公路橋梁工程中預應力混凝土橋梁的檢測與加固

牟風芹，鞠一帆

（煙臺市萊山公路建設養護中心，山東 煙臺 264003）

隨著人民群眾對交通條件的不斷要求，近幾年我國的公路橋梁工程。通過應用各種先進的預應力施工技術，有效地提升了公路橋梁工程的質量，為交通運輸提供了安全穩定的交通環境，同時通過科學的預應力施工技術為公路橋梁施工單位創造了良好的經濟效益。

1 預應力混凝土橋梁的檢測與加固的意義

1.1 公路橋梁安全指數的重要保障

隨著橋梁建設的不斷發展，各種形式的橋梁建設技術被廣泛應用。其中，應用最廣泛的就是預應力混凝土結構技術，這種技術可以很大程度上對橋梁的結構進行穩固處理。通過對橋梁的的各個部件進行加固，能讓橋梁的使用壽命得到最大限度的延長。而如果預應力混凝土橋梁的結構不合理，橋梁的外部荷載力就會受到破壞，進而會對流動乘客的生命安全造成嚴重的影響。所以，相關橋梁工作人員要對預應力混凝土橋梁及時進行檢測和加固，以有效保證公路橋梁的安全性。

1.2 評價公路橋梁質量的重要手段

通過對預應力混凝土橋梁進行檢測與加固處理，可以對混凝土結構橋梁的質量和運行荷載能力進行更好的評估，從中獲取到的質量信息可以為后期的橋梁質量加固提供準確的數據支持，從而對各種突發事件可以更好地進行規避，確保公路橋梁運輸的安全性。

1.3 可以及時有效地掌握混凝土結構橋梁的損傷程度

隨著社會經濟的不斷發展，車輛越來越多，這讓公路橋梁的承載力越來越大，嚴重超出了橋梁設計建設時的初始承載能力，這對橋梁的安全性和穩定性有不同程度的影響。通過對預應力混凝土橋梁進行檢測，可以確定橋梁的損傷程度以及損壞原因，以及時有效地對公路橋梁的損傷區域進行補救和加固，確保運行的穩定。

2 預應力混凝土橋梁的檢測技術

2.1 混凝土結構橋梁的局部破損檢測技術

現階段我國混凝土結構橋梁的局部破損檢測技術主要有傳感技術檢測和應力釋放法兩種。其中傳感技術檢測的原理是將傳感設備置于預應力上，從而直接獲取鋼筋和混凝土橋梁的應力狀態，最后通過模擬分析的手段對反饋的數據信息進行分析統計，利用這些最終形成的信息數據可以準確地對橋梁的運行狀態和安全指數進行評估。除此以外，這種技術方法還可以幫助技術人員對預應力混凝土橋梁的內部結構進行預測。應力釋放法技術主要應用于預應力混凝土橋梁結構構件的應力檢測上，工作原理是對構件分離前后的位移變化進行測量，然后轉化成為應力。在應力釋放技術的應用過程中，綁定產生的應力主要的釋放形式是機械切割釋放，對測試前后的變化進行分析總結，最終獲得預應力混凝土橋梁的具體壓力條件。

2.2 預應力混凝土橋梁的檢測技術

（1）超聲波檢測技術。超聲波檢測技術是一種新型的無損檢測技術，這種技術的工作原理是充分利用超聲波的物體內傳導規律，對預應力混凝土橋梁的結構構件進行精準評判。超聲波檢測技術的應用必須依靠專業的儀器進行，需要由專業的監測人員進行具體的操作。超聲波檢測技術的優勢就在于它是一種聲波形式，可以對物體進行無接觸檢測，因而被廣泛的應用于各種類型的工程項目檢測工作中。超聲檢測技術可以對預應力混凝土橋梁的裂縫深度進行掌握，獲取相應的信息數據，這些數據可以為后期的橋梁耐久性和加固提供支持。一般來說測定橋梁裂縫深度時，科學的操作方法學是將超聲檢測設備的發射探頭和接收探頭布置于混凝土橋梁同一平面的裂縫附近，檢測標準是圖中出現紅色表示質量良好、黃色表示較好，如果出現深藍色，則表示混凝土結構橋梁的結構構件不密實，存在質量問題。

（2）電磁效應檢測技術。電磁效應檢測技術主要是指對混凝土橋梁預應力水平進行檢測。總體來說電磁效應檢測技術主要有測漏磁檢測、渦流檢測以及磁粉檢測三種，這三種檢測方法的具體操作流程雖然有差異，但是工作原理都是相同的，都是通過對預應力構件周圍的磁力進行分析，從而獲取橋梁的伸縮性能參數。從大量的橋梁檢測試驗中可以看出，當橋梁的預應力發生變化，隨之發生的還有橋梁的中磁通量。因此就可以認為在橋梁預應力檢測中，只需要利用電磁方法對其中的中磁通量進行測量就可以得到預應力和中磁通量之間的關系。這種操作方法的優勢是操作流程和操作內容相對較簡單，可以在不直接接觸預應力混凝土橋梁的情況下完成整體的檢測工作。但同時這種檢測方法存在缺陷，主要表現在電磁效應檢測技術需要相對安靜的檢測環境，要盡量減少外界因素對檢測工作的影響，從而有效提高檢測準確度。

3 預應力混凝土橋梁的加固技術

3.1 直接加固處理

預應力混凝土橋梁的直接加固處理主要就是將某些材料或者附件直接添加于混凝土構件的外部，增加其穩定性。常見的預應力混凝土橋梁的直接加固方法主要是粘鋼加固法，具體的工作方法是采用特制的建筑結構膠粘貼板直接固定于混凝土結構的表面，兩者緊密結合后，實現提高混凝土承載力的目的。這種加固方式廣泛應用于混凝土建筑工程中，主要的優勢就是這種膠粘貼板的粘結能力強，可以實現加固作用，同時這種材料的耐老性較好，彈性模量高，可以有效加大加固區域的橫截面積。雖然這種加固方法具有良好的優勢性能，但是不可以忽視其不足：粘貼板的總量較大，會增加橋梁的承載力，讓橋梁的負擔更重；同時，容易受到外界因技術的影響，長期暴露在空氣中會受到不同程度的腐蝕，從而增加橋梁的運行潛在的安全隱患。因此在實際的應用中，需要結合具體的應用環境，合理進行權衡，選擇最適宜的加固方式，最大限度地實現預應力混凝土橋梁的加固作用。廣西利用植筋的方式進行預應力混凝土橋梁加固的現場照片如圖1 所示。

圖1 廣西植筋加固工程

3.2 間接加固處理

間接加固處理是指采用支撐結構對預應力混凝土的構件進行加固，從而實現加固預應力混凝土橋梁的目的的方式。間接加固的處理方法主要是預應力鋼線拉桿方式，工作原理是通過預應力鋼筋，對原結構內部的應力分布情況進行改變，消除一般加固結構中的預應力滯后情況，讓后加部分的預應力和原有結構能夠協同工作，進而有效降低橋梁結構的變形和裂縫寬度，有效提高橋梁結構的承載能力，實現加固目的。預應力水平拉桿之所以能夠實現預應力混凝土橋梁的加固目的，關鍵一點就是拉桿在預應力和新增外力的共同作用下，產生了軸向力，軸向力通過桿端的節點有效的傳遞到橋梁混凝土結構構件上，此時混凝土結構構件會產生偏心受壓作用，這種作用可以克服部分外荷載力產生的彎矩，有效提高混凝土結構構件的抗力。

3.3 表面封閉法

如果預應力混凝土橋梁出現裂縫時，則可以采用表面加固的方法進行裂縫處理，進而增強橋梁結構構件的穩定性。表面封閉法適用于寬度小于0.15mm 的裂縫處理。常用的表面封閉處理技術有噴砂技術、表面涂抹和凹槽修補三種。噴砂技術的具體工作流程是將噴砂應用于裂縫的表面，然后應用水泥漿等材料進行加固，水泥漿具有很強的密實性，可以對裂縫處實現整體強度的加強。還可以采用保護塑料進行加固。當橋梁工程中裂縫發生變化時，就可以利用表面涂抹的方式進行加固，主要就是利用焦油環氧樹脂材料進行加固處理。橋梁工程中的裂縫有時比較密集，加固處理的難度較大，這時候最好的處理方法就是覆蓋大面積的焦油環氧樹脂材料進行加固處理，但是在加固處理的過程中要注意密度的分布情況，做到合理科學的控制，減少浪費。在加固的過程中，往往會出現工程面的爆破情況不透明的情況，此時需要可以利用凹槽修補進行加固，具體的工作是用磨光機順著裂縫的方向切割,深度為10mm 左右，寬度可以控制為60mm 左右。然后對橋梁裂縫處進行鑿毛處理，鑿毛工作完成后，將水泥漿灌注到裂縫區域，實現加固作用。以上幾種具體的操作方法常常被用在有缺陷的混凝土結構構件的加固工作中，這種表面封閉法可以確保道路和橋梁的安全性，具有其他加固技術無法比擬的優勢。應用表面封閉法采用修補膠加固時的安全性能指標如表1 所示。

表1 裂縫修補膠的安全性能指標 單位：MPa

3.4 添加碳纖維進行加固處理

碳纖維的加固是指對橋梁表面結構添加具有黏性的碳纖維來增強穩固點的伸縮性，應用碳纖維進行加固處理的主要原因就是因為碳纖維的質量較輕，對橋梁本身的承載力不會造成太大的影響，是當前橋梁加固中比較有效的方法。

4 結束語

綜上所述，在公路橋梁工程中預應力混凝土橋梁的檢測與加固工作中，只有始終堅持局部無損檢測和整體無損檢測相結合的原則，才能真正改善預應力混凝土橋梁的整體運行能力。對于一些容易被損壞和破壞的區域必須及時進行加固處理，在加固的過程中針對實際的情況選擇適宜的方式進行加固處理，從而保證預應力混凝土橋梁的安全性和穩定性。