預應力混凝土橋梁檢測與加固技術研究

盧光 張舒

摘? 要：近年來，預應力技術的優勢在公路橋梁工程領域中日漸凸顯，在工程結構中人們越來越傾向于采用預應力技術來進行結構設計。對于預應力混凝土橋梁工程而言，各種檢測技術的應用可以有效獲得預應力混凝土結構中存在的問題，進一步改善橋梁的使用性能。但預應力混凝土橋梁的檢測加固技術在橋梁工程中應用尚存在很多技術難題，未來還需要加大技術創新?；诖?，本文重點探析了預應力混凝土橋梁檢測和加固技術的應用，對橋梁結構性能的評估與養護具有一定的指導意義。

關鍵詞：預應力混凝土橋梁;檢測;加固技術

中圖分類號：U445? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：2096-6903（2021）01-0000-00

橋梁工程作為我國的交通基礎設施，由于各類橋梁工程存在結構差異，使得在施工過程中的技術要求也有所不同。預應力技術在當下的很多橋梁工程中應用非常多，雖然在一定程度上克服了傳統的技術限制，優化了橋梁結構性能，但在應用預應力進行橋梁加固時需注意的技術要點非常多，工程企業在開展施工建設的過程中，應根據預應力混凝土橋梁的結構特點和要求，選擇最為恰當的檢測和加固技術。

1預應力混凝土結構特點

1.1抗裂性與剛度強

對于常規的混凝土結構而言，在使用一段時間以后可能會出現結構裂縫，結構性能大大降低，降低了工程結構的使用安全。根據混凝土結構裂縫的原因分析，主要是由于內部鋼筋在巨大的剪力作用下產生了變形現象而造成的。而預應力混凝土結構的性能非常好，尤其是抗裂性和剛度較好，在施工過程中，通過在相應構件上施加一定的預應力，使得混凝土結構的拉應力得到了有效的控制[1]。

1.2高耐久性

預應力混凝土結構還兼具高耐久性的特征，當前的城市化發展中，道路與橋梁工程中預應力技術成為了新型的結構技術，尤其是在橋梁工程中通過預應力技術與其他技術的結合，橋梁結構的承載重力得以減小，橋梁具有了更好的抗壓能力，這一性能的優化對于減少橋梁構件表面裂縫非常有效。

1.3良好的抗滲性和抗震性能

在橋梁工程中應用預應力混凝土技術，還能夠發揮這一技術的抗滲性和抗震性優勢，因為預應力混凝土結構具有高收縮性能，橋梁在使用時出現質量問題的幾率相對較低。與一般的混凝土結構相比，預應力混凝土結構下可以更好地適應惡劣天氣的溫度等氣候變化，且滲漏威脅相對較小。

2預應力混凝土橋梁檢測2.1局部破損檢測的技術

局部破損檢測在預應力混凝土橋梁檢測方面非常有效，但需要借助于專門的儀器設備來完成，通過專業的檢測儀器，對結構構件內部開展損傷探測，經由檢測結果的詳細分析，也就可以更為準確地掌握在構件方面的質量缺陷。通常情況下，局部破損檢測包含了預應力筋檢測和應力釋放檢測，利用前一種檢測方法時，需在預應力上進行相應傳感器的安裝，利用傳感器來進行相應的信息采集，比如，粘貼光纖傳感器，但這一檢測方法應用時，因為孔道內部存在摩擦或者擠壓情況，導致檢測結果與實際存在較大的偏差;應力釋放檢測時，通過機械切割可以對構件的結構問題加以全面分析，使得受到約束的應力能得以有效釋放[2]。

2.2無損檢測技術

2.2.1電磁效應檢測法

渦流檢測、側漏檢測和磁粉檢測均屬于電磁效應檢測法，在利用電磁效應檢測法進行預應力混凝土橋梁檢測時，重點是要對磁場變化開展分析，一旦預應力筋的實際應力出現動態變化，物體體積也隨之同步變化，此時，在原本磁通路的實際面積、磁通量都將變化[3]。利用電磁效應檢測法開展相應檢測時，檢測的效率相對較高，在非常短的時間內就可以獲得應力變化的情況。但電磁效應檢測法下同樣存在著一定的不足，尤其是檢測精度難以達到標準，且檢測數值的標定難度較大。在利用電磁效應檢測法開展檢測工作時，鐵磁材料必不可少，檢測工作進行時有時會受到材料的影響。

2.2.2超聲波檢測法

超聲波檢測法更適用于非破損檢測，檢測結果的獲取需利用超聲波來實現，超聲波在混凝土內部傳播時，因為相應的參數會發生一定的變化，通過對這些參數變化情況的了解，也就可以進一步判定混凝土的結構缺陷?；炷敛牧系念w粒小、密度高、分布較為均勻，超聲波傳播的過程中較為均勻、檢測工作開展時，混凝土波速與抗壓強度之間存在著緊密的聯系，通過這種關聯關系的把控，也就可以進一步準確判斷出混凝土缺陷的類型和位置[4]。

預應力混凝土橋梁中的超聲波檢測中，同樣可以得到混凝土內部裂縫的實際深度等參數，根據檢測數據的獲取，也就可以更為清晰地了解結構本身的耐久性，進而來制定有效的結構處理策略。在裂縫深度的檢測中，將發射探頭和接收探頭都放到混凝土統一結構面的裂縫周圍，其檢測計算如下，根據計算結果就可以進一步掌握裂縫的深度值。

上式中，dα表示的是裂縫寬度，t1和t10分別代表的是沒有跨縫平測時的聲時值、跨縫平測時的聲測值，L為沒有跨縫平測時的傳播距離。

3預應力混凝土橋梁的加固方法

預應力混凝土橋梁檢測完成后，可根據病害的嚴重程度和不同部位采用不同的加固方法。

3.1表面封閉法

當預應力混凝土只出現非受力裂縫時，可采用表面封閉法。表面封閉法雖然是預應力混凝土橋梁結構加固中的有效手段，但在具體的應用中卻有著不同的類型。根據當下表面封閉加固法的應用，具體包含了以下幾種：（1）表面涂抹法。在一些小寬度裂縫處理中非常有效，利用樹脂材料對裂縫部位加以涂抹，實現加固處理。一旦原有裂縫寬度發生了變化，可以使用焦油環氧樹脂材料，來適應裂縫變化所造成的結構問題。當橋梁中的裂縫數量多、分布密集時，利用表面涂抹法加以加固處理時，一般要開展大面積的涂抹。（2）針對槽口裂縫或者V型裂縫，在加固處理時選用充填修補法更為有效。如果裂縫深度過大，常規的表面涂抹法難以達到加固處理的效果，一般應利用充填修補法，在裂縫表面鑿出V型槽口，將樹脂砂漿填入槽口中[5]。

3.2碳纖維粘貼加固法

橋梁工程中混凝土粘貼碳纖維可以有效對橋梁結構起到重要的加固作用，提高橋梁結構的承載能力。具體的實施中，在橋梁表面結構中粘貼高強度碳纖維材料，因為碳纖維材料的性能穩定、質量輕，在基本維持橋梁原有結構的基礎上，有效保障了加固效果。

3.3鋼板粘貼加固法

當下的很多橋梁工程中，人們會利用鋼板粘貼的方式來實現結構優化，延長橋梁的使用壽命。因為橋梁結構中多以混凝土構件為主，在利用鋼板粘貼加固法開展結構改進時，主要利用的是高性能環氧類粘結劑，將這種材料直接粘貼在相應混凝土結構構件的表面以后，也就改變了構件原有的結構性能。與其他的加固技術相比，鋼板粘貼加固法的技術原理、操作都更為便捷，一般只需要經過表面清理、錨栓埋設、粘結劑涂抹、鋼板貼合就可實現。具體的加固處理中，應安排專人將混凝土構件表層鑿開2～8mm，露出構件骨料，利用植筋方式保障錨栓埋設的合理性，且不同錨栓之間的距離應適當控制。因為粘結劑在涂抹時的效果可能會受到構件表面灰塵等的影響，需利用高壓風來進行表面鐵銹等的清除，在雜物完全清理干凈以后，再進入粘結劑的涂抹階段，鋼板粘貼一般應從鋼板邊緣來開展，在粘貼作業完成以后，利用木錘反復敲擊，保障貼合度。

3.4增大截面法

部分橋梁的養護和維修作業中，針對一些結構性問題的處理，在有操作空間和允許壓縮凈空或凈高的情況下，增大截面法的應用效果極為理想。具體的實施中，在梁底或者側面設置一定的細石材混凝土，也就使得主梁截面的高度和配筋量同步增加，結構承載力得以增強。采用這種處理方式，由于很多作業是在梁板底下開展的，施工的技術難度相對較高。

3.5體外預應力加固法

體外預應力加固法在橋梁工程加固中也非常有效，這是一種新型的加固方法，結構加固中主要利用的是高強鋼筋或者型鋼等特殊性能的材料，對于橋梁中需要加固的結構部位，在構件體外增設預應力拉桿或者撐桿，不僅可以有效提升原有構件的承載力和截面剛度，更可以使得原有構件的裂縫寬度和撓度有所減小，使得構件的抗裂能力得以增強。

4結語

現階段，我國的很多橋梁為預應力混凝土橋梁，這種橋梁結構中有效使用了預應力技術，克服了傳統混凝土技術下的結構缺陷。但因為預應力混凝土技術應用時需考慮的因素眾多，加強結構檢測和加固尤為重要，因此需通過科學的檢測和加固技術來提高橋梁的結構性能。

參考文獻

[1]溫娟娟.預應力混凝土橋梁檢測與加固實例分析[J].建筑工程技術與設計，2018（22）：2864.

[2]徐玉興.關于混凝土橋梁檢測與加固技術的探討[J].低碳世界，2017（1）：227-229.

[3]胡勇.淺談公路橋梁工程中預應力混凝土橋梁的檢測與加固[J].城市建設理論研究（電子版），2017（36）：32.

[4]牟風芹，鞠一帆.公路橋梁工程中預應力混凝土橋梁的檢測與加固[J].工程技術研究，2020，59（3）：95-96.

[5]邢福偉.淺談公路橋梁工程中預應力混凝土橋梁的檢測與加固[J].江西建材，2017（20）：154+158.

收稿日期：2020-12-10

作者簡介：盧光（1986—），男，浙江溫州人，本科，工程師，研究方向：道橋加固。

Research on Detection and Reinforcement Technology of Prestressed Concrete Bridge

LU Guang1，ZHANG Shu2

（1.Zhejiang Changhe Muqiao Engineering Technology Co.， Ltd. Zhejiang Taizhou 318000;

2.Road and Transportation Management Center， Tiantai County， Taizhou Zhejiang 317200）

Abstract：In recent years， the advantages of prestressing technology have become increasingly prominent in the field of highway and bridge engineering. In engineering structures， people are more and more inclined to use prestressing technology to design structures. For prestressed concrete bridge engineering， the application of various detection techniques can effectively obtain the problems existing in prestressed concrete structures and further improve the performance of bridges. However， there are still many technical problems in the application of prestressed concrete bridge detection and reinforcement technology in bridge engineering， and it is necessary to increase technological innovation in the future. Based on this， this paper focuses on the application of prestressed concrete bridge detection and reinforcement technology， which has certain guiding significance for the evaluation and maintenance of bridge structure performance.

Keywords： prestressed concrete bridge; detection; reinforcement technology