抗拉强度设计值 sdf 和 ,pd if ；体外预应力钢筋在抗弯承载
力极限状态下的应力达到其极限应力计算值 ,pu e 。
2 体外预应力加固构件抗弯承载力的计算根据截面形状和中心轴的位置分为以下两种情况
考虑：
1）矩形截面或中性轴位于T形或I形截面翼板内（ fx h ）的体外预应力加固梁（图5.2.1-1），
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— 12 —
其正截面抗弯承载力计算应符合下列规定：
, , , ,cd f sd s pu e p e pd i p i sd sf b x f A A f A f A （5.2.1-1）
0 , , , , , ,( ) ( ) ( ) ( )2 2 2 2
d pu e p e p e pd i p i p i sd s s sd s s
x x x xM A h f A h f A h f A a （5.2.1-2）
x
hp
,i
As
a's
x
f
M d0
As
b
as
h
b'f
h'f
Ap,e
ap
,i
pu,eAp,e
hp,e hs
Ap,i
ap
,e
A's
Ap,i
cd
fcd fb'x
fsdsA' '
pd,if
sdf
图 5.2.1-1 矩形受压截面抗弯承载力计算图式
2）T形或I形截面且中性轴位于腹板内（ fx h ）的体外预应力加固梁（图5.2.1-2），其正截面
抗弯承载力计算应符合下列规定：
, , , ,( )cd cd f f sd s pu e p e pd i p i sd sf bx f b b h f A A f A f A （5.2.1-3）
0 , , , , , ,( ) ( ) ( ) ( )d pu e p e p e c pd i p i p i c sd s s c sd s c sM A h a f A h a f A h a f A a a （5.2.1-4）
式中：0 —— 结构重要性系数，按现行《公路桥规 D62》的规定取值；
dM —— 计算截面弯矩的组合设计值；
,p eA —— 体外预应力钢筋的截面面积；
,pu e —— 体外预应力钢筋的极限应力计算值，可按本指南第5.2.1-3条计算；
,p ih —— 体外预应力钢筋合力点至截面受压区边缘的距离；
x —— 截面混凝土受压区（矩形分布应力）高度；
,p iA —— 体内预应力钢筋的截面面积；
,pd if —— 体内预应力钢筋的抗拉强度设计值；
,p ih —— 体内预应力钢筋合力点至受压区边缘的距离；
sA —— 体内纵向受拉普通钢筋的面积；
sdf —— 体内纵向受拉普通钢筋的抗拉强度设计值；
sh —— 体内纵向受拉普通钢筋至截面受压区边缘的距离；
sA—— 体内纵向受压普通钢筋的面积；
sdf —— 体内纵向受压普通钢筋的抗压强度设计值；
sa—— 体内纵向受压普通钢筋至截面受压边缘的距离；
cdf —— 混凝土的抗压强度设计值；
fb —— 受压翼板的有效宽度，按现行《公路桥规 D62》的规定取用；
b —— 梁肋或腹板的宽度；
ca—— 受压混凝土合力至截面受压区边缘的距离，2 2 ( )
2[ ( )]
f f
c
f f
bx h b ba
bx h b b
。
截面受压区高度限制条件、受压区配筋时设计应力的计算规定均同现行《公路桥规D62》。
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Assdf
Ap,ipd,if
cdf
fcd
'h f
fsdsA ' '
x-b)'(bfcdf
bx
x
hp,i
a's
x
M d0
As
b
as
h
b'f
h'f
Ap,e
ap
,i
pu,eAp,e
hp
,e hs
Ap,i
ap
,e
A's
图 5.2.1-2 T形受压截面抗弯承载力计算图式
3 体外预应力加固构件的正截面抗弯承载力计算时，体外预应力钢筋的极限应力极限应力计
算值 ,pu e ，可选用下列两种方法之一进行计算：
1）简单取值法
, ,pu e pe e （5.2.1-5）
式中： ,pe e —— 使用阶段体外预应力钢筋扣除预应力损失后的有效应力（MPa）。
2）简化计算法
-3 0
, , , ,0.8 10 m
pu e pe e p e pd e
y pe
e LE f
c L （5.2.1-6）
式中： ,pu e —— 体外预应力钢筋的极限应力计算值（MPa）；
,pe e —— 使用阶段体外预应力钢筋扣除预应力损失后的有效应力（MPa）；
,p eE —— 体外预应力钢筋的弹性模量（MPa）；
0L —— 计算截面所在梁跨跨径或相邻最大梁跨的跨径（mm）；
peL —— 两锚具间体外索的总长（mm）；
me —— 体外索水平段至截面形心的距离（mm），见图5.2.1-3；
yc —— 普通钢筋和预应力钢筋屈服时的截面受压区高度（mm）；
对于T形截面：
, , , , ,
,
0.85 0.85 0.75 ( )
0.68
p e pk e p i pk i s sk s sk cu k f f
y
cu k
A f A f A f A f f b b hc
f b
对矩形截面：
, , , ,
,
0.85 0.85
0.68
p e pk e p i pk i s sk s sk
y
cu k
A f A f A f A fc
f b
注：对于T形截面，当 0yc 时,按宽度为 fb 的矩形截面计算。
,p iA 、 ,p eA —— 受拉区纵向体内、体外预应力钢筋的截面面积（mm2）；
,pk if 、 ,pk ef —— 体内、体外预应力钢筋的抗拉强度标准值（MPa）；
,pd ef —— 体外预应力钢筋的抗拉强度设计值（MPa）；
skA 、skA —— 受拉区、受压区纵向普通钢筋的截面面积（mm
2）；
skf 、 skf —— 纵向普通钢筋的抗拉、抗压强度标准值（MPa）；
,cu kf —— 混凝土轴心抗压强度标准值（MPa）；
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—— 混凝土受压区高度折减系数，取 0.8 ；当混凝土强度大于C50时，按现行公
路桥规方法进行折减。
图 5.2.1-3 体外预应力加固连续梁计算参数示意
5.2.2 体外预应力加固混凝土受弯构件的斜截面抗剪承载力可按下列规定计算。
1 体外预应力加固的矩形、T 形和 I 形截面的受弯构件，其斜截面受剪承载力应符合下列规
定：
θi
eθ
f Apb,i
pd,i
Apb,e
f pd,e
sdf Aspd,if Ap,iAp,ef pd,e
svf Asv
Vc
CSv
图 5.2.2 斜截面抗剪承载力计算图式
0 , ,d cs sb pb i pb eV V V V V （5.2.2-1）
3
1 2 3 0 .0.45 10 (2 0.6 )cs cu k sv svV bh P f f （5.2.2-2）
30.75 10 sinsb sd sb sV f A （5.2.2-3）
3
, , ,0.75 10 sinpb i pb i pb i iV f A （5.2.2-4）
3
, , ,0.75 10 sinpb e pe e pb e eV A （5.2.2-5）
式中：0 —— 结构重要性系数；
dV —— 斜截面剪压端剪力的组合设计值（kN）；
csV —— 斜截面内混凝土和箍筋共同承受的抗剪承载力设计值（kN）；
sbV —— 与斜截面相交的普通弯起钢筋的抗剪承载力设计值（kN）；
,pb iV 、 ,pb eV —— 与斜截面相交的体内、体外弯起预应力钢筋的抗剪承载力设计值（kN）；
1 —— 异号弯矩影响系数，计算简支梁和连续梁近支点梁段的抗剪承载力时， 1 1.0 ；
计算连续梁和悬臂梁近中间支点梁段的抗剪承载力时， 1 0.9 ；
2 —— 预应力提高系数，当原梁为钢筋混凝土受弯构件时， 2 1.0 ；当原梁为预应力混
凝土受弯构件时， 2 1.25 ，但当原梁中由钢筋合力引起的截面弯矩与外弯矩的
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方向相同时，或原梁为预应力混凝土B类构件，2 1.0 ；
3 —— 受压翼缘影响系数，对矩形截面，3 1.0 ；对具有受压翼缘的T形或工字形截面，
3 1.1 ；
b —— 斜截面受压端正截面处，原梁的腹板宽度（mm）；
0h —— 斜截面受压端正截面的有效高度（mm）；
P —— 原梁斜截面内的纵向钢筋配筋率， 100P ， 0( ) / ( )s piA A bh ，当 2.5P 时，
取 2.5P ；
,cu kf —— 混凝土立方体抗压强度标准值（MPa），即为混凝土的强度等级；
sv —— 原梁斜截面内箍筋配筋率， ( )sv sv vA bs ；
svf —— 原梁中箍筋抗拉强度设计值（MPa）；
svA —— 斜截面范围内同一截面内箍筋各肢的总截面面积（mm2）；
vs —— 斜截面内箍筋的间距（mm）；
sdf 、 ,pb if —— 原梁中普通钢筋、体内预应力钢筋的抗拉强度设计值（MPa）；
,pe e —— 使用阶段体外预应力钢筋扣除预应力损失后的有效应力（MPa）；
sbA —— 斜截面内在同一弯起平面的普通弯起钢筋的截面面积（mm2）；
,pb iA —— 斜截面内在同一弯起平面的体内预应力弯起钢筋的截面面积（mm2）；
,pb eA —— 斜截面内在同一弯起平面的体外预应力弯起钢筋的截面面积（mm2）；
s —— 普通弯起钢筋的弯起角度；
i 、e —— 体内预应力钢筋、体外预应力钢筋的弯起角。
箱形截面受弯构件的斜截面抗剪承载力的验算，可参照本条规定进行。
2 体外预应力加固的矩形、T 形和 I 形截面的受弯构件，为避免斜压破坏，其截面尺寸尚应
符合下列要求：
3 3
0 , , . 00.75 10 sin 0.51 10d pe e pb e e cu kV A f bh （5.2.2-6）
5.2.3 体外预应力转向块的承载力可按下列规定计算。
1 计算的一般规定
1）转向块应根据体外预应力产生的竖向分力和水平分力进行设计，并应考虑转向块处的集中力
对原结构整体及局部受力的影响，以保证预应力可靠地传递至梁体。
2）转向块的承载力验算可分为抗拔承载力验算和接触面抗剪承载力验算。
3）混凝土转向块抗拉承载力计算时，可偏于安全地只考虑内环箍筋的作用，但仍然需要布置一
定数量的抗裂用外环箍筋。
4）混凝土转向块接触面抗剪承载能力计算时，可忽略混凝土的界面粘结力。
2 承受空间预应力作用的转向块，在承载力极限状态下其竖向转向力 dN 和横向转向力 dV 可
按下式确定，参见图 5.2.3。
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Nd
Vd
图 5.2.3 转向块的作用效应示意
,1.2 sind p con eN N （5.2.3-1）
2
,1.2 1 2cos cos cosd p con e e eV N （5.2.3-2）
式中：dN —— 转向装置的竖向作用设计值，即体外预应力钢筋张拉时对转向装置的合力在竖直
方向的分力设计值；
dV —— 转向装置的横向作用设计值，即体外预应力钢筋张拉时对转向装置的合力在水平
面的分力设计值；
,p conN —— 体外预应力钢筋的张拉控制力，取 , , ,p con con e p eN A ；
,con e —— 体外预应力钢筋的张拉控制应力；
,p eA —— 体外预应力钢筋的截面面积；
e —— 体外预应力钢筋的竖弯角；
e —— 体外预应力钢筋的平弯角。
3 块式混凝土转向块钢筋的抗拔承载力可按下式验算：
0 d sd svN f A （5.2.3-3）
式中：0 —— 结构重要性系数；
dN —— 竖向转向力的组合设计值；
sdf —— 普通钢筋抗拉强度设计值；
svA —— 内环箍筋的抗拉截面面积。
4 块式混凝土转向块接触面的抗剪承载能力可按下式验算：
0 ( )d sd vf dV f A N （5.2.3-4）
式中： 0 —— 结构重要性系数；
dV —— 横向转向力的组合设计值；
dN —— 竖向转向力的组合设计值；
vfA —— 穿过接触面钢筋的截面面积；
sdf —— 普通钢筋抗拉强度设计值；
—— 新旧混凝土接触面的摩阻系数，对经凿毛处理的交界面，取为1.0；对未经凿毛处理
的交界面，取为0.6。
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— 17 —
5 半隔板式混凝土转向块也可偏于安全地参照块式混凝土转向块的计算方法，进行抗拉承载
力计算和接触面抗剪承载力计算。
6 对于钢制转向块，必须进行接触面抗剪承载力计算和抗拔承载力计算，计算方法与混凝土
转向块类似。
5.2.4 体外预应力齿块锚固区的承载力可按下列规定计算。
1 混凝土三角齿块和矩形齿块锚固区（图 5.2.4），应分别进行局部区的锚下抗压承载力计算、
总体区的抗拉承载力及水平抗剪承载力计算。
a）三角齿块 b）矩形齿块
图 5.2.4 三角齿块和矩形齿块的钢筋布置示意
2 齿块锚下抗劈裂承载力可按下式验算：
, 0.25b d dT P （5.2.4-1）
0 b,d sd 1T f A （5.2.4-2）
式中：0 —— 结构重要性系数；
,b dT —— 锚下劈裂力设计值；
dP —— 预应力锚固力设计值，取1.2倍张拉控制力；
1A —— 齿块一倍端面高度范围内抗劈裂钢筋截面面积；
sdf —— 普通钢筋抗拉强度设计值。
3 三角齿块预应力束弯曲段内的抗拔承载力可按下式验算：
R p dT P （5.2.4-3）
0 sd 3RT f A （5.2.4-4）
式中：0 —— 结构重要性系数；
RT —— 径向力引起的拉力设计值；
dP —— 预应力锚固力设计值，取1.2倍张拉控制力；
3A —— 体外预应力钢筋弯曲段内抗拔普通钢筋的截面面积；
p —— 体外预应力钢筋在锚固块内的弯起角，以弧度计。
sdf —— 普通钢筋抗拉强度设计值。
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— 18 —
4 齿块接触面的抗剪承载能力可按下式验算：
0 1 2 3cos cos + +d p sd pP f A A A （5.2.4-5）
式中：0 —— 结构重要性系数；
dP —— 预应力锚固力设计值，取1.2倍张拉控制力；
p —— 预应力钢筋在锚固块内的弯起角；
2A —— 穿过接触面钢筋的截面面积（不包括1A 和
3A ）；
sdf —— 普通钢筋抗拉强度设计值；
—— 新旧混凝土接触面的摩阻系数，对经凿毛（或凿槽）处理的交界面，取为1.0；对未
经凿毛处理的交界面，取为0.6。
5 齿块锚后抗牵拉承载力可按下式验算：
, 0.20tb d dT P （5.2.4-6）
0 , sd 4tb dT f A （5.2.4-7）
式中：0 —— 结构重要性系数；
,tb dT —— 齿块锚后牵拉力设计值；
dP —— 预应力锚固力设计值，取1.2倍张拉控制力；
4A —— 壁板抗牵拉纵向钢筋面积（力筋轴线两侧各1.5倍锚垫板宽度范围内）；
sdf —— 普通钢筋抗拉强度设计值。
5.2.5 体外索横梁式锚固区的承载力可按下列规定计算。
1 横梁式锚固块（或称为锚固横梁），应分别进行局部区的锚下抗压承载力计算和总体区的抗
拉承载力计算。
2 采用拉压杆模型进行横梁式锚固块计算时，钢筋（拉杆）的抗拉承载力计算应符合下列规
定（图 5.2.5-1、图 5.2.5-2）：
0 sds ssT f A （5.2.5-1）
0 sdh shT f A （5.2.5-2）
式中：0 —— 结构重要性系数；
sT 、hT —— 锚固横梁底缘的竖向、横向拉杆内力设计值；
ssA 、 shA —— 锚固横梁底缘0.25倍横梁厚度范围内各层竖向、横向钢筋截面面积总和；
sdf —— 普通钢筋抗拉强度设计值。
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a）锚固横梁侧立面 b）A-A 剖面 c）B-B 剖面（锚固横梁底缘）
图 5.2.5-1 锚固横梁半结构示意图
a）立面钢筋布置 b）底缘钢筋布置
图 5.2.5-2 锚固横梁钢筋布置示意
3 半隔板式锚固横梁底缘的竖向、横向拉杆内力设计值，可按下式公式计算：
1 1 1 2
2 2 1 2
/
/s
R e t e eT
R e t e e
当 时
当 时 (5.2.5-3)
3 3 /hT R e t (5.2.5-4)
其中1R 、
2R 、3R 为半隔板上体外锚固力传至箱梁顶板、底板和腹板的份额，可分以下两种情形
计算：
1）当 / 2b h 时（宽隔板）
2 1 3
1
1 2
20
2( )d
e e eR P
e e
, 1 2 3
2
1 2
20
2( )d
e e eR P
e e
, 3
3
1 2
21 0d
eR P
e e
(5.2.5-5)
2）当 / 2b h 时（窄隔板）
2 3 4 1 2
1
1 2 3 4
2 ( )0
2( )( )d
e e e e eR P
e e e e
, 1 3 4 1 2
2
1 2 3 4
2 ( )0
2( )( )d
e e e e eR P
e e e e
, 4
3
3 4
0d
eR P
e e
(5.2.5-6)
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— 20 —
式中：dP —— 作用于半隔板的体外锚固力合力设计值，取1.2倍张拉控制力。
h —— 锚固横梁高度；
b —— 锚固横梁半隔板宽度；
t —— 锚固横梁厚度；
1e 、2e 、
3e —— 半隔板上体外锚固力合力点至箱梁顶板、底板和腹板中心线的距离；
4e —— 半隔板上体外锚固力合力点至横梁外边缘的距离。
5.3 持久状况正常使用极限状态计算
5.3.1 体外预应力加固混凝土受弯构件的持久状况正常使用极限状态计算，应符合下列一般规
定：
1 应分别按荷载效应的标准组合与准永久组合对使用极限状态的结构构件进行验算，并应保
证应力、变形、裂缝等计算值不超过相应的规定限值。计算时永久荷载应计入加固新增恒载，汽车
荷载计入冲击系数。预应力钢筋对混凝土梁体施力作用对应的荷载分项系数为 1.0，当为超静定结构
时尚应计入由预应力引起的次效应。
2 体外预应力加固受弯构件按下列三种情况设计：
1）全预应力混凝土加固结构：在作用（或荷载）短期组合下控制截面边缘不容许出现拉应力。
2）A 类预应力混凝土加固结构：在作用（或荷载）短期组合下控制截面边缘出现不超过限值的
拉应力。
3）B 类预应力混凝土加固结构：在作用（或荷载）短期组合下控制截面边缘可出现超过限值的
拉应力，但裂缝的宽度应小于限值。
3 体外预应力加固混凝土结构弹性内力分析时，应采用换算截面几何性质，亦可近似采用毛
截面几何性质；弹性内力分析时，全预应力构件和 A 类预应力构件应采用换算截面几何性质，B 类
预应力构件应采用开裂的换算截面几何性质。
5.3.2 体外预应力钢筋的张拉控制应力应符合下列要求：
1 钢绞线、高强钢丝
, , ,0.5 0.65pk e con e pk ef f （5.3.2-1）
2 精轧螺纹钢筋
, ,0.75con e pk ef （5.3.2-2）
式中： ,con e —— 体外预应力钢筋的锚下张拉控制应力；
,pk ef —— 体外预应力钢筋的抗拉强度标准值。
5.3.3 体外预应力钢筋的预应力损失可按下列规定计算。
1 体外预应力加固混凝土构件，应考虑由下列因素引起的预应力损失：
1）体外索在转向和锚固构造管道内的摩擦引起的预应力损失 1l
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— 21 —
2）锚具变形、预应力钢筋内缩和接缝压密 2l
3）采用分批张拉时，混凝土的弹性压缩 4l
4）预应力钢筋的应力松弛 5l
预应力损失值宜根据试验确定，当无可靠试验数据时，可按本标准第 5.3.3 条的规定计算。
2 体外预应力钢筋在转向和锚固构造管道内的摩擦引起的预应力损失，可按下列公式计算：
( )
1 , 1 kx
l con e e （5.3.3-1）
式中： x —— 张拉时体外束与管道的接触长度（m），两端张拉时取累计长度的一半；
—— 自张拉端的管道累计偏转角（rad）；
k —— 单位长度管道轴线局部偏差的摩擦系数（1/m），可按表5.3.3取值；
—— 体外预应力钢筋与曲线管道的摩擦系数，可按表5.3.3取值。
表 5.3.3 体外预应力钢筋的 k 与 值
钢绞线和管道类型 k
无粘结钢绞线穿过钢管 0.004 0.08~0.10
光面钢绞线穿过钢管 0.001 0.20~0.30
光面钢绞线穿过 HDPE 管 0.002 0.12~0.15
注：体外预应力孔道摩阻损失的计算，仅需考虑转向和锚固段的管道，体外束自由段的摩阻为 0。系数 k 和 宜根
据实测确定，当无可靠实测数据时可按照本表取值。
3 传力锚固时，锚具变形和预应力钢筋内缩引起的预应力损失值，可按下列公式计算：
2 ,l p e
lE
l
（5.3.3-2）
式中： ,p eE —— 体外预应力钢筋的弹性模量；
l —— 对钢绞线群锚可取6mm，对带螺帽的锚具可取1mm；
l —— 预应力钢筋的计算长度。
4 分批张拉引起的混凝土弹性压缩预应力损失，可按下式估算：
4
1
2l EP pc
m
（5.3.3-3）
式中： EP —— 体外预应力钢筋的弹性模量与混凝土弹性模量的比值；
pc —— 在计算截面先张拉的体外预应力钢筋重心处，由后张拉每一批体外预应力钢筋产生
的混凝土法向应力的平均值；
m —— 体外预应力钢筋分批张拉的次数。
5 钢筋松弛引起的预应力损失终极值，可按下式计算：
1）预应力钢丝，钢绞线
,
5 ,
,
(0.52 0.26)p ei
l p ei
pk ef
（5.3.3-4）
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— 22 —
式中： —— 张拉系数，一次张拉时，取 =1.0；超张拉时，取 =0.9；
—— 钢筋松弛系数，Ⅰ级松弛（普通松弛）， =1.0；Ⅱ级松弛（低松弛）， =0.3；
,p ei —— 传力锚固时体外预应力钢筋的应力， , , 1 2 4p ei con e l l l ；
,pk ef —— 体外预应力钢筋的抗拉强度标准值。
2）精轧螺纹钢筋
一次张拉：
0.055 ,l con e
（5.3.3-5）
超张拉：
5 ,0.035l con e （5.3.3-6）
6 体外预应力钢筋的永存预应力 ,pe e 可按下式计算：
, , 1 2 4 5( )pe e con e l l l l （5.3.3-7）
5.3.4 体外预应力加固混凝土受弯构件的抗裂验算与裂缝宽度验算可按下列规定进行。
1 正截面抗裂验算
1）体外预应力加固的全预应力混凝土构件，在作用（或荷载）短期效应组合下
整体浇筑或整体预制构件：
0.85 0st pc （5.3.4-1）
分段浇筑或分段拼装构件：
0.80 0st pc （5.3.4-2）
2）体外预应力加固的部分预应力混凝土 A 类构件，在作用（或荷载）短期效应组合下
0.7st pc tkf （5.3.4-3）
但在作用（或荷载）长期效应组合下：
0lt pc （5.3.4-4）
2 斜截面抗裂验算
斜截面抗裂应对混凝土的主拉应力 tp 进行验算，并考虑主压应力 cp 的影响。在作用（或荷载）
短期效应组合下，主拉应力应满足：
0
1 0
tk cp
tp
cp ck tk cp
f
f f
（5.3.4-5）
式中： st —— 在作用（或荷载）短期效应组合下，构件抗裂验算截面边缘混凝土的法向拉应力；
lt —— 在作用（或荷载）长期组合下，构件抗裂验算截面边缘混凝土的法向拉应力；
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pc —— 扣除全部预应力损失后的预加力在构件抗裂性验算截面边缘产生的混凝土预压应
力；
tp 、 cp —— 在作用（或荷载）短期效应组合和预加力产生的混凝土主拉、主压应力；
tkf 、ckf —— 混凝土的抗拉、抗压强度标准值。
—— 混凝土抗拉强度折减系数。对于体外预应力加固的全预应力混凝土构件，当采用整
体浇筑或整体预制时取为0.6、当采用分段浇筑或分段预制时取为0.4；对于体外预
应力加固的部分预应力混凝土A类构件和允许开裂的B类构件，当采用整体浇筑或
整体预制时取为0.7、当采用分段浇筑或分段预制时取为0.5。
3 裂缝宽度验算
1）体外预应力加固的 B 类预应力混凝土构件，在正常使用极限状态下的裂缝宽度，应按荷载短
期效应组合并考虑长期效应的影响进行验算。
2）体外预应力加固 B 类预应力混凝土构件，其计算的最大裂缝宽度不应超过下列规定的限值：
（1）原梁为钢筋混凝土构件
Ⅰ类和Ⅱ类环境 0.20mm
Ⅲ类和Ⅳ类环境 0.15mm
（2）原梁为预应力混凝土构件
Ⅰ类和Ⅱ类环境 0.10mm
3）整体式B类体外预应力混凝土梁的裂缝宽度计算，按现行《公路桥规 D62》的规定进行。
4 挠度验算
1）体外预应力加固混凝土梁在正常使用极限状态下的挠度，可根据给定的截面刚度用结构力学
方法计算。
2）在计算旧桥由短期荷载效应和预应力效应引起的长期挠度时，挠度长期增长系数 应按下
式计算：
1 ( 1) 3 （5.3.4-6）
式中： —— 旧桥的挠度长期增长系数；
—— 挠度长期增长系数，同现行《公路桥规 D62》的规定。
3）体外预应力加固混凝土梁挠度计算和验算的其它规定，同现行《公路桥规 D62》。
5.4 施工短暂状况的构件应力计算
5.4.1 体外预应力加固施工过程的短暂状况构件应力计算，应参照现行《公路桥规 D62》进行，
计算时应充分考虑加固过程中的结构状态、临时支架及施工荷载。
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5.5 体外预应力钢筋的疲劳应力计算
5.5.1 在活载作用下，体外预应力钢筋的应力幅可通过有限元分析确定或按下式进行简化计算：
3
0 , 2
,
0
(2 )( + )12
p e
pe e m m s
c pe
qL Ee e e
E I L （5.5.1）
图 5.5.1 体外预应力钢筋疲劳应力幅计算图示
5.5.2 体外预应力钢筋的应力幅应满足下列规定：
1 当转向处曲率半径大于 9m 时，钢绞线应力幅不应超过 125MPa；
2 当转向处曲率半径小于 3.6m 时，钢绞线应力幅不应超过 70MPa；
3 当转向处曲率半径大于 3.6m、且小于 9m 时，钢绞线应力幅的限值可以通过内插确定。
式中： ,pe e —— 活载作用下体外预应力钢筋的应力幅；
q —— 1 2= +q q q ，
1q 为车道荷载的均布荷载，2q 为车道荷载的集中荷载
kP 产生的等效
均布荷载（2 02 /kq P L ）；
,p eE —— 体外预应力钢筋的弹性模量；
cE —— 原梁混凝土的弹性模量；
me 、se —— 体外束跨中水平段、梁端锚固点至原梁换算截面形心的距离，
me 体外束位于截
面形心轴以下时为正，se 体外束位于截面形心轴以上时为正，见图5.5.1；
0I —— 原梁跨中断面的换算惯性矩；
peL —— 计算跨径内的体外预应力钢筋长度；
0L —— 计算跨径；
1L —— 体外预应力钢筋转向弯起段的水平投影长度；
—— 1 0L L 。
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6 加固构造
6.1 一般规定
6.1.1 应充分考虑原桥构造和实际尺寸，进行体外预应力加固构造布置。
6.1.2 体外索宜满足可检、可调节和可更换的要求。
6.1.3 在受力满足要求的前提下，应尽量利用原桥构造，作为体外索的转向和锚固构造。
6.1.4 应采用可靠的界面处理，确保新增构造和原结构的可靠连接。
6.1.5 新增混凝土转向和锚固块可采用自密实混凝土或高性能混凝土浇筑。
6.2 体外索选型
6.2.1 体外索索体选型时，宜综合考虑加固施工条件、锚具孔数等因素：
1 若能满足正常的穿索、张拉等施工要求，宜首选成品索；若穿索条件有限、操作困难或张
拉空间有限，无法整体张拉，则宜选用散索。
2 对于少孔位（19 孔以下），宜优先选用成品索；对于多孔位（大于 19 孔），宜优先选用
散索。
6.2.2..在锚具组件选型时，宜考虑新增锚固结构类型。对于混凝土锚固区，宜选铸造式锚具；
对于钢结构锚固区，宜选用钢板式锚具。
6.3 体外索布置
6.3.1 体外索线形设计时，应进行现场实测，充分考虑原桥实际尺寸与设计尺寸的差别。应根据
加固需求和结构特点，进行预应力线形和索力设计，并保证预应力的张拉作业空间。
6.3.2 对于多跨连续梁，体外索可采用分束、分段交叉布置，连续布置的体外索长度不宜超过 2
跨。折线形体外索的转向块，宜布置在距梁端 1/4-1/3 跨径范围内。
6.3.3 体外索在转向块处的弯折转角不应过大，宜小于 15o。
6.3.4 为便于检查和更换，体外索之间的净距不宜小于 100mm。
6.3.5 体外索在锚固块与转向块之间或两个转向块之间的自由段长度不宜大于 7.5m，超过该长
度应设置减振装置或定位装置（图 6.3.5）。减振装置处钢束与护套间应用隔振材料填实。
隔振材料
体外索
可调拉杆
减振装置减振装置
图 6.3.5 体外索减振装置示意
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6.4 转向构造
6.4.1 体外索转向块应根据结构特点和受力进行布置：
1 对 T 形或 I 形截面梁，转向块宜在腹板两侧对称布置。
2 对箱型截面梁，转向块应尽量布置在顶底板与腹板交界的梗肋处或其附近。
3 当原结构横隔梁满足受力要求时，可利用其设置转向构造（图 6.4.1）。
墩顶横隔梁U形承托
T梁横隔板转向钢管
（a）墩顶转向横隔梁 （b）梁跨内转向横隔板
图 6.4.1 利用原有结构横隔梁作为转向构造示意
6.4.2 新增混凝土转向块构造（图6.4.2），宜根据受力要求，按如下种类选取：
1 块式转向构造，适用于转向钢束数量较少的情况，或用于两个转向构造之间钢束的定位；
2 横肋式转向构造，适用于横向转向力较大的情况，或用于两个转向构造之间钢束的定位；
3 竖肋式转向构造，适用于竖向转向力较大的情况；
4 横梁式转向构造，适用于竖、横向转向力较大的情况。
图 6.4.2 混凝土转向块的构造示意
6.4.3 混凝土块式转向构造应通过植筋设置内环和外环箍筋（图6.4.3），前者围住单个转向器，
后者沿转向构造周边围住所有转向器。箍筋直径不宜小于16mm，纵向间距不宜大于150mm。
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— 27 —
转向管道
A
A
内环箍筋
外环筋
（a） 转向块立面 （b） A-A 剖面
图 6.4.3 混凝土转向块的配筋构造示意
6.4.4 设置在箱室内的转向块亦可采用钢结构（图6.4.4）。钢制转向块宜通过锚栓及黏结剂将其
可靠锚固。
体外索
轴心线
撑杆
肋板转向器
A
A
锚栓
撑杆
肋板
桥梁原有预应力筋
a）钢制肋式转向块
b）钢桁式转向块
图 6.4.4 箱梁桥加固中钢制转向块构造示意
6.4.5 体外索转向器应满足下列最小弯曲半径要求：
1 集束式转向器
min 22R D （6.4.5-1）
式中： minR —— 体外索转向器的最小弯曲半径；
D —— 外护套半径。
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2 散束式转向器
min 580R d （6.4.5-2）
式中：minR —— 体外索转向器的最小弯曲半径；
d —— 预应力钢绞线中钢丝的最大直径。
3 成品索集束式转向器的最小弯曲半径应同时满足 1 和 2 的要求。
4 近锚固段的转向器最小弯曲半径应比上述值大 1000mm。
6.5 锚固构造
6.5.1 体外索宜分散锚固，避免锚后牵拉引起锚固区后端开裂。在梁端张拉空间足够的情况下，
宜优先考虑将原梁的端横梁作为体外索的锚固区（图6.5.1）。箱室内净空高度小于1.2m时，不宜在
箱内设置锚固区。体外索齿块锚固区宜布置在顶底板与腹板交界的梗肋处，并尽量避开原齿块区域。
凿孔人洞 体外束
锚固凸块
锚块凸块 端横隔板
厚钢板 梁肋
钢套管
（a）箱梁梁端锚固凸块 （b）T梁梁端锚固装置 （c）墩顶横隔墙锚固凸块
图 6.5.1 原有结构横隔板（墙）处锚固构造示意
6.5.2 新增混凝土锚固构造，宜根据受力要求，选用块式或横梁式锚固块（图6.5.2）。
图 6.5.2 混凝土锚固块构造示意
6.5.3 块式锚固块的平面尺寸应由锚具布置尺寸、张拉空间等要求确定；当块式锚固块内钢束不
转向时，锚固块的纵向长度可按锚固力传递至箱梁板壁所需长度确定，且宜大于3倍锚固块高度；当
块式锚固块内钢束转向时，还需考虑钢束转向所需长度。
6.5.4 块式锚固块应通过植筋设置内环和外环箍筋（图6.5.4），箍筋直径不宜小于16mm，纵向间
距不宜大于150mm。
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— 29 —
B
B
A
A
a）A-A b）B-B
图 6.5.4 块式锚固块的钢筋布置示意
6.5.5 横梁式锚固块的厚度应由锚具布置深度和钢束转向所需长度确定，一般情形下不宜小于
1000mm；横梁式锚固块的厚度的平面尺寸应由锚具布置尺寸、张拉空间等要求确定。
6.5.6 横梁式锚固块应通过植筋在横梁前后表面设置钢筋网（图6.5.6），钢筋直径不宜小于16mm，
纵向间距不宜大于150mm。
B
B
A
A
（a）A-A （b）B-B
图 6.5.6 锚固横梁的整体受力钢筋布置示意
6.5.7 设置在箱室内的锚固块亦可采用钢结构（图 6.5.7）。钢制锚固块宜通过锚栓及黏结剂将其
可靠锚固。
图 6.5.7-1 钢制锚固块构造示意
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体外索
A A
B
B C
C
锚下挡板
锚下挡板纵肋
横肋
预应力钢管
体外索
锚栓 预应力钢管外套管
（a）钢制锚箱立面 （b）1/2 B-B、1/2 C-C
（c）A-A
图 6.5.7-2 钢锚箱构造示意 1
图 6.5.7-3 钢锚箱构造示意 2
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— 31 —
（b） 剖面图
（c） 平面图
（a） 侧面图
精轧螺纹钢筋 原桥腹板
体外预应力筋
图 6.5.7-4 T梁桥加固中钢制锚固块构造示意
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— 32 —
7 加固施工
7.1 加固施工的一般规定
7.1.1 应遵照国家有关基本建设程序，根据加固设计文件及现场施工条件，编制体外预应力加固
施工专项方案；对于重要桥梁，应进行专家论证。
7.1.2 桥梁体外预应力加固实施性施工组织设计应包括以下内容：编制说明、旧桥概况（含技术
状况评定结果）、施工准备及施工总体策划、施工组织机构、加固施工方案、交通组织方案、资金
计划、总进度计划及进度图、质量管理和质量保证体系、安全生产、环境保护、职业健康等。
7.1.3 应根据加固工程的规模和复杂程度，采取必要的施工监控措施。
7.1.4 桥梁加固施工应严格控制对原结构的损伤。
7.1.5 桥梁体外预应力加固施工可参照图 7.1.5 的一般流程进行。
图 7.1.5 桥梁体外预应力加固施工的一般流程
7.2 施工准备
7.2.1 人员、材料和设备的准备应符合下列要求：
1 对进场的施工人员应进行技术、安全教育的培训。
2 桥梁加固使用的主要材料，应具有国家相关管理部门认定的产品性能检测报告和产品证书，
其物理力学性能指标应满足设计要求。桥梁加固用材料的检验，应依据国家及行业现行有关标准执
行。
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— 33 —
3 桥梁加固施工用仪器和设备应进行校验，标定和校验应由经有关主管部门认定的计量机构
进行。
7.2.2 通风、照明、防尘和防火措施应符合下列要求：
1 箱室内施工时，应采取适当的通风、照明和防尘措施，确保施工顺利进行和施工安全。
2 箱室内不得存放汽油、煤油、变压器油和其他易燃物品。
7.2.3 交通组织应符合下列要求：
1 在进行新增混凝土浇筑、预应力张拉等关键施工工序时，宜采取全封闭交通组织方案，提
前设置绕行标志、标牌，合理安排并明确绕行路线。
2 对不需要中断交通的其他施工内容，宜采取对施工区域围挡隔离，设置施工管理区域范围，
对通行车辆进行限速的交通组织方案。
7.3 施工测量及放样
7.3.1 按照设计图对体外预应力钢筋进行放线，检验是否触碰到原结构。
7.3.2 对转向块和锚固块等新增结构位置、凿孔位置、植筋位置等进行放样。
7.3.3 应探测钻孔、凿孔区域原结构预应力钢筋或主筋的位置，探测方法可采用电磁波法、超声
波法等。
7.4 转向块及锚固块施工
7.4.1 新旧混凝土界面处理应符合下列要求：
1 在新旧混凝土交接面，凿除原结构的混凝土表层，要求全表面露出新鲜混凝土。凿毛后应
用压力水把凿毛面的粉尘清除干净。
2 在新增锚固块与原结构接触面凿出剪力槽，剪力槽的深度不宜小于 5cm，宽度不宜小于
10cm，纵向中心距不宜大于 30cm。
7.4.2 横隔板钻孔及清孔应符合下列要求：
1 钻孔定位后，使用水钻进行钻孔，严禁伤及原结构的预应力钢筋。
2 清除孔壁的灰粉，吹出粉尘、积水等，孔内应保持干燥。
7.4.3 钢筋或锚栓可按本指南附录 A、附录 B 进行植筋和锚栓施工。钻孔位置与原结构预应力
钢筋冲突时，应适当调整钻孔位置，严禁伤及原结构的预应力钢筋。
7.4.4 普通钢筋绑扎，转向器、预应力管道、锚垫板等预埋件的安装应符合下列要求：
1 转向钢管必须与附近的钢筋焊接，以保证定位准确和牢固。
2 为固定转向管的位置，须在转向管与混凝土空隙填充水泥砂浆或环氧砂浆。
7.4.5 模板安装、混凝土浇筑应符合下列要求：
1 宜采用和易性良好的混凝土或自密实混凝土，或抗裂性能好的纤维混凝土。
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— 34 —
2 应振捣密实，确保新旧混凝土紧密结合。确保一次浇筑成形，不允许产生施工缝。
3 在浇筑锚固横梁或竖肋式转向块时，可在顶板上开孔。
4 混凝土保温保湿养生时间不宜小于 7 天。
7.4.6 钢结构锚固块和转向块的施工，可按以下步骤进行：
1 在箱室外完成钢构件的制作、组拼和涂装；
2 利用打磨机和砂纸，把钢构件与原结构混凝土的结合面打磨平整，并清扫干净；
3 种植锚栓，可按本指南附录 B 进行施工；
4 在钢结构安装后，应在混凝土和钢板之间灌注结构胶。
7.5 体外预应力施工
7.5.1 体外预应力施工的一般流程为：体外索下料→体外索穿束→体外索张拉→锚头或预埋管防
腐→保护罩安装→减振装置安装。
7.5.2 预应力钢筋的运输和储存应符合下列要求：
1 预应力钢筋在下料前要密封包裹，防止锈蚀。
2 运输过程中要防止钢材之间相互碰撞而变形损坏。预应力材料必须保持清洁，在存放和搬
运过程中应避免机械损伤和锈蚀。当材料进场后需长时间存放，必须定期进行检查。仓储保管时，
仓库应干燥、防潮、通风良好、无腐蚀性气体和介质；室外保管时，时间不宜超过 6 个月，不得直
接堆放在地面上，必须采取下面垫以枕木并在其上用防雨布覆盖等有效措施，避免受雨水、露水和
各种腐蚀性气体、介质的影响。
7.5.3 体外索下料应符合下列要求：
1 体外索下料长度计算时应综合考虑体外索设计长度、锚具长度、千斤顶长度、以及张拉工
作长度等因素（图 7.5.3）。体外索下料长度可按下式计算：
1 22( 400)f dl l l l （7.5.3）
式中： fl —— 体外索的下料长度（mm），由设计长度和工作长度组成；
dl —— 体外索的设计长度，是指两端垫板底面之间的中心弧线长度（mm）；
1l —— 锚具长度（mm）；
2l —— 张拉用千斤顶长度，采用前卡式千斤顶时仅算至千斤顶体内工具锚处（mm）。
图 7.5.3 采用夹片锚具时钢绞线下料长度计算
1-锚固块；2-体外索；3-体外索中心线；4-夹片式工作锚；5-张拉用千斤顶；6-夹片式工具锚
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— 35 —
2 体外预应力钢筋下料时，宜采用砂轮锯或切断机切断，不得采用加热、焊接或电焊切割，
且施工过程中应避免电火花和电流损伤预应力钢筋。
7.5.4 体外索穿束应符合下列要求：
1 剥除体外索两端的PE护层，并将裸露钢绞线的油脂清除干净。PE护层的剥除长度应根据体
外索PE护层进入预埋管最小长度的要求、钢绞线张拉伸长量以及工作长度计算，确保在张拉后体外
索PE护层进入预埋管的最小长度不小于300mm。
2 在穿束过程中应采取保护措施，减小体外索护套的损伤。
3 应保证穿入预应力管道和转向器的各股钢绞线顺直、无交叉。
7.5.5 体外索张拉应符合下列要求：
1 混凝土养护龄期达到 7 天以上，并且混凝土强度达到设计强度的 90%后，方可张拉体外预
应力钢筋。
2 体外索的张拉应分为二个阶段：
1）预紧：0→15% （张拉控制应力）。在正式张拉前，应对体外索进行预紧。确认体外索绷紧
后顺直不缠绕、锚具定位准确后，方可正式张拉。
2）正式张拉：30%→50%→80%→100%。张拉过程中遵循同步、对称、两端同时张拉的原则。
张拉方法按现行《公路桥涵施工技术规》（JTG/T F50）的相关规定执行。
3 在张拉过程中，应对原结构和新增结构进行同步监测，若有异常，应立即中断张拉工作；
若无异常情况，继续张拉至设计值。
4 张拉采取以张拉力控制为主，张拉伸长值校核的双控法，实测伸长值与理论计算伸长值的
偏差应控制在±6%之内。
7.6 体外索减振装置的安装
7.6.1 在确定体外预应力钢筋的张拉达到设计要求且不用调整时，可安装减振器。
7.6.2 按设计位置安装体外索减振装置，保证减振装置与主体结构可靠固定。
7.6.3 焊接减振器时要采取防火隔热处理，以免烧伤索体。
7.7 防腐及防锈处理
7.7.1 应按设计要求对体外索进行防腐处理。
7.7.2 体外索张拉完成后，应按设计要求在锚具喇叭管内和外套筒内灌注防腐材料（防腐油脂、
油性蜡、发泡剂、阻蚀密封胶等）。
7.7.3 对体外索外护套破损处，可采用外包防水聚乙烯胶带进行修补，每圈胶带搭接宽度不应小
于胶带宽度的 1/2，缠绕层数不应少于 2 层，缠绕长度应超过破损长度 3cm，严重破损的体外索应予
以更换。
7.7.4 对新增钢结构应进行可靠的防锈蚀处理，有防火要求时还应涂刷防火涂料。
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— 36 —
7.7.5 体外索张拉施工完成并验收合格后，应预留后期更换或调索的长度，并用机械切割方法切
除锚具外伸多余的钢绞线。
7.7.6 安装防松脱装置及保护罩。体外预应力锚具应设置全密封防护罩。对不可更换的体外预应
力体系，可在防护罩内灌注水泥浆；对可更换的体外预应力体系，应在防护罩内灌注油脂或其他可
清洗的防腐材料。
7.8 施工监测要求
7.8.1 应对体外预应力加固施工过程采取必要的施工监控措施，主要监控内容应包括：
1 施工及运营过程中体外索索力监测。可通过安装压力传感器或磁通量传感器，对体外索进
行全过程监测。
2 主梁应力和变形的监测。监测体外预应力张拉前、张拉过程中、张拉后的主梁挠度和关键
断面应力变化情况。
3 桥梁既有裂缝的观测。监测体外预应力张拉前、张拉过程中、张拉后既有主要裂缝的宽度
和长度发展情况。
4 关注新老混凝土结合面的情况以及新增结构的局部裂缝情况和变形情况。如有异常，应立
即停止施工，待查明原因，由设计确认后方可继续施工。
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8 施工安全及工程验收
8.1 施工安全
8.1.1 桥梁加固必须文明施工，安全生产，严格遵守安全操作规程。所有参加施工的作业人员必
须经安全技术操作培训合格后方可进入现场进行施工。特殊工种必须持有操作证上岗作业，严禁无
证上岗作业。各工种、各工序施工前均应由施工方进行书交底后方可进行施工作业。
8.1.2 在植筋等采用化学材料施工时，应符合下列规范：
1 植筋胶等易燃化学材料应密封保存、远离火源。
2 工作场地严禁吸烟，严禁明火取暖，并配有相关的消防设施。
3 施工完成后，现场及结构内不应遗留有害化学物质。
8.1.3 预应力加固施工时，应采取措施保证施工人员的安全，主要包括：
1 箱室内作业必须设置通风、防尘、照明措施
2 预应力施工作业处的竖直上、下方严禁其他人员同时作业；必要时应设置安全护栏和安全
警示标志。
3 张拉千斤顶使用前，应清洗工具锚夹片，检查齿形有无损坏，保证有足够的夹持力。
4 预应力钢筋张拉时，千斤顶后方严禁站人，操作人员应站立在千斤顶侧面。
5 在油泵和灌浆泵等工作过程中，操作人员不得离开岗位。如需离开，必须关机。
6 所有电气设备，必须用插座连接。电气设备应由电工接线。意外停电时，应立即关掉电源
开关。严防电气设备受潮漏电。
7 电焊时操作人员应戴安全面罩，其他人员不得直视强光。
8 孔道灌浆时操作人员应保护眼睛和皮肤。
9 电焊、气割等涉及明火作业时和作业结束后，应采取防火措施。
8.1.4 体外预应力加固施工应采取以下安全措施：
1 施工前与公路及交通相关部门协调，按批准的时间、范围进行施工。
2 严格按现行《公路养护安全作业规程》（JTG H30）设置施工标志、限速标志、反光锥形交
通路标和其他安全措施。桥下有通航要求时，应布置航行标志和警示灯。
3 桥梁加固前，作业区路段各公路出入口及作业区前方适当位置应设置公告信息牌，并向社
会发布相关公告信息。
4 桥梁加固施工前，制订相关应急预案，在突发事件发生后及时启动。
8.1.5 桥梁加固施工，应采取必要措施保护生态环境。
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8.2 工程验收
8.2.1 基本要求包括：
1 体外预应力加固施工后，应对全桥进行一次全面的外观检查，记录有无新增裂缝等损伤。
2 可通过荷载试验，对桥梁加固效果进行评价。
3 体外预应力加固过程中，各分项工程的验收除应符合本指南的规定外，尚应符合现行《公
路桥涵施工技术规》（JTG/T F50）的相关规定。
8.2.2 体外预应力加固的张拉控制及尺寸偏差应满足表 8.2.2 的要求。
表 8.2.2 体外预应力张拉控制及尺寸偏差实测项目
项次 检 查 项 目 规定值或允许偏差 检查方法和频率
1 转向器 制造误差 偏转角±1.2°
尺量：全部 安装误差 安装坐标±5%
2 钢束坐标
（mm）
梁长方向 ±30 尺量：抽查 50%
梁高方向 ±10
3 张拉力 符合设计要求 检查油压表读数：全部
4 张拉伸长值 符合设计要求，设计未规定时，±6% 尺量：全部
5 钢束断丝、滑丝数 每束 1 根，且每断面不超过钢丝总数的
1% 目测：全部
8.2.3 体外预应力加固工程验收时，应提供下列文件和记录：
1 文件
1）设计文件及变更文件；
2）原材料质量合格证书；
3）体外预应力材料（体外预应力钢筋、锚具、转向器、减振器）质量合格证书、出厂检验报告
和进场复验报告。
2 记录（见附录 D）
1）植筋施工验收记录；
2）体外预应力锚固块和转向块施工验收记录；
3）钢制转向块及集束转向器安装验收记录；
4）体外预应力钢筋的安装与定位验收记录；
5）预应力钢筋的张拉记录与质量验收记录；
6）体外预应力钢筋的防护与减振器施工验收记录。
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— 39 —
9 养护及维修
9.1 检查与养护
9.1.1 体外预应力加固施工完成后，应定期对体外索的防护系统进行检查、监测和维护，确保体
外预应力系统运营状态良好。
9.1.2 对于采用体外预应力加固的重要桥梁，宜建立结构健康监测系统，进行长期监测。
9.1.3 体外预应力加固桥梁，应进行日常性检查、定期检查和专项检查：
1 日常性检查。桥梁运营后的第一年每个月进行一次，以后每个季度一次。经常检查采用目
测进行观察，其内容应包括：
1） 体外索外护套是否有损伤；
2） 体外索锚具护罩是否松脱，是否有油脂流出；
3） 体外索是否有异常振动；
4） 钢制构件表面的涂装层是否完好，有无损坏。
2 定期检查。常规检查时间间隔不宜大于 12 个月。定期检查以目测观察结合仪器观测进行，
应接近各部件仔细检查其缺损情况，定期检查的内容应包括：
1） 定期检查应包括日常性检查的所有内容；
2） 根据工程需要，必要时可对梁体变形和应力等项目进行检验或监测；
3） 应对体外索索力进行长期监测，监测数量应为工程总量的 5%~10%，且不得少于 3 根；
4） 对处于腐蚀环境中的体外索，应进行腐蚀状况的检查分析。重点对锚头和邻近自由段的索
体腐蚀状况进行检查。
3 专项检查。在发生意外事故、人为破坏或自然灾害造成体外索损坏时，应进行专项检查。
专项检查应根据事件的要求组织和安排。
9.2 体外索的外护套修复
9.2.1 体外索外护套局部破损时，可以在修复后继续使用。
9.2.2 PE 护套修复可采用 PE 热熔修复法或缠包热缩带修复法。
9.3 体外索换索
9.3.1 体外索应保证运营后期的可更换性。
9.3.2 体外索一旦发现安全隐患应及时更换。体外索换索时，应进行换算专项设计，确定换索次
序、张拉力和施工工艺。
9.3.3 桥梁运营期间，当出现以下情况之一时，应更换索体：
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— 40 —
1 当不可抗拒的外部原因（如交通事故、火灾等），造成体外索防腐系统失效，不能通过修
补、更换防腐系统达到索体防护安全。
2 当体外索应力损失超过设计允许误差范围，且通过补张拉仍不能达到原设计要求。
3 索体出现断丝超出安全使用范围。
4 体外索服务年限已达到或接近设计年限，经检测，继续运营存在安全隐患。
5 因桥梁实际运营荷载长期超过设计荷载，体外索虽在设计年限内，但经检测，继续运营存
在安全隐患。
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— 41 —
附录 A 植筋计算及施工方法
本附录的植筋锚固计算、构造规定及施工方法，部分引自《公路桥梁加固设计规范》（JTG/T J22）
和《公路桥梁加固施工技术规范》（JTG/T J23）。
A.1 设计规定
A.1.1 本附录适用于桥梁钢筋混凝土、预应力混凝土构件的锚固。
A.1.2 采用植筋技术时，桥梁主要构件的混凝土强度等级不得低于 C30
A.1.3 采用植筋锚固时，桥梁锚固部位混凝土若有局部缺陷，应先进行补强或加固处理后再植筋。
A.1.4 种植用钢筋的质量和性能应符合本指南第 4 章的有关规定。
A.1.5 桥梁受力植筋用植筋胶应采用 A 级胶。其质量和性能应符合本指南第 4 章的有关规定。
A.1.6 采用植筋锚固的桥梁结构，其长期使用的环境温度不应高于 60℃；对处于特殊环境（如
高温、高湿、介质腐蚀等）的桥梁结构进行植筋时，除应按国家现行有关标准的规定采用相应的防
护措施外，尚应采用耐环境因素作用的胶粘剂。
A.2 锚固计算
A.2.1 承重构件的植筋锚固计算应遵守下列规定：
1 植筋设计应在计算和构造上防止混凝土发生劈裂破坏；
2 植筋胶粘剂的粘结强度设计值应按本附录的规定值采用。
A.2.2 单根植筋锚固的承载力设计值应符合下列要求：
b
t sd sN f A （A.2.2-1）
d N ae sl l （A.2.2-2）
式中： b
tN —— 植筋钢筋的轴向受拉承载力设计值；
sdf —— 植筋钢筋的抗拉强度设计值；
sA —— 植筋钢筋的截面面积；
dl —— 植筋锚固深度设计值；
sl —— 植筋的基本锚固深度；
N —— 考虑各种因素对植筋受拉承载力影响而需加大锚固深度的修正系数，按本附录的
A.2.4条确定；
ae —— 考虑植筋位移延性要求的修正系数，当混凝土强度等级不高于C30时，对6度区及7
度区的一、二类场地，取 1.1ae ；对7度区三、四类场地及8度区，取 1.25ae ；
当混凝土强度高于C30时，取 1.0ae 。
A.2.3 植筋的基本锚固深度 sl 应按下式确定：
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— 42 —
0.2s spt sd bdl d f f （A.2.3）
式中： spt —— 为防止混凝土劈裂引用的计算系数，按本附录表A.2.3-1确定；
d —— 植筋钢筋的公称直径；
bdf —— 植筋用胶粘剂的粘结强度设计值，按本附录表A.2.3-2的规定值采用。
表 A.2.3-1 考虑混凝土劈裂影响的计算系数 spt
混凝土保护层厚度 c（mm） 25 30 35 ≥40
植筋直径
d（mm）
≤20 1.0 1.0 1.0 1.0
25 1.05 1.0 1.0 1.0
32 1.15 1.1 1.1 1.05
注：当植筋直径介于表列数值之间时，可采用线性内插法确定apt值。
表 A.2.3-2 植筋用胶粘剂的粘结强度设计值bdf （MPa）
胶粘剂等级 构造条件 混凝土强度等级
C30 C40 ≥C50
A 级胶
S1≥5d；S2≥2.5d 3.4 3.6 4.0
S1≥6d；S2≥3.0d 3.6 4.0 4.5
S1≥7d；S2≥3.5d 4.0 4.5 5.0
注：1. 当使用表中的bdf 值时，其构件的混凝土保护层厚度，应不低于现行《混凝土结构设计规范》（GB
50010）的规定值；2. 表中1S 为植筋间距，
2S 为植筋边距；3. 表中bdf 值仅适用于带肋钢筋的粘结锚固。
A.2.4 考虑各种因素对植筋受拉承载力影响而需加大锚固深度的修正系数N ，应按下式计算：
N br w t （A.2.4）
式中：br —— 考虑结构构件受力状态对承载力影响的系数，当为主要承重构件时，
br =1.5；当
为一般构件接长时， 1.15br ；当为构造植筋时， 1.0br ；
w —— 混凝土孔壁潮湿影响系数，对耐潮湿型胶粘剂，按产品说明书的规定值采用，但不
得低于1.1；
t —— 使用环境温度（t）影响系数，当t≤60℃时，取t =1.0；当60℃<t≤80℃时，应采
用耐中温胶粘剂，并按产品说明书规定的t 值采用；当t≥80℃，时，应采用耐高
温胶粘剂，并应采取有效的隔热措施。
A.2.5 承重结构植筋的锚固深度必须经设计计算确定；不宜按短期抗拔试验值或参照厂商技术手
册的推荐值采用。
A.3 构造规定
A.3.1 当按构造要求植筋时，其最小锚固长度minl 应符合下列构造要求：
1 受拉钢筋锚固： min max 0.3 ,10 ,100sl l d mm ；
2 受压钢筋锚固： min max 0.6 ;10 ;100bl l d mm 。
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A.3.2 当所植钢筋与原钢筋搭接（图 A.3.2）时，其受拉搭接长度ll ，应根据位于同一连接区段
内的钢筋搭接接头面积百分率，按下式确定：
l dl l （A.3.2）
式中： —— 受拉钢筋搭接长度修正系数，按表A.3.2取值。
图 A.3.2 钢筋搭接
表 A.3.2 纵向受拉钢筋搭接长度修正系数
纵向受拉钢筋搭接接头面积百分率（%） ≤25 50 100
值 1.2 1.4 1.6
注：1. 钢筋搭接接头面积百分率定义按《混凝土结构设计规范》（GB 50010）的规定采用。
2. 当实际搭接接头面积百分率介于表列数值之间时，按线性内插法确定 值。
3. 对梁类构件，受拉钢筋搭接接头面积百分率不应超过 50%。
A.3.3 当植筋搭接部位的箍筋间距 S 不符合表 A.2.3 的规定时，应进行防劈裂加固。此时，可采
用纤维复合布材的围束作为原构件的附加箍筋进行加固。围束可采用宽度为 150mm，厚度不小于
0.111mm 的条带缠绕而成，缠绕时，围束间应无间隔，且每一围束，其所粘贴的条带不应少于 3 层。
对方形截面尚应打磨棱角。也可剔去原构件混凝土保护层，增设新箍筋（或钢箍板）进行加密（或
增强）后再植筋。
A.3.4 新植钢筋与原有钢筋在搭接部位的净间距，应按本附录 A.3.2 的标示值确定。若净间距超
过 4d，则搭接长度 ll应增加 2d，但净间距不得大于 6d。
A.3.5 用于植筋的钢筋混凝土构件，其最小厚度 minh 应符合下列规定：
min 2dh l D （A.3.5）
式中： D —— 钻孔直径设计值，应按表A.3.5确定。
表 A.3.5 植筋直径与对应的钻孔直径设计值
钢筋直径 d（mm） 钻孔直径设计值 D（mm） 钢筋直径 d（mm） 钻孔直径设计值 D（mm）
12 15 22 28
14 18 25 31
16 20 28 35
18 22 32 40
20 25
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A.3.6 植筋时，其钢筋宜先焊后种植；若有困难而必须后焊，其焊点距基材混凝土表面应大于
15d，且应采用冰水浸渍的湿毛巾包裹植筋外露部分的根部。
A.4 施工方法
A.4.1 施工工艺流程见图 A.4.1。
清理原结构
及备材
胶黏剂安全储存
标
定
位
置
钻
孔
清
孔
注
胶
植
筋
静
置
固
化
质
量
检
验
钢筋除锈、除油污
图 A.4.1 植筋施工工艺流程图
A.4.2 植筋用胶粘剂应符合下列要求：植筋用胶粘剂分管式、机械注入式两种，其性能应符合本
指南第 4 章的相关规定。施工时应注意材料和配胶方式的相互配套，不得在现场配置植筋用胶粘剂。
A.4.3 植筋定位、钻孔应符合下列要求：
1 钻孔前可用钢筋探测仪探测桥梁构件植筋部位钢筋位置，或凿去保护层暴露钢筋，若植筋
孔位处存在钢筋，则应适当调整钻孔位置。
2 钻孔施工遇到钢筋或预埋件时应立即停钻，并适当移动钻孔孔位；若调整太大，应及时通
知设计单位予以处理。
A.4.4 清洁孔壁、钢筋可采用下列方法：1 先将喷嘴伸入成孔底部并吹入洁净无油的压缩空
气，向外拉出喷嘴，反复 3 次；
2 将硬毛刷插入孔中，往返旋转清刷 3 次；
3 再将喷嘴伸入钻孔底部吹气，向外拉出喷嘴，反复 3 次；
4 对要植入钢筋上的锈迹、油污进行除锈与清理；
5 植筋前用丙酮或工业酒精擦拭孔壁、孔底和植入的钢筋。
A.4.5 植筋注胶应符合下列要求：
1 植筋用胶粘剂应采用专用灌注器或注射器进行灌注，灌注量一般为孔深的 2/3，并应保证在
植入钢筋后有少许胶粘剂溢出。
2 注入胶粘剂后应立即单向旋转插入钢筋，直至达到设计的深度，并保证植入钢筋与孔壁间
的间隙基本均匀，校正钢筋的位置和垂度。
A.4.6 静置固化应符合下列要求：胶粘剂完全固化前，不得触动或振动已植钢筋，以免影响其粘
结性能。
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A.5 施工质量检验
A.5.1 钻孔应符合下列要求： 钻孔直径应满足表 A.3.5 的要求，直径允许偏差为+2mm、1mm；
钻孔深度的允许偏差为+10mm、0mm；垂直度的允许偏差为 3°；位置的允许偏差为±5mm。
A.5.2 植筋施工质量应符合下列要求：
1 锚孔内胶粘剂应饱满，不得有未固结现象。
2 植入钢筋不得有松动，表面不应有损伤，钢筋不得弯曲 90°以上。
A.5.3 施工中应注意的问题包括：
1 严禁采用将胶粘剂直接涂抹在钢筋上植入孔中的植筋方式。
2 废孔处理：施工中钻出的废孔，应采用高于构件混凝土一个强度等级的水泥砂浆、聚合物
水泥砂浆或锚固胶粘剂进行填实，必要时应插入钢筋。
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附录 B 锚栓计算及施工方法
本附录的锚栓锚固计算、构造规定及施工方法，部分引自《公路桥梁加固设计规范》（JTG/T J22）
和《公路桥梁加固施工技术规范》（JTG/T J23）。
B.1 设计规定
B.1.1 本附录适用于混凝土桥梁的主要承重构件的锚固，不适合于严重分化的混凝土桥梁。
B.1.2 混凝土桥梁采用锚栓加固时，主要承重构件混凝土强度等级不得低于 C30；对一般构件不
应低于 C20。
B.1.3 桥梁承重构件的锚栓，应采用有机械键效应的后扩底锚栓（图 B.1.3），也可采用适应开裂
混凝土性能的定型化学锚栓。当采用定型化学锚栓时，其有效锚固深度：对承受拉力的锚栓，不得
小于 8.00d （
0d 为锚栓公称直径）；对承受剪力的锚栓，不得小于 6.50d 。
图 B.1.3 后扩底锚栓（D0为扩底直径）
B.1.4 不得采用膨胀型锚栓作为桥梁主要承重构件的连接件。
B.1.5 锚栓连接的设计计算，应采用开裂混凝土的假定；不得考虑非开裂混凝土对承载力的提高
作用。
B.1.6 锚栓的受力分析应符合《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2013）的规定。
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B.2 锚栓钢材承载力验算
B.2.1 锚栓钢材的承载力验算，应按锚栓受拉、受剪及同时受拉剪作用等三种受力情况分别进行。
B.2.2 锚栓钢材受拉承载力设计值，应符合下列要求：
,
a
t ud t sN f A （B.2.2）
式中： a
tN —— 锚栓钢材受拉承载力设计值；
,ud tf —— 锚栓钢材用于抗拉计算的强度设计值，须按本指南第B.2.3条的规定采用；
sA —— 锚栓有效截面面积。
B.2.3 碳钢、合金钢及不锈钢锚栓的钢材强度设计指标，应符合表 B.2.3-1 和 B.2.3-2 的规定。
表 B.2.3-1 碳钢及合金钢锚栓钢材强度设计指标
性能等级 4.8 5.8 6.8 8.8
锚栓强度设计值（MPa） 用于抗拉计算 250 310 370 490
用于抗剪计算 150 180 220 290
注：锚栓受拉弹性模量sE 取 2.0×10
5 MPa。
表 B.2.3-2 不锈钢锚栓钢材强度设计指标
性能等级 50 70 80
螺纹直径（mm） ≤32 ≤24 ≤24
锚栓强度设计值
（MPa）
用于抗拉计算 175 370 500
用于抗剪计算 105 225 300
B.2.4 锚栓钢材受剪承载力设计值，应按照无杠杆臂和有杠杆臂两种情况（图 B.2.4）进行计算。
1 无杠杆臂受剪
,
a
ud t sV f A （B.2.4-1）
2 有杠杆臂受剪
,
, 0
1.2 1a m
el ud t
ud t
V W ff l
（B.2.4-2）
式中： aV —— 锚栓钢材受剪承载力设计值；
sA —— 锚栓的有效截面面积；
elW —— 锚栓截面抵抗矩；
—— 被验算锚栓承受的轴向拉应力，其值按 sN A 确定， N 为轴向拉力；
m —— 约束系数，对图B.2.4a，取 1m ；对图B.2.4b，取 2m ；
0l —— 杠杆臂计算长度，当基材表面有压紧的螺帽时，取0l l ；当无压紧螺帽时，取
0 0.5l l d 。
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图 B.2.4 锚栓杠杆臂计算长度的确定
B.3 基材混凝土承载力验算
B.3.1 基材混凝土的承载力验算，应考虑三种破坏模式：混凝土呈锥形受拉破坏、混凝土边缘
呈楔形受剪破坏以及同时受拉剪作用破坏。具体计算可按《混凝土结构加固设计规范》
（GB50367-2013）的方法执行。
B.4 构造规定
B.4.1 桥梁混凝土构件的最小厚度不应小于 100mm。
B.4.2 桥梁主要承重结构用锚栓，其公称直径不得小于 12mm；按构造要求确定的锚栓深度不得
小于 80mm，且不应小于混凝土保护层厚度。
B.4.3 锚栓的最小边距minD 、临界边距 ,Dr ND 和群锚最小间距
minS 、临界间距 ,Dr NS 应符合表 B.4.3
的规定。
表 B.4.3 锚栓间距和边距的要求
minD ,Dr ND minS ,Dr NS
≥0.8 efh ≥1.5 efh ≥1.0 efh ≥3.0 efh
注： efh 为锚栓的有效锚固长度，按定型产品说明书中的推荐值取用。
B.4.4 锚栓防腐蚀标准应高于桥梁本身的防腐蚀要求。
B.5 施工方法
B.5.1 用于桥梁构件加固的锚栓通常有机械型锚栓、注射式化学锚栓、管式化学锚栓三种，其
施工工艺流程见图 B.5.1-1~ B.5.1-3。
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— 49 —
清理原结构
及备材
标
定
位
置
钻
孔
清
孔
预
紧
作
业
质
量
检
验
锚栓清洁、外观检查
敲
入
锚
栓
图 B.5.1-1 机械型锚栓施工流程
清理原结构
及备材
胶黏剂安全储存
标
定
位
置
钻
孔
清
孔
注
胶
静
置
固
化
质
量
检
验
锚栓清洁、外观检查
植
入
锚
栓
图 B.5.1-2 注射式化学锚栓施工流程
清理原结构
及备材
胶黏剂安全储存
标
定
位
置
钻
孔
清
孔
插
入
管
式
胶
黏
剂
静
置
固
化
质
量
检
验
锚栓清洁、外观检查
机
械
旋
入
锚
栓
图 B.5.1-3 管式化学锚栓施工流程
B.5.2 锚孔的定位与钻孔可按本指南附录 A 的相关要求执行，锚孔直径与孔深应和锚栓的要求
相适应。
B.5.3 锚孔的清理应符合下列规定：
1 对机械型锚栓的锚孔，应用洁净的压缩空气清除孔内粉屑；对化学锚栓的锚孔，应先用硬
毛刷清孔，再用洁净的压缩空气清除粉屑。
2 清孔的次数不应少于 3 次；必要时应用丙酮擦拭干净锚孔。
3 孔壁应无油污，其干燥程度应达到设计要求。
4 锚固的基材表面应光滑平整，无粉尘、碎屑。
B.5.4 机械型锚栓的安装应符合下列规定：
1 自切底、切底锚栓应采用专用工具进行安装。
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2 安装就位后，其套筒顶端至混凝土表面的距离应约为 1mm。
B.5.5 化学型锚栓的安装应符合下列规定：
1 注射式化学锚栓的安装：应将注射管插入孔底，由孔底往外均匀注入胶粘剂至孔深的 2/3；
以孔口有胶粘剂溢出作为目测检验注胶合格的标志。
2 玻璃管式化学锚栓的安装：应将玻璃管插入锚孔，用电锤以低速（小于 750 r/min）将螺杆
旋入至锚固深度，目测有少量胶粘剂外溢为合格。
3 化学锚栓在固化时间内严禁扰动，以免影响其粘结性能。
B.6 施工质量检验
B.6.1 锚固质量应满足设计要求，当设计无要求时，应满足表 B.6.1 的要求。
表 B.6.1 锚栓施工允许误差
锚栓种类 预紧力 锚固深度（mm） 位移（mm）
扭矩控制式型锚栓 +15% 0，+5 —
扭矩控制式扩孔型锚栓 +15% 0，+5 —
位移控制式型锚栓 +15% 0，+5 0，+2
B.6.2 化学锚栓的胶粘剂的性能应符合本指南第 4 章的有关规定。
B.6.3 锚栓施工应注意的问题包括：
1 机械型锚栓和化学锚栓应整套使用，不得替换任何部件。
2 废孔按本指南附录 A 第 A.5.3 条的方法处理。
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— 51 —
附录 C 体外预应力钢筋的静力与疲劳性能检验
C.0.1 体外预应力钢筋的静力与疲劳性能检验，应符合《预应力筋用锚具夹具和连接器》
（GB/T14370-2007）、《体外预应力索技术条件》（GB/T 30827-2014）和《无粘结钢绞线体外预应力
束》（JT/T853-2013）的要求。
C.0.2 转向器与无粘结环氧钢绞线、锚具组装件静载性能检验应符合下列要求：
1 极限拉力 apuF 不小于0.95 pmF ；
2 达到实测极限应力 apuF 时钢绞线受力长度的总应变 apu ≥ 2%；
3 失效由钢束的破断导致，而非转向器组件的失效。
图 C.0.2 锚具与索、转向器静载性能检测试验
C.0.3 在上限应力为 65% pkf （预应力钢材抗拉强度标准值）、应力幅为 80MPa 的试验条件下，
转向器与无粘结环氧钢绞线、锚具组装件经受 200 万次循环荷载后，应符合以下要求：
1 钢绞线疲劳破坏的截面面积不大于试件总面积的5%；
2 转向段处钢绞线护套的最小残余厚度不小于初始厚度的50%；
3 转向器、锚具组件不因疲劳破坏。
图 C.0.3 锚具与索、转向器疲劳性能检测试验
C.0.4 锚具组装件的静载锚固性能试验应符合下列要求：
a ≥0.95， apu ≥2.0%
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— 52 —
C.0.5 依据《预应力筋用锚具夹具和连接器》（GB/T 14370）标准的要求，应力上限取预应力
钢筋抗拉强度标准值 fpk 的 65%，疲劳应力幅度 80MPa。经 200 万次循环荷载后，锚具零件不应疲劳
破坏。预应力钢筋在锚具夹持区域发生疲劳破坏的截面面积不应大于试件总截面积的 5%。
C.0.6 验证锚垫板及螺旋筋性能指标的荷载传递试验应符合下列要求：
1 最大裂缝宽度：
1）第一次达到上限荷载 0.8 pkF 时，裂缝宽度不大于 0.15mm；
2）最后一次达到下限荷载 0.12 pkF 时，裂缝宽度不大于 0.15mm；
3）最后一次达到上限荷载 0.8 pkF 时，裂缝宽度不大于 0.25mm。
2 在循环加载过程中，试件的纵向及横向应变读数应达到稳定；
3 在循环加载过程中，试件的裂缝宽度的读数应达到稳定；
4 测得的破坏荷载满足：uF ≥1.1 pkF ( ,cm ef / ,0cmf )。
图 C.0.6 荷载传递试验
1—螺旋筋；2—锚垫板； 3—辅助钢筋；4—空孔道；
5—裂缝； 6—横向应变； 7—竖向应变。
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— 53 —
附录 D 施工记录文件
D.0.1 体外预应力加固混凝土桥梁的施工验收记录，可参照下列表格。
附表 D.0.1-1 植筋施工验收记录表
承包人： 工程名称： 合同号：
监理人： 桩号及部位： 编 号：
项次 检查项目 规定值或
允许偏差
各点实测值或偏差值
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
1 锚固深度（mm） ≥设计值
2 植筋间距（mm） 设计值±5%
3 植筋抗拔力（kN）
直径 12mm 时，≥30kN
直径 16mm 时，≥50kN
4 钻孔位置 设计值±5%
5 钻孔直径（mm） +2，-1
6 钻孔垂直度(°) 3
检测人: 技术负责人: 监理工程师： 日期： 年 月 日
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— 54 —
附表 D.0.1-2 混凝土锚固块和转向块施工验收记录表
承包人： 工程名称： 合同号：
监理人： 桩号及部位： 编 号：
项次 检查项目 单位 规定值或允许
偏差
各点实测值或偏差值
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
1 混凝土抗压强度 MPa 在合格标准内
2 预留管道
梁长方向
mm
±30
梁高方向 ±10
3 管道间距
同排 mm 10
上下层 mm 10
4 断面尺寸
长
mm
±10，0
宽 ±10，0
高 ±10，-5
5 剪力槽
长
mm
±5
宽 ±5，0
6 新旧混凝土界面处理 粗糙度 是否符合规范
要求
检测人: 技术负责人: 监理工程师： 日期： 年 月 日
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附表 D.0.1-3 钢制转向块及集束转向器安装验收记录表
承包人： 工程名称： 合同号：
监理人： 桩号及部位： 编 号：
项次 检查项目 检查项目 检验频率和方法 规定值或 各点实测值或偏差值
允许偏差 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
1 钢转向块制作
钢板长度
尺量抽查，每块
±2mm
钢板宽度 ﹣0.5mm
倒角处尺寸 ﹣0.5mm
对角线长度 ±1mm
孔中心距离 ±1mm
焊缝尺寸及外观 对接焊缝X射线实时成像检测法：
每块 符合设计要求
防腐涂装 漆膜厚度仪 符合设计要求
2 钢转向块及集束转
向器
钢混基础面缝隙差 尺量缝宽：侧每边俩端端头 3-5mm
螺栓连接紧密型 扭力扳手测，抽查 30% ≥120N.m
集束转向器线形 尺量、目测：每根 符合设计要求
转向器焊接质量 目测：每根， 符合设计要求
安装位置 尺量缝宽：侧每边俩端端头 符合设计要求
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— 56 —
附表 D.0.1-4 体外预应力钢筋的安装与定位验收记录表
承包人： 工程名称： 合同号：
监理人： 桩号及部位： 编 号：
实测
项目
项次 检查项目 规定值或允许偏差
实测值或实测偏差值
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
1 管道坐标（mm）
梁长方向 ±30
梁高方向 ±10
2 管道间距（mm）
同排 10
上下层 10
3 张拉应力值 符合设计要求
4 张拉伸长率 ±6%
5 断丝滑丝数
钢束 不允许
钢筋 不允许
合 计
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— 57 —
附表 D.0.1-5 预应力钢筋的张拉记录与质量验收记录表
承包人： 所属分部工程名称： 合同号：
监理人： 桩号及部位： 编号：
千斤顶
编号
油表编
号 标定日期
张拉
示意图
构件
名称
构件编
号
张拉时混
凝土强度
(MPa)
预应力
参数
编号
设计张拉
力（KN）
计算伸长
量（mm）
钢束编
号 张拉断面
千斤顶
编号
%初张拉力 %张拉力 %张拉力 回缩量
（mm）
总伸长量
（mm）
伸长率
(%) 油表读数
（MPa）
张拉力
（kN）
伸长量
（mm）
油表读数
（MPa）
张拉力
（KN）
伸长量
（mm）
油表读数
（MPa）
张拉力
（kN）
伸长量
（mm）
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— 58 —
附表 D.0.1-6 体外预应力钢筋的防护与减振器施工验收记录表
承包人： 所属分部工程名称： 合同号：
监理人： 桩号及部位： 编号：
实测项目
项次 检查项目 规定值或允
许偏差 检验频率和方法
实测值或实测偏差值
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
1 减振器钢板（索
夹）加工及安装
钢板长度 ±2mm
尺量抽查，
每块
钢板宽度 ﹣0.5mm
倒角处尺寸 ﹣0.5mm
对角线长度 ±1mm
孔中心距离 ±1mm
焊缝尺寸及外观 符合设计要
求
对接焊缝 X 射线实时成
像检测法：每块
减振器钢板焊接及螺栓连
接质量
符合设计要
求 目测
2 锚头防护罩安
装
基本尺寸 ±1mm 尺量抽查，
每个
螺栓孔对位 符合设计要
求 目测：每个
灌注料填充 符合设计要
求 开罩检查
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用词说明
1 本指南执行严格程度的用词，采用下列写法:
1）表示严格，在正常情况下均应这样做的用词，正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不
得”。
2）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用词，正面词采用“宜”，反面词采用“不
宜”。
3）表示有选择，在一定条件下可以这样做的用词，采用“可”。
2 引用标准的用语采用下列写法：
1）在标准条文及其他规定中，当引用的标准为国家标准或行业标准时，应表述为“应符合《×
××××》（×××）的有关规定”。
2）当引用标准中的其他规定时，应表述为“应符合本指南第×章的有关规定”、“应符合本指南
第×.×节的有关规定”、“应按本指南第×.×.×条的有关规定执行。”
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— 60 —
主要参考文献
1 本指南引用的规范或规程
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[2] 中华人民共和国行业推荐性标准. 公路桥梁加固施工技术规范（JTG/T J23-2008）[S].
[3] 中华人民共和国行业标准. 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）[S].
[4] 中华人民共和国行业标准. 混凝土拌和用水标准 （JGJ 63-2006）[S].
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1231-2006）[S].
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[19] 中华人民共和国建筑工业行业标准. 无粘结预应力筋用防腐润滑脂 （JG/T430-2014）[S].
[20] 中华人民共和国国家标准. 半精炼石蜡（GB/T 254-2010）[S].
[21] 中华人民共和国行业标准. 公路养护安全作业规程（JTG H30-2015）[S].
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2 其他参考文献
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Externally Prestressed Bridges. Engineering Structures.
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条文说明
— II —
目 录
1 总则 ........................................................................................................................................................... 1
2 术语和符号 ............................................................................................................................................... 2
3 基本规定 ................................................................................................................................................... 3
4 材料 ........................................................................................................................................................... 5
5 加固计算 ................................................................................................................................................... 7
6 加固构造 ................................................................................................................................................. 13
7 加固施工 ................................................................................................................................................. 16
8 施工安全及工程验收 ............................................................................................................................. 18
9 养护及维修 ............................................................................................................................................. 19
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— 1 —
1 总则
1.0.1 体外预应力技术已在公路桥梁的加固维修中得到了大量应用，但设计和施工水平仍良莠不
齐，有必要制定本指南，从设计、施工、验收及管养等方面全面规范公路桥梁的体外预应力加固实
践。
1.0.2 本条规定了本指南的使用范围。本指南主要适用于公路混凝土梁桥的加固，涵盖的桥型
包括钢筋混凝土及预应力混凝土简支梁桥、连续梁桥和连续刚构桥，桥梁的截面形式包括箱形、T
形、I 形和空心板等。
1.0.3 目前常用的桥梁加固方法主要包括：增大截面加固法、粘贴钢板加固法、粘贴纤维复合材
料加固法、体外预应力加固法等。体外预应力加固法是一种主动加固方法，能有效提高桥梁的承载
力、抗裂性和耐久性。需要对旧桥进行检测与评定后，进行加固方法的比选，确定合适的加固方法
或多种方法组合。
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— 2 —
2 术语和符号
本章仅将与体外预应力加固技术紧密相关的术语列出。
本章符号及其含义尽可能与现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62）
保持一致。
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— 3 —
3 基本规定
3.1 一般规定
3.1.1 体外预应力加固的实质是通过施加体外预应力，以预应力产生的轴向压力、弯矩或剪力抵
消部分外荷载产生的内力，从而达到恢复或提升旧桥使用性能并提高其承载力的目的。相比于增大
截面法、粘钢法、粘碳纤维等加固方法，体外预应力加固法的主要技术优势包括：
（1）在有效提高构件承载力的同时，还可提高截面的抗裂性，是一种主动的加固方法；
（2）增设的体外预应力钢筋布置在混凝土截面之外，便于检测、重新张拉和更换；
（3）体外预应力加固施工对交通干扰小；
（4）可以做到不影响桥下净空，不增加桥面标高。
3.1.2 根据旧桥检测与评定情况，旧桥加固可分为承载力加固、使用功能加固和耐久性加固等，
体外预应力加固均可发挥作用。除可对桥梁进行纵向加固外，体外预应力加固还可应用于箱梁腹板
的竖向加固（图 3-1）和盖梁的横向加固（图 3-2）等场合。
精轧螺纹钢筋箱
梁
中
心
线
图 3-1 体外预应力加固箱梁腹板示意
体外索
（a）盖梁立面 （b）盖梁平面
图 3-2 体外预应力加固盖梁示意
3.1.3 体外预应力加固法有其适用范围和应用条件。在选用时，若无充分的论证依据，切勿随意
扩大其使用范围，或忽视其应用条件，以免考虑不周而酿成安全质量事故。
3.2 体外预应力加固的一般程序与内容
桥梁体外预应力加固包括旧桥检测与评定、加固方案比选、加固设计、加固施工、验收和养护
等一般程序，其中关键技术主要包括：
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— 4 —
（1）体外预应力总体设计
在确定桥梁的加固性质和加固程度后，进行体外预应力加固体系的总体设计，包括体外束的用
量和布置线形的设计。在选择体外束用量时，既要达到改善结构应力状态或提高结构承载力的既定
目标，又要避免过度加固对结构造成的次生灾害。在确定体外束的布置线形时，应优先考虑利用原
结构的横隔板作为体外束的转向或锚固装置。必要时需要新增锚固块或转向块时，应选择合适的纵
桥向和截面布置位置，保证体外预应力的可靠传递，减小对原结构的不利影响，并兼顾考虑体外预
应力的作用效率。
（2）体外预应力加固结构计算
体外束只通过转向块与锚固块与梁体接触，与梁体变形不协调，平截面假定不再适用。体外预
应力结构在构造上的特点，决定了其在计算方面不同于传统体内预应力结构之处，主要包括：1）正
常使用状态和承载力极限状态体外预应力钢筋应力增量的计算；2）体外预应力损失的计算；3）体
外预应力钢筋的张拉控制应力，以及在使用阶段的应力限值等。
新增混凝土锚固块（转向块）承受锚固力（转向力）的作用，存在局部应力集中，是受力复杂
的 D 区，需要通过实体有限元分析、拉压杆模型等方法进行计算。
（3）新旧结构界面处理和植筋技术
在体外预应力加固中，一般要新做锚固和转向装置，为使新旧结构共同工作，关键施工技术包
括新旧混凝土界面处理技术和植筋技术。
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— 5 —
4 材料
4.1 水泥、混凝土
4.1.1 这主要是为了保证新旧混凝土界面有足够的粘结强度，以利用整体受力。因为局部新增的
混凝土，其体积一般较小，浇筑的空间有限，难以振捣密实，其混凝土强度比正常浇筑的要低，故
有必要适当提高其强度等级。对于新增的锚固块或转向块，受到预应力集中锚固力或转向力的作用，
故其混凝土的强度等级应提高一级。
4.1.5 粉煤灰的烧失量过大，可能使得新浇混凝土的收缩难以与原构件混凝土相适应，从而影响
加固的质量。
4.1.6 铝粉作为混凝土的膨胀剂时，其膨胀作用在混凝土拌和时已经基本消失，故不得采用。
4.1.7 新浇锚固块和转向块难以振捣密实且存在局部应力集中，因此建议选用自密实混凝土或高
性能混凝土。
4.2 钢材及焊接材料
本节选用的钢材及焊接材料的品种来自最新颁布的国家标准。
4.3 预应力钢筋
加固所用体外预应力钢筋主要包括钢绞线、高强钢丝和精轧螺纹钢筋，本节预应力钢筋材料的
性能要求指向最新颁布的国家标准。
4.4 锚固件
4.4.2 采用全螺纹螺杆，主要是为了使植入混凝土后与植筋胶之间有较强的握裹力。
4.5 胶粘剂
4.5.1 加固用胶粘剂包括 A、B 两级，这两个等级的主要区别在于其韧性和耐湿热老化的合格指
标不同。鉴于体外预应力加固结构受力的重要性，只推荐采用 A 级胶。
4.5.2 胶粘剂的劈裂抗拉强度、钢-钢（钢套筒法）拉伸抗剪强度标准值、约束拉拔条件下带肋
钢筋与混凝土的粘结强度应分别按照现行国家标准《混凝土加固设计规范》（GB 50367）中附录 G、
附录 J 与附录 K 的有关规定进行测定；胶体的抗弯强度、抗压强度及不挥发物含量应分别按照现行
国家标准《树脂浇铸体性能试验方法》（GB/T 2567）及《胶粘剂不挥发物含量的测定》（GB/T 2793）
的有关规定进行测定。
4.5.3 钢-钢之间的粘结抗剪性能，其湿热老化检验应按照现行国家标准《混凝土加固设计规范》
（GB 50367）中附录L的有关方法进行。
4.5.4 粘结剂的毒性与人体健康和环境卫生密切相关，必须保证使用的安全。
4.5.5 乙二胺是一种毒性大的脆性固化剂，但因其早期强度高、价格低廉，国内许多劣质胶粘剂
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— 6 —
仍在使用，给桥梁加固工程留下了隐患，故必须严禁使用。
4.6 钢绞线体外预应力组件及材料
体外预应力钢束是否能多次张拉（包括张紧与放松）、是否可更换，以及如何张拉和更换，是
决定体外预应力组件选用的关键，且各种组件的选用是相互联系的。目前旧桥加固所用体外预应力
体系主要包括两类：成品索体系和非成品索体系。
成品索是由无粘结钢绞线束热挤 HDPE 护套组成，一般可以更换和整束多次张拉
非成品索可分为两类：光面钢绞线束和环氧涂层钢绞线束，外护套内灌注水泥浆，主要用于不
更换和一次张拉的情况；无粘结钢绞线束，外护套内灌注防腐油脂及蜡等不固化的防腐材料或不灌
注，主要用于需要多次张拉或更换的情况。非成品体外索需要进行单根钢绞线更换或多次张拉时，
应采用散束式转向器及无粘结钢绞线束。
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— 7 —
5 加固计算
5.1 加固计算的一般规定
5.1.6 自二十世纪八十年代以来，国际工程界倡导将混凝土结构划分为B区和D区分别对待。B
区是指截面应变符合平截面假定的区域，可按“梁式体系”进行计算；D区（应力扰动区）是指截面应
变分布不符合平截面假定（或呈现明显非线性）的区域，一般位于集中力作用点附近或几何尺寸发
生突变的部位。体外预应力钢束的混凝土锚固块和转向块是典型的D区。
这里，对D区设计计算中常用的拉压杆模型方法、实体有限元模型方法或特殊受力情形简化公
式方法，简要说明如下：
1 拉压杆模型方法是一种基于连续体内传力路径的简化受力分析方法，已全面写入了美国
AASHTO LRFD Bridge Design Specifications和欧洲规范Eurocode之中。拉压杆模型的理论基础是塑性
下限定理，国内外已对深梁、预应力锚固区、牛腿等典型D区开展了大量试验和理论研究，验证了
拉压杆模型方法能够较好地反映这些区域的受力机制，并且其对D区极限承载力的计算是偏于安全
的。
2 实体有限元模型方法，一般指通过弹性实体有限元分析获得D区应力大小与分布规律的方
法。为使拉应力计算结果能够为定量化配筋设计提供参考依据，可取垂直于拟配筋方向的截面，将
该截面拉应力对其分布范围进行积分得到总拉力，再用总拉力除以普通钢筋抗拉强度设计值求出需
要配置的受拉钢筋面积。此外，在考虑钢筋与混凝土非线性本构关系的情况下，实体有限元模型分
析还可用于评估D区的抗裂性和承载能力。
3 特殊受力情形的简化公式方法，是指在某些特定情形下，利用弹性力学或力流线模型推导
出的解析公式直接进行受力计算的方法。
5.2 持久状况承载能力极限状态计算
5.2.1 计算体外预应力结构抗弯极限强度时，如何确定体外束极限应力 ,pu e 是关键。与体内预
应力钢筋相比，体外预应力钢束位于混凝土箱梁截面外，仅在锚固装置和转向装置处受到箱梁约束，
与截面变形不协调，存在二次效应。在混凝土结构构件达到承载能力极限状态时，体外预应力钢束
并没有达到屈服强度。体外束极限应力 ,pu e 一般取有效预应力 ,pe x 与应力增量∆σ之和。应力增量与
跨高比、配筋率、预应力钢束配设方式等因素有关，各国规范的规定有所差异。偏于保守的考虑，
在计算承载能力时，建议参照欧洲CEB-FIP 90规范，体外束极限应力 ,pu e 取其使用阶段扣除预应力
损失后的有效应力 ,pe x ，即忽略体外束的应力增量。
本节推荐采用的体外束极限应力计算方法，是东南大学基于美国AASHTO LRFD 1994规范黏结
折减系数法的研究结果。该理论公式与国内外89片无粘结预应力混凝土梁的试验结果进行对比，实
测应力增量与计算应力增量与之比均值为1.34，标准差为0.46，具有比AASHTO LRDF 1994、ACI 318
等规范方法更好的计算精度。
对于体外预应力极限应力的计算，也可参照《公路桥梁加固设计规范》（JTG/T J22）、欧洲规范
Eurocode等其他规范方法进行：
（1）《公路桥梁加固设计规范》（JTG/T J22）方法
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— 8 —
体外预应力加固构件的正截面抗弯承载力计算时，体外预应力钢筋的极限应力设计值 ,pu e 可按
下式计算：
,
, , , ,0.03p e
pu e pe e p e pd e
p e
h cE f
l
（5-1）
式中：el —— 计算跨体外索的有效长度，
2
2
i
e
s
ll
N
；
sN —— 构件失效时形成的塑性铰的数目，对于简支梁 0sN ，对于连续梁 1sN n ；n
为连续梁的跨数；
il —— 两端锚固间体外索的总长度，对于简支梁，e il l ；
p —— 体外预应力钢筋的安全系数，取 2.2p ；
,p eh —— 体外预应力钢筋合力点至截面顶面的距离；
,p eE —— 体外预应力钢筋的弹性模量；
c —— 截面中性轴到混凝土受压区顶面的距离；
对于T形截面：
, , , , ,
,
0.75 ( )
0.68
p e pe e s sk p i pk i s sk cu k f f
cu k
A A f A f A f f b b hc
f b
对矩形截面：
, , ,
,0.68
p e pe e s sk pi pk i s sk
cu k
A A f A f A fc
f b
—— 混凝土受压区高度折减系数，取 0.8 ；
,pe e —— 体外预应力束的永存预应力；
,pk if 、 ,pd ef —— 体内、体外预应力束的抗拉强度设计值；
,cu kf —— 混凝土轴心抗压强度标准值；
skf 、 skf —— 体内纵向受拉、受压普通钢筋的抗拉强度标准值；
,pk if —— 体内预应力筋的抗拉强度标准值。
其余符号的意义同前。
（2）欧洲规范（Eurocode）方法
体外预应力加固构件的正截面抗弯承载力计算时，体外预应力钢筋的极限应力设计值 ,pu e
（MPa）可按下式计算：
1）简支梁
, , ,100 MPapu e pe e pd ef （5-2）
式中： ,pe e —— 扣除全部预应力损失后，体外预应力钢筋中的有效预应力；
,pd ef —— 体外预应力束的抗拉强度设计值。
2）连续梁
, , ,pu e pe e pd ef （5-3）
5.2.2 本条关于配置体外预应力的矩形、T 形和 I 形截面混凝土受弯构件的斜截面抗剪承载力计
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— 9 —
算，参照自现行《公路钢筋混凝土及预应力桥梁设计规范》（JTG D62）试验表明：体外预应力梁
发生剪切破坏时，体内预应力钢筋的应力可以达到屈服强度，体外预应力钢筋的应力增加幅度较小。
因此计算 ,pb eV 时，体外预应力钢筋应力取使用阶段体外预应力钢筋扣除预应力损失后的有效应力
,pe e 。
本条关于“抗剪上限值”的公式（5.2.2-6）用于验算截面尺寸，考虑了体外预应力竖向分力的贡
献。
5.2.3 转向块是体外预应力结构中的局部受力复杂区域，其受力性能关系到整个结构的安全，需
要进行局部特殊设计。混凝土块式转向块中一般存在以下三种受力机理（图5-1）：
1）由体外预应力竖向转向力引起的内环箍筋的抗拔作用；
2）上层外环箍筋产生的梁作用；
3）由体外预应力横向转向力在转向管道下混凝土剪切面引起的剪切作用。
块式转向块必须进行上拔抗拉设计和混凝土开裂面抗剪设计。美国德克萨斯大学的试验表明，
在内环筋屈服前，竖向转向力绝大部分由内环筋承担，而外环筋的作用并没有得到完全发挥。因此，
在设计时，可偏于安全地只考虑内环筋的作用，但仍然需要布置一定数量的抗裂外环筋。
F F
内环箍筋
F’ F’
外环筋
（a）内环筋的拉压杆模型 （b）外环筋的拉压杆模型 （c）开裂面抗剪计算模型
图5-1 转向块承载力的计算图式示意
考虑到预应力张拉时转向块往往处于最不利受力状态，在计算转向块的作用效应时，体外预应
力束的内力取为其张拉控制力，并乘以荷载分项系数1.2。
竖肋式转向块可以通过受压混凝土传递竖向转向力，因此一般可不进行抗拔承载力的计算。横
肋式转向块的抗拔承载力计算方法与块式转向块相同，但由于横肋在底板贯通而一般不必进行剪切
面的抗剪承载能力计算。
5.2.4 本条参照美国 AASHTO 桥梁设计规范，进一步将后张锚固区划分为局部区（local zone）
和总体区（general zone）两个区域，以便根据其各自的受力特点分别进行计算（图 5-2）。局部区为
锚具周围较小的区域，其主要矛盾是三向受压，除进行锚下局部承压验算外，锚具生产厂家应保证
局部区满足《公路桥梁预应力钢绞线用锚具、夹具和连接器》（JT/T 329）中的传力性能试验要求。
总体区的范围为局部区之外的整个锚固区，其主要矛盾是预应力扩散引起的拉应力，应进行相关抗
裂钢筋的设计。
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抗剥裂钢筋
抗爆裂钢筋螺旋筋
总体区
P P
局部区
图5-2 预应力锚固区分区及配筋示意
后张预应力三角齿块锚固区存在着集中锚固力的作用、几何形体上的突变、以及预应力钢束弯
曲引起的径向力作用，是一个受力十分复杂的典型 D 区，需要配置钢筋以满足抗裂和承载力的要求。
三维实体有限元分析表明，齿板内存在如下五种典型局部作用（图 5-3）：
1 齿板锚下横向拉应力分布，称之为“锚下劈裂效应”。
2 齿块悬臂根部凹角区的拉应力集中，称之为“悬臂根部受拉效应”。
3 锚后拉应力集中现象，称之为“锚后牵拉效应”。
4 底板下缘拉应力区，称之为“局部弯曲效应”。
5 预应力钢束转向区域拉应力集中的现象，来源于“径向力效应”。
5 径向力效应
1 锚下劈裂效应
2 悬臂根部受拉效应
3 锚后牵拉效应
4 局部弯曲效应
图5-3 后张预应力齿板锚固区内的五种局部作用
本条给出的锚固齿块总体区抗拉承载力计算方法，参考自美国 AASHTO 桥梁规范，锚下劈裂力
取为 25%锚固力设计值，锚后牵拉力取为 20%锚固力设计值。
5.2.5 横梁式锚固块（锚固横梁）受力上相当于一根三边支承的深梁，通过局部承压与深梁的共
同作用，将体外预应力锚固力传递至箱梁的顶板、底板及腹板。美国德克萨斯大学的试验与有限元
分析表明，在横梁背面出现了较大的拉应力，在横梁背面出现了较大的主拉应力，反映出深梁的受
力特点；同时，锚固横梁背面的腹板中部还出现了横向拉应力（图5-4）。
本条给出的锚固横梁背面竖向和横向拉杆的内力计算公式，是基于空间拉压杆模型推导的结果。
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图5-4 锚固横梁的常见裂缝形态及拉压杆模型
5.3 持久状况正常使用极限状态计算
5.3.2 体外预应力钢筋的预应力损失比体内有粘结预应力钢筋的要小，同时考虑到转向处的局部
疲劳不利作用，体外筋的张拉控制应力应适当降低，以避免体外束长期处于高应力状态下工作。建
议其最大张拉控制应力值比公路桥规中规定的限值降低 15%左右。
5.3.3 在一般情况下，需加固的桥梁已使用多年，混凝土收缩和徐变已基本完成。在加固设计
时，可不考虑混凝土收缩与徐变引起的预应力损失。
对体外预应力钢筋，如采用无粘结钢绞线束，管道一般为无粘结钢绞线的 PE 套管；如采用光
面钢绞线束，管道一般为钢管或 HDPE 管；管道的累计计算长度，指钢束在转向和锚固构造内的累
计接触长度。由于管道的累计计算长度很短，摩擦系数 k 的影响一般可忽略不计，其反摩阻的问题
也无需考虑。
由于体外预应力束与原梁截面应变不协调，因此此条款的计算为近似估算。在体外预应力加固
中，由于分批张拉的次数较少，可忽略体外预应力钢筋的分批张拉损失。亦可采用超张拉工艺，减
少分批张拉的影响。
5.3.4 体外预应力加固的全预应力混凝土构件和 A 类预应力构件的正截面抗裂验算控制指标均
同现行《公路桥规 D62》。考虑到旧桥对于耐久性的要求可以适当放宽，因而正截面抗裂验算控制指
标可适当降低。同时考虑到旧桥混凝土可能存在损伤或缺陷，不宜对其施加过大的预压应力。
箱梁腹板处于剪应力和正应力共同作用的平面应力状态，主压应力 pc 的增大会导致混凝土抗拉
能力的降低。本条对于腹板开裂的验算，参考欧洲规范Eurocode，采用与腹板平面应力状态相适应
的双轴强度准则（图5-5）。
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— 12 —
1 tf
3 cf2 tf
1.0-1.0-1.2
1.0（拉-拉）（拉-压）
（压-压）
2 cf
-1.2
-1.0
图5-5 混凝土的双轴强度包络线
体外预应力加固B类预应力构件的裂缝宽度验算控制指标同现行《公路桥规D62》。同样地，对
于旧桥，控制指标可适当降低，但不应超过20%。
在计算长期挠度时，考虑到旧桥已使用多年，收缩徐变已基本完成，因此对挠度长期增长系数
做了折减，认为混凝土收缩徐变量的2/3已经完成。
5.3.4 活载作用下体外束应力增量的计算公式，是按能量法推导公式的简化式。用体外预应力加
固的简支梁实际上是一个带柔性拉杆的一次超静定体系，也可用力法计算活载作用下体外束的应力
增量。
5.4 体外预应力钢筋的疲劳应力计算
5.4.1 本条给出的活载作用下体外束应力增量计算公式，是按能量法推导的理论公式。
5.4.2 本条给出的体外束应力幅限值，参考自美国 AASHTO 桥梁设计规范。一般情况下，活载
作用下体外预应力钢筋应力幅度较小（<20MPa），故容易满足疲劳应力要求。
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— 13 —
6 加固构造
6.1 一般规定
根据加固中使用的预应力材料的不同，桥梁的体外预应力加固分为两个技术阶段。在体外预应
力加固发展的早期，常采用精轧螺纹钢筋和型钢，从构造形式上可分为：水平筋、斜筋、上锚固点、
滑块、U 型承托和水平筋固定支座等。水平筋大都采用精轧螺纹钢筋制作，在其两端做粗制螺纹，
配以螺母加以锚固。斜筋大都由精轧螺纹钢筋或槽钢做成。斜杆的下端通过设置在梁底的滑块与水
平筋连接，上端锚固于梁端顶部或梁端腹板处。上锚固点的位置可根据加固梁的特点及施工具体条
件选择：梁顶锚固、腹板锚固或梁端锚固。滑块的基本作用与体外预应力桥梁体系中的转向装置相
同，此外，当水平筋和斜筋非同一钢筋时滑块还具有将其连接为一体的作用；根据构造形式可分为
水平滑块和楔形滑块，材料可采用钢铸件、型钢或厚钢板焊接、混凝土浇制。在利用 T 形梁横隔板
作为竖向支承和水平筋、斜筋转折点时，为减少横隔板底部摩擦力，可在该处设置 U 型承托。U 型
承托用钢板弯制而成，用环氧砂浆和锚固螺栓固定。水平筋固定支座的作用是减小水平筋的自由长
度，是减振装置的一种。采用精轧螺纹钢筋和型钢材料存在如下缺点：1）与一般预应力构件中采用
的高强钢绞线相比，精轧螺纹钢筋强度相对较低，高松弛，因此无法建立较大的长期有效的预应力；
2）由于制造工艺等因素影响，精轧螺纹钢筋材料性能的离散性大于高强钢绞线；张拉施工以拉紧螺
栓的螺帽拧进长度作为控制量，进而推算已建立的预张力，产生的误差大于直接在端部张拉以千斤
顶拉力为控制量的方法；3）精轧螺纹钢筋柔性较差，当需要采用折线形布置方式时会在折点处产生
较大的摩擦损失；4）精轧螺纹钢筋端部锚固采用钢靴或高强螺栓，在锚固性能上不如无粘结预应力
体系中较成熟的锚固体系。
近年来，体外预应力加固中大多采用预应力钢绞线，张拉方式为在预应力筋端部使用油压千斤
顶张拉，以千斤顶产生的拉力为张拉控制量。此外，通过使用钢绞线，体外预应力加固梁在布束形
式上突破了传统方法只能单跨布置的局限，使连续多跨折线布置方式成为可能。
6.2 体外索选型
6.2.1 成品索需要整体穿束、整体张拉，而散索可单根穿束、单根张拉，因此后者可适用于穿索
条件有限、操作困难或张拉空间有限的情形。
6.3 体外索布置
体外索合理布置是体外预应力加固构造设计的关键，可根据加固受力需求采用直线、双折线或
多折线等布置方式（图 6-1）。体外索锚固块和转向块的位置决定体外索的布置线形。应优先考虑利
用原结构的横隔板作为体外束的转向或锚固装置。必要时需要新增锚固块或转向块时，应选择合适
的纵桥向和截面布置位置，保证体外预应力的可靠传递，减小对原结构的不利影响，并兼顾考虑体
外预应力的作用效率。
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— 14 —
图6-1 体外索的典型线形布置
体外预应力钢筋在活载作用下的振动，会在转向和锚固构造处产生附加弯曲应力，并影响到锚
具夹片，从而降低钢绞线的疲劳强度。为了克服振动不利影响，应在一定的距离内设置减振装置。
6.4 转向构造
6.4.1 最大程度地利用原梁的横隔梁（墙）作为体外索的转向装置，可以保证传力的可靠，并减
小新增转向块的数量，减小对原结构的损伤。
6.4.2 肋式转向块的优点是能通过混凝土的受压把一部分的转向力传至箱梁的腹板和顶板，可分
担植入钢筋的受力，具有较好的受力保障，其缺点是增加了恒载，模板构造较为复杂。块式转向块
的特点是仅在顶板、底板根部设置很小的混凝土块，给结构施加的附加荷载小，模板简单，但承载
能力较横隔板式和肋式转向块的小。
6.4.3 对直接受力的内环筋，在植筋时应采用 U 形箍筋。虽然在转向块设计计算时，偏于安全
而不考虑外环筋的作用，但仍然需要布置一定数量的外环筋，以满足转向块混凝土抗裂的要求。
6.4.4 对于新增混凝土转向块，考虑到在箱体内进行混凝土浇注施工的难度一般较大，因而混凝
土浇注质量难以得到保证。而钢结构转向块施工方便、快捷，可先在箱室外完成钢结构的分块制作，
再在箱室内组拼、安装，因此在加固中值得提倡。钢制转向块由钢板或型钢焊接而成，应保证焊接
质量，以保证转向块的正常工作。对于钢制肋式转向块，为保证受力均匀、可靠，竖向肋板的数量
不应少于 4 片，并应采用双面焊。必须将转向器与肋板在精确定位后焊接，以保证转向器在转向力
作用下不发生错动。
6.4.5 在转向块与预应力筋的接触区域，由于横向挤压力的作用和预应力筋弯曲后产生的内应
力，预应力筋的强度将下降。本条款参照 CEB-FIP 规范，对体外索转向器最小弯曲半径作出了限制。
同时，转向器管口应做成喇叭口，以消除安装、施工的误差所产生的附加应力，同时可以减少体外
索外套管的磨损。
6.5 锚固构造
6.5.1 最大程度地利用原梁的横隔梁（墙）作为体外索的锚固装置，可以保证传力的可靠，并减
小新增锚固块的数量，减小对原结构的损伤。但是应考虑在梁端是否存在足够的张拉空间。
6.5.2 体外预应力锚固构造，是保证体外预应力体系安全、耐久的关键构造。体外预应力钢筋宜
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锚固在横隔梁(墙)上，也可锚固于布置在腹板与顶板或底板交界处的块式锚固块上。
6.5.3 为提高体外索的抗弯效率，一般尽量将体外索靠近梁底或梁顶布置，但为了满足锚固块端
面锚具布置和张拉时千斤顶安放的空间要求，需要将体外索抬头，即使用锯齿式锚固块进行体外索
的锚固。一般通过植入钢筋的水平剪切来传递锚固力，因此锚固块的纵向长度由植筋区域范围的长
度决定。
6.5.4 对于布置于梗腋处的块式锚固块，可以在腹板与顶底板交界处植入U形箍筋，植筋的深度
容易保证，而且原结构预应力筋的干扰小。
6.5.6 需要在箱梁顶底板和腹板植入纵横向钢筋，以平衡锚固力在横梁内传递时引起的拉应力。
当一根竖向钢筋同时植入顶板和底板操作困难时，可采用两根短钢筋分别植入顶板和底板，搭接后
焊接。
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7 加固施工
7.1 加固施工的一般规定
体外预应力加固施工比体内预应力施工技术要求更高，因此，必须由专业施工单位完成。施工
前必须编制详细的施工方案，施工方案需要经过设计单位认可，必要时应该通过专家论证。
7.2 施工准备
在进入预应力张拉等重要工序阶段时，宜中断交通，或应采取限载、限速措施，并充分利用交
通量较小或夜间时段组织施工。
7.3 施工测量及放样
钻孔、凿孔前应探测原结构预应力钢筋位置，必要时局部凿开后施钻，必须保证不伤及原有预
应力体系。
7.4 转向块及锚固块施工
对于箱梁桥的加固，箱室内空间狭小，混凝土浇筑的施工难度大，应从混凝土的配合比、振捣、
养护等多方面采取措施，确保混凝土的浇筑质量。
界面处理的目的是使新旧混凝土交接面有足够的粘结强度，以达到新旧混凝土共同工作、协调
变形。界面粗糙度处理的方法包括机械处理、喷射处理和化学处理，其中机械处理最为常用，在各
种机械处理方法中人工凿毛又最为实用。在混凝土表面凿毛后，涂刷界面剂可以提高新旧混凝土的
粘结性能。
7.5 预应力施工
7.5.2 体外预应力钢筋一般采用无粘结预应力钢筋材料，其表面包裹的防腐、防锈蚀材料对预应
力钢筋起到关键的耐久性保护作用，因此在运输和安装过程中不得损伤表面，如有损伤应及时处理。
7.5.3 考虑体外索垂度的影响，体外索的工作长度适当增大。禁止采用电弧切割预应力钢筋，因
为高温作用易使预应力筋的抗拉强度降低。
7.5.4 为保证钢绞线与夹片之间的握裹力，应剥除体外索两端的 PE 护层并将油脂清除干净。依
据索的自重与现场条件，可使用机械牵引或人工牵引方式进行穿束。穿束前，应对每根索进行编号，
并在穿束过程中及时调整索体的位置，防止其相互扭结，保证体外索顺直无交叉地穿过预应力管道
和转向器。穿束前，可在转向器管道壁上涂抹油脂，以减小穿束过程中体外索护套的损伤。
7.5.5 为了保证新旧混凝土的共同工作，对张拉时新增结构混凝土强度的要求高于一般后张预应
力混凝土结构。
正式张拉前先要进行预紧张拉，保证体外索从松驰状态到绷紧后顺直不缠绕。预紧时，应安排
人员对索体的位置进行调整，如有缠绕的现象，及时进行纠正。两端应同时预紧，保证两端体外索
的工作长度相差不大。预应力钢筋的张拉方法，应根据设计要求采用一端张拉或两端张拉。代替无
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粘结预应力钢筋两端同时张拉工艺，采取先在一端张拉锚固，在另一端补足张拉时，需观测另一端
锚具夹片是否有移动，经论证无误后可以达到基本相同的预应力效果后，才可以使用。
在张拉过程中，应同步监测原结构的应力状态和挠度发展情况、新老混凝土结合面的情况以及
局部裂缝情况，确保施工安全和加固效果的实现。
对于超长体外预应力束，一个行程往往不能张拉到位，而需多次倒顶进行张拉。为防止反复张
拉锚固致使工作锚夹片锚固效率降低或失效，可采用“悬浮”张拉施工工艺。该工艺的原理是在千斤
顶后部或前部增加一套过渡工具锚及过渡撑脚，并在工作锚后设限位装置，使得整个张拉过程中工
作锚夹片始终处于放松状态。在每个行程回油后均有过渡工具锚夹片锁紧钢绞线，多次倒顶，直至
张拉至设计应力后锚固。由于限位装置的作用，在张拉过程中，工作夹片不至于退出锚孔，在回油
倒顶时，工作夹片不会咬住钢绞线，工作夹片始终处于“悬浮”状态，在张拉到位后，旋紧限位装置
的螺母，压紧工作锚夹片，随后千斤顶卸压回油，使工作夹片锚固钢绞线。“悬浮”张拉施工工艺的
布置如图7-1所示。
图7-1 “悬浮”张拉施工工艺示意
7.6 防腐及防锈处理
成品索一般自带有防腐措施，无需在张拉后进行专门的防腐处理。当采用非成品索或钢束本身
没有防腐功能时，可对预应力钢筋采取如下保护措施：对于精轧螺纹钢筋，可采用二度防锈的方法
进行防护，也可套入聚乙烯管进行防护；对于钢绞线，则应事先套入套管，然后进行压浆防腐处理。
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8 施工安全及工程验收
8.1 施工安全
桥梁加固施工是对在役桥梁缺陷和病害的处理，与新建桥梁相比，情况更复杂，安全施工在加
固中尤为重要。必须加强施工前的复查和施工中的观测和检查，及时反馈信息指导施工。在施工前，
若发现原结构或相关工程隐蔽部位的构造有严重缺陷或与设计不相符的情况，应通知设计单位修改
方案。施工过程中若出现异常变形、裂缝等情况，应立即停止施工，采取有效措施进行处理，经确
认后方可继续施工。
8.2 工程验收
可通过桥梁静载或动载试验，对桥梁加固效果进行评价。体外预应力加固施工分为植筋工程、
凿孔工程、钢筋工程、模板工程、混凝土工程、预应力工程、钢结构工程等分项工程，这些分项工
程的验收应按现行《公路桥涵施工技术规》（JTG/T F50）的相关规定执行。
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9 养护及维修
9.1 检查与养护
体外预应力加固桥梁的检查和养护，应参照《公路桥涵养护规范》（JTG H11）进行。
9.2 体外索的外护套修复
对 PE 护套进行修复时，将热缩带按一定的螺距均匀地缠绕在 PE 管上，并应保证有足够的搭接，
使得加热热封后，沿体外索轴向形成均匀的双层缠绕。在接头和换卷搭接处，应保证有 75%以上的
搭接，使得沿体外索轴向形成均匀的三层缠绕，并且搭接长度不小于 3 倍索径。
9.3 体外索换索
对换索过程进行结构分析计算，确定合理的换索顺序，保证结构的内力在允许范围内。体外索
的更换可按以下流程进行施工：
（1）卸除锚具防护罩，并清除防护罩内的防腐油脂。
（2）放松需要更换的钢绞线。如果锚具为可放松锚具，则可以通过调节螺母来放松钢绞线；如
果锚具是不可放松类型，可以通过对钢绞线进行加热使其伸长从而释放出存储能量；单根钢丝可用
钢丝切割机每次一根逐次截断。
（3）抽出旧钢绞线、换入新钢绞线。采用专用的连接器将新、旧钢绞线连接，随着旧钢绞线的
抽出，新钢绞线被拉入就位。
（4）安装新夹片，张拉预应力至设计值。
（5）对锚头进行防腐处理。切除多余的钢绞线，在锚具喇叭管内、外套筒内以及防护罩内灌入
防腐油脂。
