預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)加固與裂縫處理研究

黃春國

濰坊市路通工程建設(shè)有限公司 山東 濰坊 261102

1 預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)及優(yōu)越性

預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)經(jīng)過半個世紀的發(fā)展，目前在世界范圍內(nèi)已成為土木工程建筑中一種十分重要的結(jié)構(gòu)材料，其應(yīng)用范圍也日益擴大，它已經(jīng)由以往的單層、多層房屋、公路、鐵路橋梁、軌枕、電桿、壓力水管、儲罐、水塔等的應(yīng)用擴大到高層建筑、地下建筑、高聳結(jié)構(gòu)、水木結(jié)構(gòu)、海洋結(jié)構(gòu)、機場跑道、核電站壓力容器及大噸位船舶等方面，且已越來越被廣大工程技術(shù)人員所接受。經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，我國預(yù)應(yīng)力技術(shù)取得了巨大的進步。

預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)與普通混凝土結(jié)構(gòu)相比，其主要優(yōu)點是：①提高構(gòu)件的抗裂度，改善了構(gòu)件的受力性能。因此適用于對裂縫要求嚴格的結(jié)構(gòu)；②由于采用了高強度混凝土和鋼筋，從而節(jié)省材料和減輕結(jié)構(gòu)自重，因此適用于跨度大或承受重型荷載的構(gòu)件；③提高了構(gòu)件的剛度，減少構(gòu)件的變型，因此適用于對構(gòu)件的剛度和變形控制較高的結(jié)構(gòu)構(gòu)件；④提高了結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的耐久性、耐疲勞性和抗震能力。

2 預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁加固方法

結(jié)合實際發(fā)現(xiàn)，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的加固方式有很多。在通常情況下，需要根據(jù)被加固對象的受力性質(zhì)，將其分為結(jié)構(gòu)性加固和非結(jié)構(gòu)性加固。對于橋梁結(jié)構(gòu)的加固方法，具體如下。

2.1 被動加固方法

對于這種加固方法，是被動加固法中最為常見的方法。其加固原理則是在橋梁底面或側(cè)面澆筑部分細石混凝土，以此在一定程度上提高主梁截面的有效高度，進而實現(xiàn)加大橋梁受力的目的。這種加固方法在橋梁工程施工中的應(yīng)用，取得的加固效果較為顯著，同時在實際加固過程中不會影響人和非機車輛通行。但是因?qū)嶋H增大截面尺寸較小，因而需要加固的原混凝土表面進行全面清理并打毛。在具體施工過程中，要求施工人員在各項作業(yè)上必須在梁底板建，這就給施工人員在作業(yè)上增加工作量和工作難度。從而促使橋梁工程施工質(zhì)量無法得到有效的開展。

2.2 主動加固方法

這種加方法，主要就是指施工人員在施工中通過預(yù)應(yīng)力的使用對橋梁結(jié)構(gòu)進行加固的方式。

①體外預(yù)應(yīng)力加固法。所謂的體外預(yù)應(yīng)力加固法就是將預(yù)應(yīng)力筋按照要求布置在橋梁的外側(cè)或箱梁內(nèi)部的受拉區(qū)域中，同時還要在適合的位置增設(shè)預(yù)應(yīng)力筋的專向位置，以此能夠有效調(diào)整外預(yù)應(yīng)力筋的具體走向。這種方法使用的關(guān)鍵技術(shù)就是體外預(yù)應(yīng)力筋的錨固以及轉(zhuǎn)向和防腐等相關(guān)問題。經(jīng)過實踐調(diào)查發(fā)現(xiàn)，體外預(yù)應(yīng)加固法已然成為當前橋梁結(jié)構(gòu)加固的重要方法之一。

②高強復(fù)合纖維預(yù)應(yīng)力加固法。關(guān)于這種方法，就是指利用高強復(fù)合纖維布條錨固或以粘貼的形式在梁體外部施加預(yù)應(yīng)力的方法。在實際中，高強復(fù)合纖維預(yù)應(yīng)力加固法還處于試驗的研究階段中。而其中的主要關(guān)鍵技術(shù)就是適用于橋梁加固現(xiàn)場施工的高強復(fù)合預(yù)應(yīng)力纖維布的張拉和錨固技術(shù)。在橋梁結(jié)構(gòu)加固中，施工人員對加固方案的選擇與加固效果與橋梁的實際狀態(tài)具有緊密聯(lián)系，因而使用這種加固方法會在一定程度上受到橋梁結(jié)構(gòu)所帶來的制約。

3 關(guān)于預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁裂縫的處理方法

眾所周知，混凝土橋梁中最為常見的問題就是裂縫。對于裂縫所產(chǎn)生的原因有很多，比如橋梁設(shè)計、施工工藝、日常養(yǎng)護以及承載力等問題的出現(xiàn)，都會在造成橋梁工程裂縫。在通常情況下，裂縫分為兩種，分別是有害裂縫和無害裂縫。有害裂縫的出現(xiàn)，勢必會對整個橋梁的安全性帶來嚴重影響；而無害裂縫則只是對外觀帶來影響。對于這兩種類型的裂縫，需要施工單位在工程施工中予以足夠的重視。對于橋梁裂縫處理的方法，包括多個方面。如表面封閉法、灌漿法和粘貼加固法等。在這些處理方法中，應(yīng)用最為廣泛的就是表面封閉法。對于這種方法，主要就是對混凝土裂縫的表面進行封閉處理的方式。在實際中，主要應(yīng)用處理不會影響橋梁結(jié)構(gòu)承載力安全的裂縫。因表面封閉處理法有三種方法，下文就對這三種方法，即表面涂抹、槽口填充以及表面噴漿這些方法進行分析。

3.1 表面涂抹法

這種方法也被稱為外側(cè)涂抹法。在使用這種方法時，需要對混凝土橋梁中所出現(xiàn)裂縫的具體位置，在其表面上涂抹樹脂保護膜，以此能夠?qū)崿F(xiàn)封閉裂縫的問題。

3.2 槽口添加法

相比其他方法，槽口添加法更加具有科學(xué)性。當施工人員在作業(yè)中出現(xiàn)裂縫的橋梁時，需要按照相關(guān)標準和要求在裂縫的表面開始鑿出U型或V型的槽口。之后，其還要使用樹脂漿對其進行填充。這種感填充法在橋梁裂縫中的使用，能夠確保裂縫得到較好的填充。在此過程中，施工人員在使用這種方式時，必須要結(jié)合裂縫的實際實度和具體形狀來確定其所鑿出的槽口和槽口的深度與寬度。另外，對填充物的選擇需要根據(jù)實際情況來進行的。一般來說，主要使用的填充物為瀝青、樹脂砂漿等。

3.3 表面噴漿法

這種方法，需要施工人員在完成鑿毛處理后的混凝土裂縫的表面，按照相關(guān)標準和要求，噴射較為密實且具有一定厚度的高強度特點的材料，即水泥砂漿進行封閉裂縫的修補方式。對于該技術(shù)的應(yīng)用，主要適用在橋梁裂縫比較淺的施工中，而對比較深的裂縫并不適用。當施工人員在使用該技術(shù)時，要注意混凝土橋梁裂縫的實際位置以及修補的具體要求，采取針對性的噴漿方式。一些常見的噴漿方式有很多，如無筋素噴漿、掛網(wǎng)噴漿以及鑿槽嵌補與掛網(wǎng)相結(jié)合的噴漿等各種修補方式。對于這些修補方式，施工單位則要根據(jù)實際需要選擇。以此能夠更好地處理混凝土橋梁裂縫問題。

4 結(jié)束語

綜合上述，預(yù)應(yīng)力施工在橋梁預(yù)應(yīng)力混凝土工程中占有重要地位，簡單來說，在工程施工中的橋梁加固和裂縫處理對整個工程的質(zhì)量產(chǎn)生重要影響。因而作為施工單位在施工中，要結(jié)合預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁實際情況來進行。通過本文對預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)加固與裂縫處理的深入探討和分析后，施工單位在混凝土橋梁加固方式上，可選擇被動加固方法、主動加固方法。其中主動加固方法包括體外預(yù)應(yīng)力加固法和高強復(fù)合纖維預(yù)應(yīng)力加固法這兩種。而關(guān)于預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁裂縫的處理方法，其則可采用表面涂抹法、槽口添加法、表面噴漿法這些方式。通過對這幾種橋梁加固方法和裂縫處理法的應(yīng)用，不僅更好的保障橋梁工程施工質(zhì)量，同時還極大的提高施工單位處理裂縫問題的水平。