公路桥梁工程中预应力混凝土桥梁的检测与加固

牟风芹，鞠一帆

（烟台市莱山公路建设养护中心，山东 烟台 264003）

随着人民群众对交通条件的不断要求，近几年我国的公路桥梁工程。通过应用各种先进的预应力施工技术，有效地提升了公路桥梁工程的质量，为交通运输提供了安全稳定的交通环境，同时通过科学的预应力施工技术为公路桥梁施工单位创造了良好的经济效益。

1 预应力混凝土桥梁的检测与加固的意义

1.1 公路桥梁安全指数的重要保障

随着桥梁建设的不断发展，各种形式的桥梁建设技术被广泛应用。其中，应用最广泛的就是预应力混凝土结构技术，这种技术可以很大程度上对桥梁的结构进行稳固处理。通过对桥梁的的各个部件进行加固，能让桥梁的使用寿命得到最大限度的延长。而如果预应力混凝土桥梁的结构不合理，桥梁的外部荷载力就会受到破坏，进而会对流动乘客的生命安全造成严重的影响。所以，相关桥梁工作人员要对预应力混凝土桥梁及时进行检测和加固，以有效保证公路桥梁的安全性。

1.2 评价公路桥梁质量的重要手段

通过对预应力混凝土桥梁进行检测与加固处理，可以对混凝土结构桥梁的质量和运行荷载能力进行更好的评估，从中获取到的质量信息可以为后期的桥梁质量加固提供准确的数据支持，从而对各种突发事件可以更好地进行规避，确保公路桥梁运输的安全性。

1.3 可以及时有效地掌握混凝土结构桥梁的损伤程度

随着社会经济的不断发展，车辆越来越多，这让公路桥梁的承载力越来越大，严重超出了桥梁设计建设时的初始承载能力，这对桥梁的安全性和稳定性有不同程度的影响。通过对预应力混凝土桥梁进行检测，可以确定桥梁的损伤程度以及损坏原因，以及时有效地对公路桥梁的损伤区域进行补救和加固，确保运行的稳定。

2 预应力混凝土桥梁的检测技术

2.1 混凝土结构桥梁的局部破损检测技术

现阶段我国混凝土结构桥梁的局部破损检测技术主要有传感技术检测和应力释放法两种。其中传感技术检测的原理是将传感设备置于预应力上，从而直接获取钢筋和混凝土桥梁的应力状态，最后通过模拟分析的手段对反馈的数据信息进行分析统计，利用这些最终形成的信息数据可以准确地对桥梁的运行状态和安全指数进行评估。除此以外，这种技术方法还可以帮助技术人员对预应力混凝土桥梁的内部结构进行预测。应力释放法技术主要应用于预应力混凝土桥梁结构构件的应力检测上，工作原理是对构件分离前后的位移变化进行测量，然后转化成为应力。在应力释放技术的应用过程中，绑定产生的应力主要的释放形式是机械切割释放，对测试前后的变化进行分析总结，最终获得预应力混凝土桥梁的具体压力条件。

2.2 预应力混凝土桥梁的检测技术

（1）超声波检测技术。超声波检测技术是一种新型的无损检测技术，这种技术的工作原理是充分利用超声波的物体内传导规律，对预应力混凝土桥梁的结构构件进行精准评判。超声波检测技术的应用必须依靠专业的仪器进行，需要由专业的监测人员进行具体的操作。超声波检测技术的优势就在于它是一种声波形式，可以对物体进行无接触检测，因而被广泛的应用于各种类型的工程项目检测工作中。超声检测技术可以对预应力混凝土桥梁的裂缝深度进行掌握，获取相应的信息数据，这些数据可以为后期的桥梁耐久性和加固提供支持。一般来说测定桥梁裂缝深度时，科学的操作方法学是将超声检测设备的发射探头和接收探头布置于混凝土桥梁同一平面的裂缝附近，检测标准是图中出现红色表示质量良好、黄色表示较好，如果出现深蓝色，则表示混凝土结构桥梁的结构构件不密实，存在质量问题。

（2）电磁效应检测技术。电磁效应检测技术主要是指对混凝土桥梁预应力水平进行检测。总体来说电磁效应检测技术主要有测漏磁检测、涡流检测以及磁粉检测三种，这三种检测方法的具体操作流程虽然有差异，但是工作原理都是相同的，都是通过对预应力构件周围的磁力进行分析，从而获取桥梁的伸缩性能参数。从大量的桥梁检测试验中可以看出，当桥梁的预应力发生变化，随之发生的还有桥梁的中磁通量。因此就可以认为在桥梁预应力检测中，只需要利用电磁方法对其中的中磁通量进行测量就可以得到预应力和中磁通量之间的关系。这种操作方法的优势是操作流程和操作内容相对较简单，可以在不直接接触预应力混凝土桥梁的情况下完成整体的检测工作。但同时这种检测方法存在缺陷，主要表现在电磁效应检测技术需要相对安静的检测环境，要尽量减少外界因素对检测工作的影响，从而有效提高检测准确度。

3 预应力混凝土桥梁的加固技术

3.1 直接加固处理

预应力混凝土桥梁的直接加固处理主要就是将某些材料或者附件直接添加于混凝土构件的外部，增加其稳定性。常见的预应力混凝土桥梁的直接加固方法主要是粘钢加固法，具体的工作方法是采用特制的建筑结构胶粘贴板直接固定于混凝土结构的表面，两者紧密结合后，实现提高混凝土承载力的目的。这种加固方式广泛应用于混凝土建筑工程中，主要的优势就是这种胶粘贴板的粘结能力强，可以实现加固作用，同时这种材料的耐老性较好，弹性模量高，可以有效加大加固区域的横截面积。虽然这种加固方法具有良好的优势性能，但是不可以忽视其不足：粘贴板的总量较大，会增加桥梁的承载力，让桥梁的负担更重；同时，容易受到外界因技术的影响，长期暴露在空气中会受到不同程度的腐蚀，从而增加桥梁的运行潜在的安全隐患。因此在实际的应用中，需要结合具体的应用环境，合理进行权衡，选择最适宜的加固方式，最大限度地实现预应力混凝土桥梁的加固作用。广西利用植筋的方式进行预应力混凝土桥梁加固的现场照片如图1 所示。

图1 广西植筋加固工程

3.2 间接加固处理

间接加固处理是指采用支撑结构对预应力混凝土的构件进行加固，从而实现加固预应力混凝土桥梁的目的的方式。间接加固的处理方法主要是预应力钢线拉杆方式，工作原理是通过预应力钢筋，对原结构内部的应力分布情况进行改变，消除一般加固结构中的预应力滞后情况，让后加部分的预应力和原有结构能够协同工作，进而有效降低桥梁结构的变形和裂缝宽度，有效提高桥梁结构的承载能力，实现加固目的。预应力水平拉杆之所以能够实现预应力混凝土桥梁的加固目的，关键一点就是拉杆在预应力和新增外力的共同作用下，产生了轴向力，轴向力通过杆端的节点有效的传递到桥梁混凝土结构构件上，此时混凝土结构构件会产生偏心受压作用，这种作用可以克服部分外荷载力产生的弯矩，有效提高混凝土结构构件的抗力。

3.3 表面封闭法

如果预应力混凝土桥梁出现裂缝时，则可以采用表面加固的方法进行裂缝处理，进而增强桥梁结构构件的稳定性。表面封闭法适用于宽度小于0.15mm 的裂缝处理。常用的表面封闭处理技术有喷砂技术、表面涂抹和凹槽修补三种。喷砂技术的具体工作流程是将喷砂应用于裂缝的表面，然后应用水泥浆等材料进行加固，水泥浆具有很强的密实性，可以对裂缝处实现整体强度的加强。还可以采用保护塑料进行加固。当桥梁工程中裂缝发生变化时，就可以利用表面涂抹的方式进行加固，主要就是利用焦油环氧树脂材料进行加固处理。桥梁工程中的裂缝有时比较密集，加固处理的难度较大，这时候最好的处理方法就是覆盖大面积的焦油环氧树脂材料进行加固处理，但是在加固处理的过程中要注意密度的分布情况，做到合理科学的控制，减少浪费。在加固的过程中，往往会出现工程面的爆破情况不透明的情况，此时需要可以利用凹槽修补进行加固，具体的工作是用磨光机顺着裂缝的方向切割,深度为10mm 左右，宽度可以控制为60mm 左右。然后对桥梁裂缝处进行凿毛处理，凿毛工作完成后，将水泥浆灌注到裂缝区域，实现加固作用。以上几种具体的操作方法常常被用在有缺陷的混凝土结构构件的加固工作中，这种表面封闭法可以确保道路和桥梁的安全性，具有其他加固技术无法比拟的优势。应用表面封闭法采用修补胶加固时的安全性能指标如表1 所示。

表1 裂缝修补胶的安全性能指标 单位：MPa

3.4 添加碳纤维进行加固处理

碳纤维的加固是指对桥梁表面结构添加具有黏性的碳纤维来增强稳固点的伸缩性，应用碳纤维进行加固处理的主要原因就是因为碳纤维的质量较轻，对桥梁本身的承载力不会造成太大的影响，是当前桥梁加固中比较有效的方法。

4 结束语

综上所述，在公路桥梁工程中预应力混凝土桥梁的检测与加固工作中，只有始终坚持局部无损检测和整体无损检测相结合的原则，才能真正改善预应力混凝土桥梁的整体运行能力。对于一些容易被损坏和破坏的区域必须及时进行加固处理，在加固的过程中针对实际的情况选择适宜的方式进行加固处理，从而保证预应力混凝土桥梁的安全性和稳定性。