橋梁與渡河工程中預(yù)應(yīng)力混凝土加固設(shè)計(jì)的要點(diǎn)分析

橋梁與渡河工程中預(yù)應(yīng)力混凝土加固設(shè)計(jì)的要點(diǎn)分析

劉 錚1林增華2

(遼寧科技大學(xué)土木工程學(xué)院 114051)

中圖分類號(hào)：TU7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)1007-6344（2017）05-0088-01

橋梁預(yù)應(yīng)力混凝土加強(qiáng)穩(wěn)固設(shè)計(jì)的實(shí)施中首先要對(duì)舊設(shè)施進(jìn)行檢查，在加固的過(guò)程中要采用的合理的技術(shù)。在中國(guó)橋梁預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)穩(wěn)固的發(fā)展緩慢，但是這一技術(shù)的發(fā)展對(duì)橋梁的建設(shè)有很重要的意義，所以應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)該技術(shù)的研究。在本篇文章中，簡(jiǎn)單介紹了橋梁與渡河工程中影響預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)是怎樣形成的，對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土加強(qiáng)穩(wěn)固設(shè)計(jì)的原理和預(yù)應(yīng)力混凝土加強(qiáng)穩(wěn)固設(shè)計(jì)中的問(wèn)題展開了調(diào)查。

橋梁與渡河工程；預(yù)應(yīng)力混凝土；加固設(shè)計(jì)；形成過(guò)程

一、橋梁與渡河工程中影響預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的原理

（一）混凝土鈣化的原理。其鈣化是指一種化學(xué)反應(yīng)。

是指其中的氫氧化鈣和空氣中的二氧化碳或二氧化硫等氣體發(fā)生綜合反應(yīng)。在這一過(guò)程中，堿性的混凝土?xí)诒韺有纬梢环N保護(hù)膜，使其不與外界的空氣接觸，進(jìn)而不被腐蝕，在一定程度上起到了很好的保護(hù)作用。該生化反應(yīng)的本質(zhì)是因?yàn)槠渚哂兄泻头磻?yīng)，酸堿中和以后，堿性減弱，然后會(huì)破壞其保護(hù)膜，進(jìn)而在水中的氧和有害物結(jié)合在一起，就會(huì)產(chǎn)生新的物質(zhì)，原有的結(jié)構(gòu)就會(huì)遭到破壞，最終被腐蝕。并且混凝土不僅在建筑工程的建設(shè)和施工中經(jīng)常使用，同時(shí)其在橋梁工程的建設(shè)中也越來(lái)越廣泛的使用，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛橋梁結(jié)構(gòu)中一個(gè)主要的材料，但是其受外界因素的影響非常明顯，容易產(chǎn)生裂縫，在這樣的情況下需要對(duì)這種結(jié)構(gòu)的橋梁進(jìn)行加固。

（二）鋼筋腐蝕的原因。

混凝土中的那個(gè)酸性物質(zhì)和氯化物會(huì)和在鋼筋表面的保護(hù)薄膜發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使其表面的保護(hù)薄膜遭到破壞，然后其中的易腐蝕物質(zhì)會(huì)和水和酸進(jìn)一步發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而就會(huì)加強(qiáng)鋼鐵的腐蝕。在這一系列鋼鐵生銹的過(guò)程中會(huì)有一些現(xiàn)象，例體積會(huì)出現(xiàn)膨脹，會(huì)出現(xiàn)裂縫，破壞鋼筋的結(jié)構(gòu)，使其結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，鋼筋的中心受到侵蝕以后，其表面積就會(huì)減少，承載力就會(huì)降低，出現(xiàn)的不良結(jié)果就是嚴(yán)重變形，在長(zhǎng)時(shí)間的作用下就會(huì)導(dǎo)致結(jié)果更加嚴(yán)重的不良后果。

（三）凍融交替的原理。

在凍融交替的過(guò)程中主要是其中的水和溫度再起主導(dǎo)作用，如果在混凝土中的水在低溫的情況下結(jié)冰就會(huì)膨脹，從而破壞其結(jié)構(gòu)，在多次交替之后，混凝土就會(huì)出現(xiàn)脫落現(xiàn)象，橋梁的穩(wěn)定性就會(huì)遭到破壞，隨著年限的增加，其就會(huì)在很短的時(shí)間內(nèi)遭到破壞，并且速度會(huì)越來(lái)越加快。

（四）氯離子腐蝕的原因。

對(duì)混凝土的侵蝕的氯離子主要來(lái)自從外界環(huán)境，它滲透到硬化了的混凝土中，與其發(fā)生反應(yīng)。其主要來(lái)源主要有海水， 人為原因。氯離子和混凝土發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，破壞混凝土的結(jié)構(gòu)，最終腐蝕。

（五）堿骨料反應(yīng)的原因。

指水泥中的堿和骨料中的活性硅發(fā)生反應(yīng)，生成堿一硅酸鹽凝膠，并吸水產(chǎn)生膨脹壓力，造成混凝土開裂。堿骨料反應(yīng)引起的混凝土結(jié)構(gòu)破壞程度，比其他耐久性破壞發(fā)展更快，后果更為嚴(yán)重。堿骨料反應(yīng)一旦發(fā)生，很難加以控制，一般不到兩年就會(huì)使結(jié)構(gòu)出現(xiàn)明顯開裂。

二、橋梁與渡河工程中預(yù)應(yīng)力混凝土加固設(shè)計(jì)的原則

（一）安全適用、可靠耐久的原則。橋梁加固的主要原因是抗壓能力弱，造成這種結(jié)果的原因也有很多，除了上述的原因外，環(huán)境惡劣、施工中的人為原因等。根據(jù)有關(guān)調(diào)查，由于耐腐蝕的能力差或者有效期時(shí)間短，所以加固設(shè)計(jì)的任務(wù)任重而道遠(yuǎn)。其不僅要加強(qiáng)其穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，還要保證其有效性，同時(shí)還要保證其耐久性能，以此來(lái)保證質(zhì)量。

（二）經(jīng)濟(jì)原則。在橋梁的加固工程中，維修成本很大，甚至要比新建一座橋梁要多，所以在工程中要加強(qiáng)考慮成本因素。當(dāng)加固成本很高時(shí)，應(yīng)該結(jié)合考慮社會(huì)效益，新建成本，如果不能接受，就要調(diào)整其方案。

（三）采用先進(jìn)加強(qiáng)穩(wěn)固的理念、手段的原則。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，該技術(shù)也逐漸應(yīng)用在橋梁的建設(shè)、加強(qiáng)穩(wěn)固橋梁的研究領(lǐng)域，例如加強(qiáng)穩(wěn)固材料與施工方法上，例如纖維黏貼技術(shù)的應(yīng)用在很大程度上解決了許多橋梁維修方面的問(wèn)題。因此，在橋梁加固方案選擇時(shí)，應(yīng)該最大限度降低對(duì)原結(jié)構(gòu)的損傷，再能保證質(zhì)量的前提下 ，來(lái)選擇加固工藝，加固工藝，加固方案。

(四) 在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛結(jié)構(gòu)橋梁的加固設(shè)計(jì)中，首先應(yīng)該對(duì)橋梁的世紀(jì)狀況予以充分的了解，根據(jù)工程的實(shí)際情況來(lái)對(duì)橋梁的相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，然后才能采取相應(yīng)的措施對(duì)其進(jìn)行加固。

三、橋梁與渡河工程中預(yù)應(yīng)力混凝土加強(qiáng)穩(wěn)固設(shè)計(jì)的重點(diǎn)

（一）加大對(duì)舊橋的檢查力度。

（1）全面檢查：首先要全面的檢查橋梁，例如橋梁的整體大小，面積、鋼筋大小和結(jié)構(gòu)、地理位置等來(lái)認(rèn)真的測(cè)量、記錄，獲得詳實(shí)的第一首資料。其次要對(duì)所使用材料的性能要進(jìn)行鑒定和了解，如建造鋼筋混凝土橋的混凝土質(zhì)量和鋼筋的承壓強(qiáng)度等。一般是用回彈儀當(dāng)場(chǎng)測(cè)定，收集樣本在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析；同時(shí)也要進(jìn)行調(diào)查。最后要檢查橋梁的通路狀況，尤其是要檢查和了解橋梁存在的問(wèn)題以及存在問(wèn)題的原因。要檢測(cè)混凝土的質(zhì)量，被侵蝕，風(fēng)化的程度和裂縫大小，還應(yīng)對(duì)一些配套設(shè)施的功能進(jìn)行檢查。（2）不明顯部位的檢查。橋梁本身構(gòu)架會(huì)因?yàn)樵S多客觀原因產(chǎn)生一些隱蔽的問(wèn)題，所以我們?cè)谡w檢查過(guò)程中，應(yīng)該加強(qiáng)檢查力度，要根據(jù)構(gòu)架在受力時(shí)的特點(diǎn)，進(jìn)行有效的檢查。一般情況下要重點(diǎn)檢查的比較容易忽略的地方。

（二）采取合理的加強(qiáng)穩(wěn)固技術(shù)的要點(diǎn)。

（1）注漿加固技術(shù)。這一技術(shù)是通過(guò)增壓的方式，具有較強(qiáng)粘接性能的材料加入后會(huì)在內(nèi)部產(chǎn)生一些空隙，在這時(shí)通過(guò)增壓的作用就可以壓縮空隙，提高橋梁的完整性和硬度。（2）體外預(yù)應(yīng)力加強(qiáng)穩(wěn)固技術(shù)。該技術(shù)是使用具有高強(qiáng)度的鋼筋來(lái)支撐被加強(qiáng)穩(wěn)固的地方。這一技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，不僅增強(qiáng)了橋梁的承載力，還增加了單位面積的承載力、縮短裂縫、提高橫截面的抗裂能力。（3）外部粘貼加固技術(shù)。該技術(shù)是通過(guò)粘結(jié)劑把鋼筋或所使用的復(fù)合材料等涂到要粘結(jié)的物體上，來(lái)提高橋梁的穩(wěn)固程度和承載力。該技術(shù)是在配件表層用特別制作的建筑使用的膠粘貼鋼板，將其牢固的連接在一起，使其結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，使其承受壓力的能力增強(qiáng)。（4）增加截面加固技術(shù)。增加截面加固技術(shù)是用來(lái)提高橋梁的耐彎、耐壓、耐剪、持久等能力的，與此同時(shí)也可以用來(lái)解決混凝土橫截面損失的問(wèn)題，增加其抵抗外力作用的性能，所以在橋梁修復(fù)方面得到廣泛的引用。但這種技術(shù)也有其缺陷，就是會(huì)占用其建筑空間，減少施工空間。（5）外包鋼加固技術(shù)。該技術(shù)是用來(lái)提高構(gòu)架配件的抗壓和抗彎能力的。由該技術(shù)具有的優(yōu)點(diǎn)是施工時(shí)間比較短，占用的空間相對(duì)較小，所以廣泛地應(yīng)用在不讓增大截面尺寸，而又需要在很強(qiáng)的程度上提高其承載能力和穩(wěn)定性方面的加固領(lǐng)域。

結(jié)束語(yǔ)：

隨著經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展的，交通在經(jīng)濟(jì)中占有越來(lái)越重要的地位，橋梁的建設(shè)也越來(lái)越多，隨著交通壓力的增大，許多的橋梁的承載能力也會(huì)出現(xiàn)交通壓力大，承載力不足等問(wèn)題。這些問(wèn)題往往存在安全隱患，會(huì)威脅到人的生命安全，也會(huì)造成交通阻斷或者交通堵塞，所以我們應(yīng)該加強(qiáng)加固技術(shù)的研發(fā)，加強(qiáng)對(duì)道路管理的能力，來(lái)適應(yīng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，增強(qiáng)橋梁的安全可靠性。

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