桥梁与渡河工程中预应力混凝土加固设计的要点分析

桥梁与渡河工程中预应力混凝土加固设计的要点分析

刘 铮1林增华2

(辽宁科技大学土木工程学院 114051)

中图分类号：TU7 文献标识码：B 文章编号1007-6344（2017）05-0088-01

桥梁预应力混凝土加强稳固设计的实施中首先要对旧设施进行检查，在加固的过程中要采用的合理的技术。在中国桥梁预应力混凝土结构稳固的发展缓慢，但是这一技术的发展对桥梁的建设有很重要的意义，所以应该加强对该技术的研究。在本篇文章中，简单介绍了桥梁与渡河工程中影响预应力混凝土结构是怎样形成的，对预应力混凝土加强稳固设计的原理和预应力混凝土加强稳固设计中的问题展开了调查。

桥梁与渡河工程；预应力混凝土；加固设计；形成过程

一、桥梁与渡河工程中影响预应力混凝土结构的原理

（一）混凝土钙化的原理。其钙化是指一种化学反应。

是指其中的氢氧化钙和空气中的二氧化碳或二氧化硫等气体发生综合反应。在这一过程中，碱性的混凝土会在表层形成一种保护膜，使其不与外界的空气接触，进而不被腐蚀，在一定程度上起到了很好的保护作用。该生化反应的本质是因为其具有中和反应，酸碱中和以后，碱性减弱，然后会破坏其保护膜，进而在水中的氧和有害物结合在一起，就会产生新的物质，原有的结构就会遭到破坏，最终被腐蚀。并且混凝土不仅在建筑工程的建设和施工中经常使用，同时其在桥梁工程的建设中也越来越广泛的使用，预应力混凝土连续刚桥梁结构中一个主要的材料，但是其受外界因素的影响非常明显，容易产生裂缝，在这样的情况下需要对这种结构的桥梁进行加固。

（二）钢筋腐蚀的原因。

混凝土中的那个酸性物质和氯化物会和在钢筋表面的保护薄膜发生化学反应，使其表面的保护薄膜遭到破坏，然后其中的易腐蚀物质会和水和酸进一步发生化学反应，进而就会加强钢铁的腐蚀。在这一系列钢铁生锈的过程中会有一些现象，例体积会出现膨胀，会出现裂缝，破坏钢筋的结构，使其结构不稳定，钢筋的中心受到侵蚀以后，其表面积就会减少，承载力就会降低，出现的不良结果就是严重变形，在长时间的作用下就会导致结果更加严重的不良后果。

（三）冻融交替的原理。

在冻融交替的过程中主要是其中的水和温度再起主导作用，如果在混凝土中的水在低温的情况下结冰就会膨胀，从而破坏其结构，在多次交替之后，混凝土就会出现脱落现象，桥梁的稳定性就会遭到破坏，随着年限的增加，其就会在很短的时间内遭到破坏，并且速度会越来越加快。

（四）氯离子腐蚀的原因。

对混凝土的侵蚀的氯离子主要来自从外界环境，它渗透到硬化了的混凝土中，与其发生反应。其主要来源主要有海水， 人为原因。氯离子和混凝土发生化学反应，破坏混凝土的结构，最终腐蚀。

（五）碱骨料反应的原因。

指水泥中的碱和骨料中的活性硅发生反应，生成碱一硅酸盐凝胶，并吸水产生膨胀压力，造成混凝土开裂。碱骨料反应引起的混凝土结构破坏程度，比其他耐久性破坏发展更快，后果更为严重。碱骨料反应一旦发生，很难加以控制，一般不到两年就会使结构出现明显开裂。

二、桥梁与渡河工程中预应力混凝土加固设计的原则

（一）安全适用、可靠耐久的原则。桥梁加固的主要原因是抗压能力弱，造成这种结果的原因也有很多，除了上述的原因外，环境恶劣、施工中的人为原因等。根据有关调查，由于耐腐蚀的能力差或者有效期时间短，所以加固设计的任务任重而道远。其不仅要加强其稳定结构，还要保证其有效性，同时还要保证其耐久性能，以此来保证质量。

（二）经济原则。在桥梁的加固工程中，维修成本很大，甚至要比新建一座桥梁要多，所以在工程中要加强考虑成本因素。当加固成本很高时，应该结合考虑社会效益，新建成本，如果不能接受，就要调整其方案。

（三）采用先进加强稳固的理念、手段的原则。随着科学技术的不断发展，该技术也逐渐应用在桥梁的建设、加强稳固桥梁的研究领域，例如加强稳固材料与施工方法上，例如纤维黏贴技术的应用在很大程度上解决了许多桥梁维修方面的问题。因此，在桥梁加固方案选择时，应该最大限度降低对原结构的损伤，再能保证质量的前提下 ，来选择加固工艺，加固工艺，加固方案。

(四) 在进行预应力混凝土连续刚结构桥梁的加固设计中，首先应该对桥梁的世纪状况予以充分的了解，根据工程的实际情况来对桥梁的相关指标进行计算，然后才能采取相应的措施对其进行加固。

三、桥梁与渡河工程中预应力混凝土加强稳固设计的重点

（一）加大对旧桥的检查力度。

（1）全面检查：首先要全面的检查桥梁，例如桥梁的整体大小，面积、钢筋大小和结构、地理位置等来认真的测量、记录，获得详实的第一首资料。其次要对所使用材料的性能要进行鉴定和了解，如建造钢筋混凝土桥的混凝土质量和钢筋的承压强度等。一般是用回弹仪当场测定，收集样本在实验室进行分析；同时也要进行调查。最后要检查桥梁的通路状况，尤其是要检查和了解桥梁存在的问题以及存在问题的原因。要检测混凝土的质量，被侵蚀，风化的程度和裂缝大小，还应对一些配套设施的功能进行检查。（2）不明显部位的检查。桥梁本身构架会因为许多客观原因产生一些隐蔽的问题，所以我们在整体检查过程中，应该加强检查力度，要根据构架在受力时的特点，进行有效的检查。一般情况下要重点检查的比较容易忽略的地方。

（二）采取合理的加强稳固技术的要点。

（1）注浆加固技术。这一技术是通过增压的方式，具有较强粘接性能的材料加入后会在内部产生一些空隙，在这时通过增压的作用就可以压缩空隙，提高桥梁的完整性和硬度。（2）体外预应力加强稳固技术。该技术是使用具有高强度的钢筋来支撑被加强稳固的地方。这一技术得到广泛应用，不仅增强了桥梁的承载力，还增加了单位面积的承载力、缩短裂缝、提高横截面的抗裂能力。（3）外部粘贴加固技术。该技术是通过粘结剂把钢筋或所使用的复合材料等涂到要粘结的物体上，来提高桥梁的稳固程度和承载力。该技术是在配件表层用特别制作的建筑使用的胶粘贴钢板，将其牢固的连接在一起，使其结构更加稳定，使其承受压力的能力增强。（4）增加截面加固技术。增加截面加固技术是用来提高桥梁的耐弯、耐压、耐剪、持久等能力的，与此同时也可以用来解决混凝土横截面损失的问题，增加其抵抗外力作用的性能，所以在桥梁修复方面得到广泛的引用。但这种技术也有其缺陷，就是会占用其建筑空间，减少施工空间。（5）外包钢加固技术。该技术是用来提高构架配件的抗压和抗弯能力的。由该技术具有的优点是施工时间比较短，占用的空间相对较小，所以广泛地应用在不让增大截面尺寸，而又需要在很强的程度上提高其承载能力和稳定性方面的加固领域。

结束语：

随着经济的日益发展的，交通在经济中占有越来越重要的地位，桥梁的建设也越来越多，随着交通压力的增大，许多的桥梁的承载能力也会出现交通压力大，承载力不足等问题。这些问题往往存在安全隐患，会威胁到人的生命安全，也会造成交通阻断或者交通堵塞，所以我们应该加强加固技术的研发，加强对道路管理的能力，来适应经济的发展，增强桥梁的安全可靠性。

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