橋梁與渡河工程中預應力混凝土加固設計的要點分析

王爽

摘要：橋梁施工在國家經濟建設當中能夠起到一定的促進作用，另外還能夠確保人們的日常出行安全，所以提升其安全性及穩定性就成為了該行業所關注的重點內容。橋梁的預應力砼加固設計過程當中首先應該要將原先的橋梁進行檢測，然后依據橋梁實際的狀況選擇合適的加固技術。因為我們國家在該方面的研究起步相對比較晚，所以就需要對其設計實施進一步的研究。針對于此，本文主要研究了其砼結構的原理，在這樣的基礎上對其加固設計展開了具體的分析和調查。

關鍵詞：橋梁與渡河工程；預應力混凝土；加固設計；要點分析

自從上世紀末期以來，我們國家經濟水平的不斷提升以及城鎮化進程的加快使得橋梁施工的規模得以擴大，以此促進了我國交通行業的發展。但是，在實際施工的時候經常會因為各種因素的影響使得橋梁結構的穩定性變差，給人們的正常出行帶來了極大的不便和影響。對此，要想從根本上解決這一問題就應該要深入分析影響結構穩定性的原理，并確定加固設計的原則，最后對其中的設計要點進行分析，從而提升橋梁工程質量。

一、影響原理

（一）砼的鈣化

砼當中的氫氧化鈣與空氣當中的二氧化碳等氣體發生綜合性的反應，在這整個過程當中堿性的砼會在其表面上形成一種保護膜，使其無法與外界的空氣相互接觸，由此就不會被腐蝕，這樣就能夠產生一定的保護效果。從該生化反應的本質進行分析能夠發現這其實是一種中和反應，當酸堿中和之后其堿性就會減弱，然后對保護膜產生破壞作用，由此水當中的氧與有害物質結合在一起就會產生新的物質，這樣原先的結構就會被破壞，最后腐蝕。因為在橋梁施工當中對混凝土有廣泛應用，所以極易受到外界因素的影響，由此就會發生裂縫，這就需要對其進行加固。

（二）鋼筋銹蝕

因為砼當中而對酸與氯化物會在鋼筋的表層保護膜上產生化學反應，由此其保護膜被破壞，其中具有腐蝕性的物質會與水等物質再次發生反應，這樣就會加劇腐蝕[1]。在生銹的這一過程當中因為該體積會發生膨脹，所以就會出現裂縫，使鋼筋自身的結構受到破壞，由此導致結構穩定性降低；當鋼筋的中心受到侵蝕之后表面積就會有所減少，由此承載能力下降，極易發生變形，長時間下去將會導致整體工程被破壞。

（三）凍融交替

在這一過程當中主要是水與溫度之間起主導作用，要是在砼當中其水是低溫情況并結冰，那么就會導致其膨脹，由此對結構產生一定的破壞作用；在反復作用之后砼就會完全脫落下來，整體橋梁的穩定性就會被破壞，并且是在極短的時間之內被破壞，其破壞速度會隨著時間的推移不斷加快。

（四）氯離子腐蝕

給砼帶來侵蝕作用的氯離子主要是從外環境當中來的，它進入到已經硬化的砼當中與其產生一定的反應。其主要來源是海水，另外還會有一些人為的原因。當這兩者發生化學反應之后砼的整體結構就會被破壞，最后發生腐蝕。

（五）堿骨料反應

這一反應主要就是水泥當中骨料的活性硅與堿產生了一定的反應，之后出現了硅酸鹽凝膠，并且在吸水之后迅速膨脹，使混凝土開始出現裂痕[2]。該反應給砼帶來的損毀程度要比其他的損毀情況更迅速，帶來的后果也更加嚴重。

二、設計原則

（一）安全及耐久

對該工程實施加固主要是因為其抗壓能力比較差，出現這種情況的原因除了以上的敘述之外還有施工當中的人為原因、施工環境等都是重要的影響因素。通過相關部門的調查研究發現因為其砼結構本身耐腐蝕能力較差并且有效時間無法保障，所以加固設計仍舊任重道遠。在進行加固設計的時候除了要確保其基本的穩定性和有效性之外還要保證基本的耐久性。

（二）經濟性

在對橋梁實施加固的時候因為本身的維修成本較大，有時候甚至比重新建造還要多，所以在實施加固的過程當中必須要加強對成本因素的考慮。要是加固成本預算過高，應該要綜合其社會效益與新建成本進行比較，要是不能接受就要及時調整加固方案。

（三）積極使用先進技術和手段

在加固的時候要優先選擇先進技術，比如在施工手段和穩固材料方面可以使用纖維黏貼技術。在制定加固方案的時候應該要盡最大可能控制好對原先結構的毀傷，在確保質量的基礎上選擇先進的工藝及方案。

三、設計要點

（一）加大檢查力度

首先，應該要對該工程實行整體性檢查，比如將橋梁的結構、大小、面積以及鋼筋情況等進行詳細的測量和記錄，然后獲得最詳實的資料。其次，要對橋梁建設所使用到的材料性能進行檢測，比如對砼的質量以及鋼筋本身的承壓能力。在測定的時候通常都是使用的回彈儀或者是將樣本收集起來在實驗室進行研究。最后，還要對其工程的通路情況進行檢查，特別是對于橋梁存在的問題以及相關的原因[3]。還要對砼質量進行檢查，主要是對其被風化、侵蝕的程度、產生的裂縫大小以及相應的配套設施功能等。

（二）使用加強穩固技術

1.注漿加固。該技術是一種增壓的方式，將一些具有粘結性的材料加入其中就會在其內部產生一定的空隙，然后在增壓的作用之下將其空隙進行壓縮，以此提高工程本身的的硬度以及完整性。

2.體外預應力加固。該技術主要是應用強度比較高的鋼筋對需要進行加固的地方進行支撐。這除了能夠增強橋梁本身的承載力之外，還會增加單位面積的承載力，提升橫截面的抗壓能力。

3.外部粘貼加固。主要是運用到的粘結劑將鋼筋以及相應的復合型材料涂到需要進行粘接的物體之上，以此提升該工程的承載能力以及穩固性。

4.增加截面加固。這一技術主要是針對橫截面損失的情況，增加其抵抗外力的能力。但是該技術存在一定的缺陷，也就是會占到其它的建筑空間，使得施工空間被減少。

5.外包鋼加固。這一技術主要是提升結構的抗壓及抗彎能力。主要優勢就是施工時間短，占據的空間相對比較小，所以被廣泛應用到了不給增大截面尺寸又需要提升承載能力及穩定性的情況[3]。

四、結束語

當下橋梁建設越來越多，伴隨著交通壓力的增長原先很多橋梁的承載能力會因此出現承載力不足的情況。這時候橋梁工程就會出現很大的安全隱患，給行人安全帶來嚴重威脅，另外還會造成交通擁堵或阻斷。

參考文獻：

[1]納小剛.探析橋梁與渡河工程中預應力混凝土加固設計的要點[J].建筑工程技術與設計，2015（24）.

[2]賈峰.公路橋梁工程中預應力混凝土橋梁的檢測與加固[J].城市建筑，2013（4）：282-282.

[3]劉高鋒.預應力混凝土橋梁施工技術要點[J].工程建設與設計，2017（4）：136-137.

（作者身份證號：210105198705104022）