公路桥梁工程中预应力混凝土桥梁的检测与加固探讨

2023-01-16 05:19王云刚
建材与装饰 2023年2期
关键词:预应力安全性桥梁

王云刚

(中交第四公路工程局有限公司,河北 衡水 053900)

0 引言

在科学技术快速发展的背景之下,公路桥梁工程正在快速向前开展。将预应力技术更好应用在其公路桥梁工程,可以有效增强最终的施工效果。针对预应力混凝土桥梁进行检测和加固,各个部门都需要做好及时的沟通和配合,确保混凝土桥梁运行的稳定性和安全性,为后续的工作奠定良好的基础,积极引进先进的技术和工作理念,探索新的发展方向。

1 预应力混凝土桥梁的优势

预应力混凝土桥梁也称之为预应力钢筋混凝土桥。在具体应用的过程当中要考虑到预张力和反力的作用,工程建设涉及的流程比较复杂,施工工期漫长,但是预应力混凝土桥梁技术具有比较明显的优势:可以在完成建设目标的基础上减少对钢材的消耗,大幅降低桥梁的施工成本。预应力技术在具体应用的过程当中,采用混凝土结构的接头会提高结构的可靠性和安全性[1]。

2 检测和加固工序的必要分析

社会经济在快速向前发展,公路桥梁工程的建设数量也越来越多,公路桥梁在建设的过程当中,需要将各种施工技术应用在其中经过长期的时间之后,不断提高施工技术的水平。随着科学技术的快速发展,施工技术的种类越来越多,许多新的技术涌现出来,预应力混凝土施工技术的广泛应用可以有效提高桥梁主结构的稳定性和安全性。针对每一个结构的施工情况都需要进行严格检测,并且在后续应用的过程当中还需要进行加固处理,从而可以有效延长桥梁的使用期限,从根本上提高桥梁应用的安全性和稳定性[2]。

3 预应力混凝土桥梁检测与加固的作用

运用力混凝土桥梁在具体施工和后续使用的过程当中,都会受到各种各样因素的影响,这些因素都会影响到整个桥梁结构的建设质量和后续的安全使用,针对此的问题,需要相关部门加大力度开展桥梁检测和加固工作,及时排除其中所存在的安全隐患,对于发现的问题要及时解决。预应力混凝土桥梁检测和加固所体现出的作用会在以下3个方面。

3.1 保障桥梁使用安全

在目前的技术环境下,预应力混凝土桥梁建设是比较常见的一种形式,可以从根本上提高桥梁结构的稳定性和安全性,针对桥梁的关键结构进行特殊加固处理,可以延长桥梁的使用期限,确保桥梁的使用稳定性和安全性。如果预应力混凝土桥梁结构在最初设计时存在问题,导致整体结构建设缺乏合理性和科学性,那么后续桥梁在应用的过程当中,外部所承受的荷载力就会大幅增加,桥梁在后续使用的过程当中也很容易存在一些安全问题[3]。加大力度对桥梁结构进行检测和加固,可以准确把握桥梁的使用状态,对于比较薄弱的结果区域可以进行特殊加固,从而保障整体结构的使用安全和稳定。

3.2 评价公路桥梁质量

预应力混凝土桥梁检测和加固技术在具体应用的过程当中,现场的工程技术人员可以结合实际的使用情况对桥梁的结构质量有更加全面的了解,进一步对桥梁结构的核载能力进行分析,最终可以获取有关于桥梁结构更加准确的信息,后续的维修和保养人员根据技术人员所提供的质量信息可以开展后续的质量管理工作,最大限度避免发生一些突发性的事件,也可以降低桥梁结构出现安全事故的概率,公路桥梁采用《公路桥梁技术状况评定标准》,可以对桥梁总体情况进行分析。

3.3 了解桥梁损伤程度

社会经济在快速向前发展,人们的生活水平大幅提高,致使汽车的保有量也在持续增长,随着交通流量的逐渐增大,这导致公路桥梁的承载负荷也会持续增加。现阶段,大多数桥梁都存在满负荷或者是超负荷的情况,这对于整个桥梁结构的安全性和稳定性都会造成深远的影响。预应力混凝土桥梁建设工作在整体开展的过程当中,工作人员可以对桥梁的损伤程度有大致的了解,从而明确损伤之所以存在的原因,及时制定具有针对性的补救和加固措施,确保桥梁运行的稳定性和安全性。

4 预应力混凝土桥梁检测与加固技术

4.1 检测技术

4.1.1 桥梁检测

针对预应力混凝土桥梁整体的结构都需要进行系统检测,检测过程当中所采取的方法具有一定的多元化,可以避免检测工作给桥梁结构带来影响,通常情况下会选择无损检测技术,这也是比较常用的方法之一。

(1)超声检测技术。

超声检测技术在具体应用的过程当中,其基本原理就是超声波在物体的内部进行传导,针对预应力混凝土桥梁结构的构建进行系统性的检测和评估。超声检测技术具有比较强的专业性,在开展检测工作的过程当中,需要应用到专业的仪器设备,除此之外还需要持有相关资格证的监测人员。超声检测技术在具体应用的过程当中,工作人员可以了解混凝土桥梁的实际运行情况,获取更加全面的桥梁状态信息,这可以为后续桥梁加固和检测工作提供良好的数据支持[4]。

(2)电磁检测技术。

电磁检测技术也称之为电磁效应检测技术,可以对桥梁的预应力水平展开检测,在实际应用的过程当中,大致会分为3种方法,分别是漏磁检测、磁粉检测、涡流检测,这3种方法在具体操作的过程当中,操作流程会存在一定的差别,但是基本原理是相同的,对预应力的构件周围会进行磁力检测分析,从而可以获取桥梁的伸缩性能参数。在经过大量时间以及相关检测工作之后,当桥梁结构运力发生变化的时候,其中的磁通量也会发生变化,应用电池方法可以测量出桥体当中的磁通量。电磁检测技术在具体操作的过程当中比较简单,完成检测工作的过程当中并不会对预应力混凝土桥梁有所接触,该技术会对环境条件具有较高的要求。

4.1.2 破损检测

桥梁工程在后续应用的过程当中,整体结构由于受到外部应力和内部应力的影响,局部经常会存在一定的破损问题。如果破损问题发生在桥梁结构的内部,现场的工作人员无法通过外部观察看到,需要经过特殊的系统性检测才可以对问题进行有效识别。现阶段,预应力混凝土桥梁破损检测技术在应用的过程当中,会包含以下两种。

(1)传感检测技术。该技术在具体运用的过程当中,现场的作业人员会在桥梁的特定位置安装传感设备,后台通过模拟软件可以获取钢筋和桥梁的应力状态,工作人员根据数据信息会进行有效的统计和分析,从而可以保障桥梁运行状态的稳定性,与此同时也会对安全指数进行有效评估。传感检测技术在具体应用的过程当中,工作人员利用该技术可以对桥梁的内部结构展开系统性的检测。

(2)应力释放技术。在了解前后位移变化所产生的用力过程当中,需要构建不同的分力结构,在进行机械切割释放的过程当中需要获得桥梁的压力条件支持。

4.2 加固技术

4.2.1 直接加固

直接加固件就是在构件的外部进行加固处理,从而可以有效提高桥梁结构的稳定性和安全性,如应用黏钢加固法,该方法的优势就在于整体的加固效果比较好,可以拓展加固区域的横截面,整个过程当中并不会提高桥梁的承载力,结构也不会出现腐蚀的问题,对于外部环境因素的抗干扰能力还是比较强的。工作人员在实际应用的过程当中,需要考虑桥梁结构所处的环境条件。

4.2.2 间接加固

间接加固和直接加固具有一定的差异,间接加固需要应用支撑结构,通常情况下会改变桥梁结构的内部应力分布情况,主要是应用预应力钢筋。针对桥梁结构建设当中所存在的预应力问题,通过常规加固可以得到有效解决,确保加固之后的结构可以和其他的结构实现协同运行,整体上也会提高桥梁的承载能力。

4.2.3 表面封闭

表面封闭法包括表面喷砂、凹槽修补、表面涂抹。

(1)表面涂抹。

该方法在具体应用的过程当中,要是解决混凝土表层宽度比较小的裂缝,将树脂保护膜涂抹在裂缝的位置,从而可以强化整体结构的加固效果。如果裂缝宽度比较大,可以采用焦油环氧树枝材料进行涂抹,针对不同的裂缝宽度都会有较好的适应性。如果混凝土结构当中存在较多的裂缝,已经出现了比较明显的结构砂浆离析和老化的问题,需要增加涂膜的保护膜面积。

(2)表面喷砂。

表面封闭法在具体操作的过程当中,需要处理裂缝表层,整个过程当中需要进行凿毛处理,然后喷射水泥砂浆保护层,水泥砂浆具有良好的密实性,并且强度较大,在进行裂缝修补的过程当中会起到较好的效果。无筋素喷浆和有挂网喷浆是比较常见的喷砂方式,在具体应用的过程当中,需要了解裂缝的位置和性质,除此之外还需要了解具体的修补需求,结合现场的裂缝情况展开综合的考量,最终才可以确定喷砂的方式[5]。

(3)凹槽修补。

针对V型和U型的凹槽裂缝,工作人员在进行修补的时候可以应用充填修补的方法,如果是深度比较大的裂缝,可以应用表面涂抹的方式进行处理,但是整体的处理效果不太理想,需要应用充填修补的方式,顺着裂缝的方向开凿出槽口,然后把树脂砂浆材料填入裂缝当中,通过一系列的处理之后,整体的加固效果比较好。当桥梁结构出现裂缝的时候,需要应用到表面封闭加固的方式进行处理,其中比较常见的是表面涂抹技术和喷砂技术。表面封闭法在进行加固处理的过程当中,要了解裂缝修补较大的安全性能,通过表1中的数据可以了解不同材质的安全性能。

表1 胶体安全性能

4.2.4 黏钢加固

黏钢加固方式也被称为是直接加固方式,技术人员在应用该方法的过程当中,需要了解整个应用的流程结合实际裂缝的情况,制定具有一定特殊性的建筑结构胶。在混凝土构建的表面上连接,从而可以加强混凝土表面之间的黏合度,从根本上提高混凝土的承载力。混凝土表面结构和建筑结构胶在进行黏结的过程中,由于建筑结构胶的黏结能力比较强,同时其耐老化能力也较高,弹性的模量也比较可观,技术人员针对钢筋混凝土受弯构件需要展开系统性的分析。找到更加精准的预应力混凝土桥梁受压位置,开展后续的粘钢加固工作,通过不断的加固处理,可以有效提高洁面的受压能力,进一步扩大截面的面积。提高混凝土浇筑层抗压能力的过程当中,需要了解构件的正截面抗弯承载力和斜截面抗减承载力,在提升各方面能力的过程当中,还需要改善截面的刚度和受弯承载力,这对于整体结构也会起到有效的加固作用,提高公路桥梁结构的稳定性和安全性。

4.2.5 增大截面法

针对公路桥梁整体结构在进行加工处理的过程当中,预应力混凝土桥梁的日常检测和整体加固技术的具体应用过程当中,需要了解具体的方法结合施工的条件,选择与之相匹配的施工技术和施工原材料。为了增加主梁截面的高度,提高配筋量,需要在桥梁的底部或者是侧面设置细石材混凝土,新梁板和旧梁板所能够承受的受力是相同的,可以有效提高混凝土桥梁的承载能力,该加固方法应用频率也是比较高的。增大截面法是比较重要的加工方式,在具体应用的过程当中虽然也存在着许多问题,但是整体的加固效果比较好,梁板底部展开一系列操作,合理设置模板的工作,降低施工的难度。

5 结语

综上所述,针对公路桥梁中的预应力混凝土桥梁在进行检测和加固的过程当中,工作人员首先要明确加固和检测工作的重要性,结合桥梁的实际运行情况,选择与之相匹配的检测方法,明确预应力混凝土桥梁的运行状态。针对桥梁结构容易出现问题的区域需要集中进行加固处理,与此同时还需要保障预应力混凝土桥梁运行的稳定性和安全性。

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