桥梁与渡河工程中预应力混凝土加固设计的要点分析

王爽

摘要：桥梁施工在国家经济建设当中能够起到一定的促进作用，另外还能够确保人们的日常出行安全，所以提升其安全性及稳定性就成为了该行业所关注的重点内容。桥梁的预应力砼加固设计过程当中首先应该要将原先的桥梁进行检测，然后依据桥梁实际的状况选择合适的加固技术。因为我们国家在该方面的研究起步相对比较晚，所以就需要对其设计实施进一步的研究。针对于此，本文主要研究了其砼结构的原理，在这样的基础上对其加固设计展开了具体的分析和调查。

关键词：桥梁与渡河工程；预应力混凝土；加固设计；要点分析

自从上世纪末期以来，我们国家经济水平的不断提升以及城镇化进程的加快使得桥梁施工的规模得以扩大，以此促进了我国交通行业的发展。但是，在实际施工的时候经常会因为各种因素的影响使得桥梁结构的稳定性变差，给人们的正常出行带来了极大的不便和影响。对此，要想从根本上解决这一问题就应该要深入分析影响结构稳定性的原理，并确定加固设计的原则，最后对其中的设计要点进行分析，从而提升桥梁工程质量。

一、影响原理

（一）砼的钙化

砼当中的氢氧化钙与空气当中的二氧化碳等气体发生综合性的反应，在这整个过程当中碱性的砼会在其表面上形成一种保护膜，使其无法与外界的空气相互接触，由此就不会被腐蚀，这样就能够产生一定的保护效果。从该生化反应的本质进行分析能够发现这其实是一种中和反应，当酸碱中和之后其碱性就会减弱，然后对保护膜产生破坏作用，由此水当中的氧与有害物质结合在一起就会产生新的物质，这样原先的结构就会被破坏，最后腐蚀。因为在桥梁施工当中对混凝土有广泛应用，所以极易受到外界因素的影响，由此就会发生裂缝，这就需要对其进行加固。

（二）钢筋锈蚀

因为砼当中而对酸与氯化物会在钢筋的表层保护膜上产生化学反应，由此其保护膜被破坏，其中具有腐蚀性的物质会与水等物质再次发生反应，这样就会加剧腐蚀[1]。在生锈的这一过程当中因为该体积会发生膨胀，所以就会出现裂缝，使钢筋自身的结构受到破坏，由此导致结构稳定性降低；当钢筋的中心受到侵蚀之后表面积就会有所减少，由此承载能力下降，极易发生变形，长时间下去将会导致整体工程被破坏。

（三）冻融交替

在这一过程当中主要是水与温度之间起主导作用，要是在砼当中其水是低温情况并结冰，那么就会导致其膨胀，由此对结构产生一定的破坏作用；在反复作用之后砼就会完全脱落下来，整体桥梁的稳定性就会被破坏，并且是在极短的时间之内被破坏，其破坏速度会随着时间的推移不断加快。

（四）氯离子腐蚀

给砼带来侵蚀作用的氯离子主要是从外环境当中来的，它进入到已经硬化的砼当中与其产生一定的反应。其主要来源是海水，另外还会有一些人为的原因。当这两者发生化学反应之后砼的整体结构就会被破坏，最后发生腐蚀。

（五）碱骨料反应

这一反应主要就是水泥当中骨料的活性硅与碱产生了一定的反应，之后出现了硅酸盐凝胶，并且在吸水之后迅速膨胀，使混凝土开始出现裂痕[2]。该反应给砼带来的损毁程度要比其他的损毁情况更迅速，带来的后果也更加严重。

二、设计原则

（一）安全及耐久

对该工程实施加固主要是因为其抗压能力比较差，出现这种情况的原因除了以上的叙述之外还有施工当中的人为原因、施工环境等都是重要的影响因素。通过相关部门的调查研究发现因为其砼结构本身耐腐蚀能力较差并且有效时间无法保障，所以加固设计仍旧任重道远。在进行加固设计的时候除了要确保其基本的稳定性和有效性之外还要保证基本的耐久性。

（二）经济性

在对桥梁实施加固的时候因为本身的维修成本较大，有时候甚至比重新建造还要多，所以在实施加固的过程当中必须要加强对成本因素的考虑。要是加固成本预算过高，应该要综合其社会效益与新建成本进行比较，要是不能接受就要及时调整加固方案。

（三）积极使用先进技术和手段

在加固的时候要优先选择先进技术，比如在施工手段和稳固材料方面可以使用纤维黏贴技术。在制定加固方案的时候应该要尽最大可能控制好对原先结构的毁伤，在确保质量的基础上选择先进的工艺及方案。

三、设计要点

（一）加大检查力度

首先，应该要对该工程实行整体性检查，比如将桥梁的结构、大小、面积以及钢筋情况等进行详细的测量和记录，然后获得最详实的资料。其次，要对桥梁建设所使用到的材料性能进行检测，比如对砼的质量以及钢筋本身的承压能力。在测定的时候通常都是使用的回弹仪或者是将样本收集起来在实验室进行研究。最后，还要对其工程的通路情况进行檢查，特别是对于桥梁存在的问题以及相关的原因[3]。还要对砼质量进行检查，主要是对其被风化、侵蚀的程度、产生的裂缝大小以及相应的配套设施功能等。

（二）使用加强稳固技术

1.注浆加固。该技术是一种增压的方式，将一些具有粘结性的材料加入其中就会在其内部产生一定的空隙，然后在增压的作用之下将其空隙进行压缩，以此提高工程本身的的硬度以及完整性。

2.体外预应力加固。该技术主要是应用强度比较高的钢筋对需要进行加固的地方进行支撑。这除了能够增强桥梁本身的承载力之外，还会增加单位面积的承载力，提升横截面的抗压能力。

3.外部粘贴加固。主要是运用到的粘结剂将钢筋以及相应的复合型材料涂到需要进行粘接的物体之上，以此提升该工程的承载能力以及稳固性。

4.增加截面加固。这一技术主要是针对横截面损失的情况，增加其抵抗外力的能力。但是该技术存在一定的缺陷，也就是会占到其它的建筑空间，使得施工空间被减少。

5.外包钢加固。这一技术主要是提升结构的抗压及抗弯能力。主要优势就是施工时间短，占据的空间相对比较小，所以被广泛应用到了不给增大截面尺寸又需要提升承载能力及稳定性的情况[3]。

四、结束语

当下桥梁建设越来越多，伴随着交通压力的增长原先很多桥梁的承载能力会因此出现承载力不足的情况。这时候桥梁工程就会出现很大的安全隐患，给行人安全带来严重威胁，另外还会造成交通拥堵或阻断。

参考文献：

[1]纳小刚.探析桥梁与渡河工程中预应力混凝土加固设计的要点[J].建筑工程技术与设计，2015（24）.

[2]贾峰.公路桥梁工程中预应力混凝土桥梁的检测与加固[J].城市建筑，2013（4）：282-282.

[3]刘高锋.预应力混凝土桥梁施工技术要点[J].工程建设与设计，2017（4）：136-137.

（作者身份证号：210105198705104022）