摘要：近年来，预应力混凝土桥梁结构加固与裂缝处理问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了桥梁预应力混凝土结构存在的问题，并结合相关实践经验，分别从多个角度与方面就桥梁结构加固方法与裂缝处理方法展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。
关键词：预应力；混凝土桥梁；结构加固；裂缝；处理
1前言
作为一项实际要求较高的实践性工作，预应力混凝土桥梁结构加固与裂缝处理的特殊性不言而喻。该项课题的研究，将会更好地提升对预应力混凝土桥梁结构问题的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化其加固与裂缝处理工作的最终整体效果。
2概述
普通混凝土结构由于跨度小，柱网密，往往无法满足多种功能的需要，造成建筑投入使用后往往受到许多的限制。近代建筑结构正向大柱网、大开间、大跨度、多功能方向发展。预应力混凝土正以其跨度大、自重轻、节约建筑材料、节省建筑层高、改善建筑与结构功能等突出的优点，迎合了近代建筑结构的发展趋势，该技术在我国的快速发展和应用，解决了工程中的许多难题，其综合经济效益和社会效益显著。随着我国国民经济的迅速发展，人民物质生活水平的迅速提高，大跨度预应力梁、预应力板等新技术被越来越多的应用于各种不同功能的建筑中。
预应力混凝土技术经过半个世纪的发展，目前在世界范围内已成为土木工程建筑中一种十分重要的结构材料，其应用范围也日益扩大，它已经由以往的单层、多层房屋、公路、铁路桥梁、轨枕、电杆、压力水管、储罐、水塔等的应用扩大到高层建筑、地下建筑、高耸结构、水木结构、海洋结构、机场跑道、核电站压力容器及大吨位船舶等方面，且已越来越被广大工程技术人员所接受。经过数十年的发展，我国预应力技术取得了巨大的进步。
3桥梁预应力混凝土结构存在的问题
3.1混凝土的碳化。混凝土的碳化是指混凝土中氢氧化钙与渗透进混凝土中的二氧化碳或其它酸性气体发生化学反应的过程。一般情况下混凝土呈碱性，在钢筋表面形成碱性薄膜，保护钢筋免遭酸性介质的侵蚀，起到了“钝化”保护作用。碳化的实质是混凝土的中性化，使混凝土的碱性降低，钝化膜破坏，在水分和其它有害介质侵入的情况下，钢筋就会发生锈蚀。
3.2氯离子的侵蚀。氯离子对混凝土的侵蚀是氯离子从外界环境侵入已硬化的混凝土造成的。海水是氯离子的主要来源，北方寒冷地区冬季道路、桥面撒盐化雪除冰都有可能使氯离子渗入混凝土中。氯离子对混凝土的侵蚀属于化学侵蚀，对结构的危害是多方面的，但最终表现为钢筋的锈蚀。
3.3冻融循环破坏。渗入混凝土中的水在低温下结冰膨胀，从内部破坏混凝土的微观结构。经多次冻融循环后，损伤积累将使混凝土剥落酥裂，强度降低。冻融循环破坏的混凝土剥落，开始时在混凝土表面出现粒径为2-3mm的小片剥落，随着使用年限的增加，剥落量及剥落块直径增大，剥落由表及里，发展速度很快。一经发现冻融引起的混凝土剥落，必需密切注意剥落的发展情况，及时采取修补措施。
3.4碱—骨料反应。碱—骨料反应一般指水泥中的碱和骨料中的活性硅发生反应，生成碱—硅酸盐凝胶，并吸水产生膨胀压力，造成混凝土开裂。碱—骨料反应引起的混凝土结构破坏程度，比其他耐久性破坏发展更快，后果更为严重。碱—骨料反应一旦发生，很难加以控制，一般不到两年就会使结构出现明显开裂，所以有时也称碱骨料反应是混凝土结构的“癌症”。
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4桥梁结构加固方法
4.1被动加固法，增大桥梁截面与配筋加固法是被动加固法中最常见的方法，加固原理是在桥梁的底面或者侧面浇筑部分细石混凝土，来提高主梁截面的有效高度，是新旧梁板同时受力，从而实现加大桥梁受力的目的，达到加固桥梁的目标，这种加固方法的优点在于工作原理简单，加固效果显著，劣势在于整个工程的工作大多是在桥梁底部完成，施工的难度较大，施工的质量也难以保障，改变结构受力体系加固法也是混凝土桥梁加固中常见的方法之一，其工作原理就是通过改变桥梁整体的受力体系来提高混凝土桥梁的承载能力，就是将桥梁设计中原不受力区域变成受力区域，这种方式可以在很大程度上提高桥梁的承载力，这种方法的优点在于，可以大大的提高桥梁的承载力，但是劣势是，对于设计人员的要求极高，加固设计改造的设计存在较高的技术难度，此外，在工程进程中也存在施工难度大、工程量大的问题。桥梁被动加固法还有增设主梁加固法、增设横向联系加固法来增加桥梁的承载力。
4.2主动加固法，主动加固法就是指通过预应力对桥梁结构进行加固的方法，其工作原理就是在桥梁使用的阶段，在桥梁的受拉力区域设置预应力材料，一般是在桥梁的顶部或者底部，通过施加预应力对梁体产生偏心预压应力，使梁体在偏心弯矩的作用下部分或全部抵消荷载引起的截面拉应力，防止桥梁裂缝的出现或减小裂缝的宽度；此外，可以通过偏心弯矩引起的反拱大小来调节结构的挠曲变形，改善结构的受力状态，根据需要调整配筋以实现提高桥梁结构承载力的目的。主动加固法的几种方法主要是：体外预应力加固法，是指将预应力材料布置在桥梁主梁的外侧实现预应力加固的效果；无粘结预应力加固法、有粘结预应力加固法和高强复合纤维预应力加固法，值得注意的是这几种预应力加固法并不是单独使用的，在实际的桥梁加固工程中，往往是一种或多种加固法共同使用。
5裂缝的处理方法
开裂是预应力混凝土桥梁和普通钢筋混凝土桥梁的普遍现象。裂缝产生的原因有多种多样，涉及混凝土原材料特性及配合比、结构设计（如选型、内力计算和配筋构造）、施工工艺、气候条件、日常养护等各个方面，有些裂缝是荷载原因引起的（如受弯构件的正截面裂缝和斜截面裂缝等），有些则与荷载无关（如收缩裂缝）。从裂缝对结构的受力和耐久性能影响来看，裂缝可分为有害裂缝和无害裂缝两大类。处理方法主要包括表面封闭法、灌浆法和粘贴加固法等。其中，粘贴加固法的外部粘贴补强材料包括钢板、钢筋、玻璃钢、碳纤维布和芳纶纤维布等。表面封闭法就是对混凝土裂缝表面进行封闭处理的一类方法，通常用于处理不影响结构承载力安全的裂缝。根据处理手段的不同，表面封闭处理法又可分为表面涂抹、槽口充填和表面喷浆等三种方法。
5.1表面涂抹法
就是在裂缝部位的混凝土表面涂抹树脂保护膜，达到封闭裂缝目的的裂缝处理方法。
5.2槽口充填法
就是在混凝土表面沿裂缝方向凿出“V”形或“U”形槽口，然后用树脂砂浆充填修补裂缝的方法。根据所凿槽口的不同，这种方法又可分为“V形槽口充填法”和“U形槽口充填法”。当裂缝深度较大时，开凿槽口的深度和宽度都相应增大，槽内填补的粘结材料可根据裂缝位置和槽口情况来确定，如沥青、树脂砂浆和配有微量膨胀剂的砂浆等。
5.3表面喷浆法
就是在经凿毛处理的混凝土裂缝表面，喷射一层密实而且强度高的水泥砂浆来封闭裂缝的一种修补方法。根据混凝土裂缝的部位、性质和修补要求的不同，可采用无筋素喷浆、挂网喷浆和凿槽嵌补与挂网相结合的喷浆等修补方法。
6结束语
综上所述，加强对预应力混凝土桥梁结构加固与裂缝处理问题的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的预应力混凝土桥梁结构加固与裂缝处理过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。
参考文献：
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[2]代国峰.论述桥梁预应力施工法[J].活力.2017（01）：115-116.
[3]宋建军.桥梁预应力施工技术探讨[J].城市建设理论研究.2016（21）：88-89.
论文作者:黄涛
论文发表刊物:《基层建设》2018年第3期
论文发表时间:2018/5/16
标签：预应力论文; 混凝土论文; 裂缝论文; 桥梁论文; 结构论文; 方法论文; 表面论文; 《基层建设》2018年第3期论文;