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摘要:随着我国社会经济的快速发展,公路桥梁工程的建设项目也不断增多,同时在此类工程项目当中所应用到的各项技术手段也得到了大幅度的发展与进步,特别是桥梁主体结构中的预应力混凝土部分发展迅速,运用中良好的结构安全性和稳定性起到了很大的作用,因此,目前成为了我国主要大中型的桥梁结构形式,而针对此做好检测及加固处理的重要性也便更加突出。据此,下文将重点就针对公路桥梁工程当中的预应力混凝土桥梁检测与加固问题来展开深入探究,并提出了一些具体的检测与加固技术,以期能够为相关的公路桥梁工程建设提供一些帮助。
关键词:公路桥梁;预应力混凝土桥梁;检测;加固
1公路预应力桥梁的概述
公路预应力桥梁是指使用预应力为主要结构、在桥梁中预加应力的桥梁修建技术,一般按照应力加入的先后分为先张法和后张法施工。先张法是将桥梁使用的钢筋或钢索拉伸后,再浇筑混凝土,混凝土达到强度后再放松,让钢筋或者钢索产生纵向轴心回弹,使混凝土结构有轴向应力。后张法是采用混凝土浇筑完并达到相应的强度时,将钢筋或钢索张拉并固定,使混凝土结构产生轴向应力的混凝土施工方法。预应力主要设计目的是为了降低车辆行驶桥梁时产生的剪切力破坏作用、提高桥梁的使用寿命。
2预应力混凝土桥梁的检测技术
2.1局部破损检测技术
局部破损检测即为针对构件某处位置,采用特定的仪器设备来展开损伤探
查,而后再依据探查的结果加以分析评估。其主要有两种方式分别是预应力直接检测方法、应力释放法。一是预应力直接检测。此项检测技术主要是通过预应力钢筋或者钢索上直接布置传感设备,与混凝土施工同步进行。混凝土达到强度后,能通过检测设备完成预应力钢筋或钢索的应力性使用性能。此种检测方法在操作上十分的简便,在目前的桥梁及相关的公路工程检测中较为常用。二是张拉应力释放检测法。张拉应力释放检测法主要是在预应力的检测工作中,通过混凝土构件应力释放时测量相应的预应力值。此种检测方式存在着应力释放不完全,容易产生测量误差等缺点,不能精确的断定完整应力值,需要进行完整应力推算,确定应力全值后再确定应力构件的使用性能,这种测量方有着一定范围的误差。
图1:超声波检测技术
2.2超声波检测技术
超声波检测法也是目前应用较为普遍的预应力检测方法。此种检测方法主要是利用超声波在物体内的传导规律进行混凝土构件预应力水平的判定。在实际应用中,此种方法必须要依靠专业的超声波检测仪器,而且需要在专业人士的操作下才能完成。因为超声波是一种声波,所以利用此种声波形式,可以有效地实现对预应力构件的无接触检测,在检测中,利用超声波传导的规律,可以有效判断出预应力混凝土桥梁的裂缝情况、耐久度等。通过利用此种方法进行测量,整个预应力混凝土桥梁的情况会得到完美的体现,相应的加固措施也会更加细致和完善。图1为超声波检测技术示意图。
2.3电磁效应检测技术
电磁效应检测法,就是利用电磁效应对预应力构件进行预应力水平检测的一种方法。这种检测方法在实际利用的过程中主要有三种操作法,分别是涡流检测、磁粉检测和侧漏检测。这些检测方法虽然在具体操作的方面存在着差异,但是用的原理是相同的。在实际检测中发现,当预应力构件发生大小变化的时候,构件内部的磁通量就会产生变化,所以利用电磁的方法进行预应力构件的磁通量测量,并根据磁通量和预应力的关系进行计算,便可以得到构件的预应力值。这种方法在实际操作中较为简单,所以应用非常广泛,但是在受到外界因素干扰时利用此方法的精准度会有所下降。
3预应力混凝土桥梁加固
3.1间接加固法
这一加固方式主要是借助于预应力钢绞线拉杆亦或是型钢撑杆等结构预应力混凝土结构来采取加固处理,采取预应力钢筋可确保原本结构内的预应力状况产生改变,由此便可有效处理常规加固结构之中应力应变滞后情况。后加入部分应力可与原结构一起发挥作用,从而达到提升结构承载效果的目的,降低结构形变以及实现对裂缝宽度的有效控制。
3.2粘钢加固法
这一方法是将混凝土钢板采取特制的建筑结构胶体直接粘合于混凝土构件表层,其能够实现与混凝土的严密合并,可显著促进混凝土承载能力的大幅度增强。需指出的是在粘合混凝土钢板时所采用的粘合胶为建筑结构胶,这是一种高效能的加固粘合胶,具备粘合能力强、弹性模量大、耐老化性能好等优势特性。针对受弯的钢筋混凝土构建来说,在构件受压区域采取粘钢加固措施可大幅度增大对截面受压区的有效高度,提升其表面横截面积,混凝土现浇层也会显著增大,可大幅度提升构件的正截面抗弯承载效能与抗剪承载性能,同时还能够实现对构建受弯承载能力与截面刚度的大幅度增强,进而达到良好的结构加固补强效果。
3.3表面封闭法
这一方法主要就包括了表面涂抹、表面喷砂、凹槽修补三种,具体分析如下:(1)表面涂抹。这一方法大多是应用在混凝土表层宽度相对偏小的裂缝当中,在裂缝位置处涂抹上数值保护膜以达到加固效果;若裂缝宽度加大,亦可采取涂抹材料改为焦油环氧树脂,此种材料具有一定的跟踪性特征,能够对不同的裂缝宽度都有着良好的适应性;若在混凝土结构当中其裂缝情况相对较多之时,亦或是混凝土已经表现出了一定的老化、结构砂浆离析等现象,则应当采取大面积涂抹保护膜的方式。(2)表面喷砂。此种表面封闭方法在具体的操作过程当中首先是要对裂缝表层采取凿毛处理,之后再将喷射一层水泥砂浆保护层,鉴于水泥砂浆的保护层有着较好的密实性,且强度较大,因而在裂缝修补方面也可起到较为良好的效果。较常应用到的喷砂方式有挂网喷浆、无筋素喷浆等等,实际情况需要能够依据裂缝的位置、性质、修补需求等条件来综合考量并明确。(3)凹槽修补针。对诸如V型与U型等凹槽裂缝在进行修补处理之时,可采取充填修补的方式。对于深度较大的裂缝应用表面涂抹的方式往往处理效果不佳,对此便可利用充填修补形式来在混凝土的表层顺着裂缝的发展方向来开凿除V型槽口,之后再把树脂砂浆材料加入到裂缝当中,从而来达到良好的加固效果。此外,还可采取凿深槽嵌补方法,首先依据裂缝所处的实际位置转宽广选取适当的填补材料,顺着混凝土的表层裂缝开凿出一条深沟,之后再把粘合材料填补于其中便能够达到较好的修补效果。粘结材料通常需依据实际的工程条件来进行选取,一般所应用到的材料包括有环氧砂浆、沥青等多种材料。
结语
综上所述,在当前我国公路桥梁工程的快速发展背景下,不仅要注重对建设技术水平的提升,同时还应当重点关注于对预应力混凝土桥梁的检测与加固处理。道路桥梁常年处于自然环境之下,极易遭受到外界因素的破坏影响,因此要做好对公路桥梁工程的有效维护,就必须加强对检测与加固技术的广泛应用,以期能够做到对缺陷问题的尽早发现与处理。
参考文献
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论文作者:李明,李丽君
论文发表刊物:《防护工程》2017年第11期
论文发表时间:2017/9/20
标签:预应力论文; 混凝土论文; 桥梁论文; 应力论文; 裂缝论文; 构件论文; 结构论文; 《防护工程》2017年第11期论文;