預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁檢測與加固技術(shù)分析

鐘明

（廣東省建設(shè)工程質(zhì)量安全檢測總站有限公司，廣東廣州 510599）

0 前言

橋梁在我國交通運(yùn)輸領(lǐng)域占據(jù)重要地位，在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展改善民生等方面發(fā)揮巨大作用。通常情況下，橋梁在建成投入使用之后，由于長期處于室外環(huán)境，所以比較容易受到各種自然因素的影響，再加上繁重的交通壓力，導(dǎo)致橋梁很容易受到一定程度的破壞。而對于橋梁建設(shè)來說，往往需要花費(fèi)巨大的資金，一旦出現(xiàn)病害便需要開展拆除處理，不但會嚴(yán)重影響交通運(yùn)營同時也會產(chǎn)生較為嚴(yán)重的浪費(fèi)問題。這就需要及時利用一些科學(xué)方法對橋梁開展檢測工作，以此掌握病害程度，再采取合理有效的措施進(jìn)行加固，從而提高橋梁使用安全性以及延長使用壽命。

1 預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁開展檢測以及加固的意義研究

1.1 能夠延長橋梁使用壽命

對于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)來講，其在橋梁使用過程中是否存在質(zhì)量問題，可以對橋梁主體結(jié)構(gòu)安全性以及穩(wěn)定性造成直接影響。借助檢測以及加固技術(shù)，能夠?qū)ζ鋵嶋H質(zhì)量狀況做出深入分析，并結(jié)合實際情況采取對應(yīng)措施將這些問題開展科學(xué)處理，如此便能夠增加整個橋梁的耐用性，促使其使用壽命得以延長。

1.2 能夠為橋梁質(zhì)量事故判定有效提供科學(xué)依據(jù)

開展橋梁工程檢測工作，其實際檢測結(jié)果屬于橋梁質(zhì)量方面缺陷分析、判斷還有技術(shù)評估等方面的主要依據(jù)。結(jié)合檢測數(shù)據(jù)，能夠?qū)ο鄳?yīng)橋梁自身的質(zhì)量缺陷以及事故特征做出判定，這樣可以更好地對各類事故做出全面有效的控制，有助于更好地管控橋梁實際運(yùn)營狀況，確保其運(yùn)營的安全性。

2 預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁檢測技術(shù)分析

2.1 電磁效應(yīng)檢測法

對于電磁效應(yīng)檢測技術(shù)而言，其主要可以分為三種檢測方式：①渦流檢測；②漏磁檢測；③磁粉檢測。該技術(shù)的實際工作原理主要為磁通量泄露原理，能夠?qū)︻A(yù)應(yīng)力鋼筋實際預(yù)應(yīng)力缺失情況做出有效檢測，一旦存在應(yīng)力變化問題，因為受到物體伸縮產(chǎn)生的影響，磁通可以發(fā)生相應(yīng)的變化，并且促使感應(yīng)器線圈有效地感應(yīng)到相應(yīng)的電流變化，這樣便可以充分檢測相應(yīng)的應(yīng)力變化。對于此項技術(shù)來講，最大的優(yōu)點便是具備較快的測量速度，同時屬于一種非接觸式測量，往往在出現(xiàn)應(yīng)力變化時可以實現(xiàn)遠(yuǎn)距離測量。缺點在于這種技術(shù)一般在現(xiàn)場開展檢測過程中，比較容易受到各類因素的干擾和影響，所以其精確度或者是可靠性等不是很高，很容易加大量值標(biāo)準(zhǔn)難度，而且此項技術(shù)在實際應(yīng)用過程中需要有一定的外部激勵磁場進(jìn)行支撐，所以也較為容易造成磁化不夠均勻這一類問題，另外，此項技術(shù)還存在設(shè)備笨重、能量消耗大以及磁污染等相應(yīng)缺點[1]。

2.2 超聲波檢測技術(shù)

此項技術(shù)目前在多個領(lǐng)域當(dāng)中都有較為廣泛的應(yīng)用，其屬于一種非破損檢測技術(shù)，可以在不影響橋梁結(jié)構(gòu)以及外觀質(zhì)量的情況下，有效借助超聲波在混凝土當(dāng)中傳遞的信息變化來達(dá)到檢測的目的。由于預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁內(nèi)部的組成顆粒相對較小、密度大，并且實際分布較為均勻，所以超聲波在其內(nèi)部進(jìn)行傳播時也較為均勻。在實際開展檢測工作時，聲波在通過混凝土?xí)r，其實際波速與混凝土自身的抗壓強(qiáng)度之間存在正相關(guān)關(guān)系，所以在對結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行評價時，可以將聲波速度作為一個重要參考，能夠準(zhǔn)確有效地檢測出預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷位置以及缺陷程度。除此之外，還可以借助此項技術(shù)，對預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的結(jié)構(gòu)耐久性以及裂縫深度開展分析，同時以此為依據(jù)，合理制定相應(yīng)的修補(bǔ)或加固處理措施[2]。

3 預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁加固技術(shù)分析

3.1 粘鋼加固法

粘鋼加固法又可以稱為直接加固法，主要是指借助建筑結(jié)構(gòu)膠有效地將鋼板粘貼在相應(yīng)的橋梁混凝土結(jié)構(gòu)表面，促使鋼板與混凝土之間實現(xiàn)緊密結(jié)合，以此提高混凝土結(jié)構(gòu)的承載力以及穩(wěn)定性。對于鋼筋混凝土的一些受彎構(gòu)件而言，可以在其受壓區(qū)對此項技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，這樣可以進(jìn)一步提高受壓區(qū)高度，并且可以有效擴(kuò)大截面面積，除此之外還可以有效增加混凝土方面的現(xiàn)澆層，這樣可以使構(gòu)件正截面當(dāng)中的承載力還有斜截面自身的抗剪性能在一定程度上得到提升，同時相應(yīng)的受彎承載力或者是截面剛度等都可以得到進(jìn)一步改善[3]。

3.2 表面封閉技術(shù)

此項技術(shù)可以分為兩種方法：①表面涂抹法。主要是借助涂抹樹脂保護(hù)膜等達(dá)到加固的目的，通常比較適合用于一些混凝土表面寬度相對較小的裂縫。如果裂縫寬度處于變化狀態(tài)，需要選用焦油環(huán)氧樹脂材料，其具備較強(qiáng)的追蹤性，比較適應(yīng)裂縫出現(xiàn)的一系列變化。在實際作業(yè)過程中，如果遇到混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)很多相對密集的裂縫問題，兼具一定的老化問題或砂漿離析等一系列缺陷問題，此時需要做好大面積保護(hù)膜方面的涂抹工作；②針對表面實施的噴砂法。對于這種方法來講，在應(yīng)用時應(yīng)該率先做好裂縫表面的處理工作，即進(jìn)行鑿毛處理，在此基礎(chǔ)上，合理噴射一層水泥砂漿，以此作為保護(hù)層，一般情況下，該保護(hù)層其具備較為良好的密實度以及強(qiáng)度，所以能夠取得較為良好的修補(bǔ)效果[4]。

4 預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁檢測與加固技術(shù)具體應(yīng)用

本文以某工程為例，探討預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁檢測技術(shù)以及加固技術(shù)的具體應(yīng)用方法。該工程已經(jīng)建成并且運(yùn)營13 年，一共8孔，彼此長度皆相同，具體為30m。整座橋梁切實依照雙向四車道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，實際橋面寬度達(dá)到15.8m。由于運(yùn)營時間較長，再加上日常養(yǎng)護(hù)管理工作未能做到位，所以導(dǎo)致部分橋面開始出現(xiàn)病害問題，一般以裂縫以及局部漏筋為主。為了能夠切實掌握該橋梁結(jié)構(gòu)具體情況，確保其能夠安全、穩(wěn)定運(yùn)營，需要對其開展檢測工作，同時結(jié)合檢測結(jié)果，合理采取有效措施，對其進(jìn)行加固。具體操作如下：

4.1 超聲檢測技術(shù)的應(yīng)用

針對本工程，主要借助超聲法檢測樁基強(qiáng)度，具體流程如下：

首先，應(yīng)科學(xué)合理地計算聲測管所需數(shù)量還有其具體應(yīng)該埋設(shè)的位置，通常情況下，對于樁徑明顯小于1.5m 的樁基來講，可以將聲測管控制在3 個左右；而對于明顯大于1.5m 的樁基而言，可以將聲測管數(shù)量控制在4 個或以上。因為通過測量，本橋梁樁徑僅為1.3m，基于此將聲測管控制為3 個即可[5]。

其次，借助開槽機(jī)切實沿著垂直方向開展開槽作業(yè)，過程中注意躲避鋼筋，對于槽寬需要控制在大于聲測管直徑15mm 左右即可，對于槽深需要略深于實際鋼筋所在位置。

最后，實際安裝聲測管之前，需要開展質(zhì)量檢查工作，必須要保證其可以切實滿足檢測工作的一系列基本要求。同時還需要檢測聲時修正值以及相應(yīng)的延遲時間。為了能夠準(zhǔn)確有效地檢測出各部分實際強(qiáng)度，借助取芯法開展強(qiáng)度檢測工作，在實際取芯過程中需要秉持以下原則：①對于各個部位取芯數(shù)量必須在3個以上；②對于芯樣直徑應(yīng)控制在骨料直徑3 倍或以上；③取芯位置應(yīng)該盡可能接近無損檢測位置。

對于本次檢測工作而言，一共檢測了四項內(nèi)容，主要為：①鋼筋腐蝕程度；②混凝土強(qiáng)度；③保護(hù)層厚度；④碳化深度。部分檢測結(jié)果如表1 所示。

表1 部分檢測結(jié)果

結(jié)合實際檢測結(jié)果來看，對于中間的結(jié)構(gòu)而言，病害情況較為嚴(yán)重，相應(yīng)裂縫的出現(xiàn)與車輛超載、設(shè)計以及施工等都存在一定的關(guān)系。

4.2 粘鋼加固法的應(yīng)用

結(jié)合上述檢測結(jié)果以及本工程施工條件來看，需要借助粘鋼加固法來開展加固工作。具體操作如下：

4.2.1 準(zhǔn)備工作

（1）鋼板主要為3#鋼以及16#錳鋼，對于梁底加固所用的具體鋼板尺寸必須要滿足圖紙以及設(shè)計的要求，特別是圓曲線半徑，必須要與橋梁半徑完全一致。對于鋼板下料過程中，需要借助機(jī)械設(shè)備開展切割工作。在完成切割作業(yè)之后，對于鋼板的邊緣需要保持光滑，確保沒有翹曲、毛刺以及咬口。

（2）合理搭設(shè)腳手架，提前做好安全布置以及控制工作。

（3）粘鋼之前，作業(yè)人員必須做好梁體方面的相應(yīng)鋼筋封閉工作，完成之后再對混凝土表面落實預(yù)處理工作。

4.2.2 施工操作

（1）表面處理。將表面破碎以及附著部分仔細(xì)清除干凈；開展鑿毛整平作業(yè)，直至內(nèi)部骨料露出；借助毛刷清理浮塵或者借助噴砂技術(shù)開展表面處理；利用丙酮溶液針對表面開展擦拭工作。

（2）鋼板粘貼。先配制環(huán)氧樹脂膠黏劑，需控制好配合比，注意控制每次配量，盡可能隨配隨用。借助涂拌法開展粘貼工作，分別將鋼板以及混凝土表面都均勻有效地涂抹一層膠黏劑，然后在鋼板表面涂抹砂漿，一般厚度需控制在1~3mm 即可，對于膠層需保證四周薄以及中間厚，同時將氣泡完全擠出，完成此項工作之后立即將所選鋼板材料快速有效地粘貼到相應(yīng)的混凝土表面，過程中還需適當(dāng)?shù)貙⑵浼訅撼尚停柚@種方式能夠擠出一些多余的膠，從而保證兩者緊密貼實。

5 結(jié)語

綜上所述，橋梁在實際運(yùn)營一段時間后，各部分構(gòu)件性能非常有可能逐漸降低，并且陸續(xù)呈現(xiàn)一系列不同程度的病害問題，基于此必須要能夠及時有效地開展檢測或加固工作，確保其可以正常使用，避免引發(fā)安全事故。本文分別對預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁需要用到的檢測技術(shù)還有加固技術(shù)展開了分析，并以實例探討相應(yīng)技術(shù)的應(yīng)用策略，以此提高橋梁檢測加固水平，確保橋梁發(fā)揮應(yīng)有的價值和作用。