公路桥梁工程中预应力混凝土桥梁的检测与加固分析

罗富愿

（吉安市交通运输综合行政执法支队，江西吉安 343000）

0 引言

随着社会经济的发展，我国交通运输事业得到长足发展，公路桥梁工程作为公共交通体系的重要组成部分，发挥着重要的作用，公路桥梁工程规模大、跨度长、投资大、风险大，管理难度较大，在施工过程中难免出现一些问题。施工人员应严格根据工程设计行业规范操作，做好预应力混凝土桥梁的检测与加固工作，根据现场实际情况，确保预应力混凝土桥梁更加稳定安全，以此确保公路桥梁工程主体结构稳定，确保桥梁在建设完成后可以顺利投入运营。

1 预应力混凝土桥梁概述

在公路桥梁工程建设完成并投入运行后，车辆通行过程中，一些大型载重车辆会因超重问题对公路桥梁工程产生较大的破坏，导致工程结构和地基发生不同程度的变形、裂痕和下沉问题。出现该问题，一方面因为受车辆自身荷载的影响，另一方面是施工材料易变形，抗荷载能力较低所导致。因此，在公路桥梁工程完工后，需要对运力、混凝土桥梁的承载力、稳定性等多方面性能进行测试，并根据具体测试情况及时调整工程设计方案。在混凝土桥梁施工过程中，需要科学搭设钢筋，提高混凝土桥梁的韧性和抗伸拉能力，确保桥梁工程在后期使用过程中有效抵抗各种外界因素的不利影响，减少损伤，提高工程结构的抗变形能力。目前，受我国公路桥梁工程施工技术水平的限制，还存在着较大的难题需要解决，尤其是公路工程预应力混凝土桥梁，在外力作用下常常会发生形变问题，导致公路桥梁工程不稳定，安全系数下降，严重影响桥梁的使用年限[1-2]。

从以上分析结果来看，影响公路桥梁应力、混凝土结构安全性和稳定性的因素是车辆本身的荷载和工程的运载重量。工程单位需加强重视，科学分析公路桥梁工程本身的特点、桥梁工程自身重力以及公路桥梁工程在水力、风力等各方面因素影响下出现不同程度的破损问题。通过综合分析和对比，在施工过程中、后期维护使用过程中加强控制，做好预应力混凝土桥梁的检测与加固工作，及时消除各方面因素的影响，有效提高混凝土桥梁的使用寿命和安全性、稳定性。并对现有的施工技术进行升级改造，明确预应力混凝土发展周期，科学发挥预应力混凝土桥梁本身的创新性和现代性优势特点，在施工环节加强控制和干预，有效保证施工质量，如图1所示。

图1 预应力混凝土桥梁

2 公路桥梁工程中预应力混凝土桥梁的检测技术

第一，预应力混凝土桥梁局部破损检测技术。在对公路桥梁工程运力、混凝土桥梁进行检测时，需要采用专业的检测器具，注重对混凝土桥梁结构局部破损的情况和破损延展变化程度进行测量、分析。在此过程中，还应严格根据相关指数参数进行对比调整，缩小偏差，做好相关评估工作，确保检测结果的准确性、可靠性。当前常用的预应力混凝土桥梁局部破损检测技术具体分为预应力传感检测技术和应力释放法两种。传感器检测技术一般是在钢筋上放置传感器检测设备，便于直接操作。应力释放法是指在预应力桥梁结构中的原始应力场内钻入小孔，去除一部分应力后，使圆孔周围的应力松弛。钻孔会破坏原来的应力分布情况，实现新的应力平衡，在钻孔后会使原来的结构构件发生位移，通过计算孔内的应变量可以有效测量结构构件残余应力，能准确得出测量构件分隔前后的位移变化后的应力转变情况。

第二，电磁感应检测技术。电磁感应检测技术也是一种非常可靠的技术，通过对混凝土桥梁结构本身的磁场变化情况来判断预应力大小，该技术通过磁通量泄露原理准确预测预应力混凝土桥梁中的预应力的损失量。一般在应力变化后，混凝土桥梁结构的体积也会发生伸缩变化，导致局部磁通路面积出现变化后引起磁通量出现变化，可通过检测磁通量变化来判断出应力的变化幅度。该检测技术相比于其他检测技术，优势显著，可及时发现应力变化情况，检测速度快，但是在具体检测的过程中会受到各种外界因素和材质等因素的影响，无法保证检测结果的准确性及可靠性[3]。

第三，光纤传感器检测技术。光纤传感器检测技术是一种结构性的传统传感器检测技术，该检测技术测量范围小，主要进行点对点检测，如果临界断面范围不明确，则会直接影响检测结果，导致检测结果不符合相关要求。对于大型结构，比如桥梁状况的评估，就需要进行大面积的检测。为了确保检测过程安全顺利进行，确保大型结构处于安全状态，需对现有的检测系统进行升级改造，保证检测结果的准确性、可靠性。在光纤传感器检测技术下可有效发现桥梁工程结构的细节性问题，便于及时进行修复调整，确保桥梁结构整体安全、可靠，减少道路事故的发生率，确保路桥可以长时间使用，并在后期及时进行检修。

第四，射线检测技术。主要通过射线原理进行检测，射线是指同位素或者原子核发散形成的一种约束力，同位素一般和土壤的密度与水分有直接关系。将射线检测技术应用于预应力混凝土桥梁检测中，可以对桥梁结构的性能、功能状态进行检测。一般情况下，根据桥梁结构的受力状态，检测可分为静载试验、动载试验；根据检测时间可分为瞬时试验、长期试验。在静载试验下，桥梁结构会受到静载作用的影响，对此可根据作用力的大小对结构构件内力进行检测。在动载检测下，可以准确判断动力荷载大小、频率变化情况和结构构件的动力、结构的自振频率、振动率、衰减程度和加速程度等[4]。

3 公路桥梁工程中预应力混凝土桥梁的加固技术方法

3.1 加固法

在公路桥梁工程预应力混凝土桥梁施工中，应根据桥梁结构的整体特点和设计要求，制定可靠的加固措施，并选择科学合理的加固方法。常见的加固方法有间接加固法和粘钢加固法两种。间接加固法是在加固的过程中设置钢绞线或预应力钢绞线拉杆等支撑架，有效支撑预应力混凝土桥梁的结构，确保加固任务顺利完成。在选择应力钢筋时，需对原有混凝土桥梁结构内部应力变化情况进行分析，在此过程中，需要科学分析传统加固方法下应力滞后的问题。在加入部分应力时，需保持和原有结构的整体性、协调性，有效提高桥梁结构的承载力，有效抑制变形问题的发生。加强对结构构件衔接缝的裂缝宽度控制，有效满足公路桥梁运输需求。期间，还需严格遵循公路桥梁工程施工质量基本要求，科学采用预应力混凝土桥梁加固技术方法。粘钢加固法是将混凝土钢板和预制建筑结构胶体进行结合，直接黏附在混凝土构件的表层，确保钢板和混凝土严密结合，以此提高混凝土桥梁结构的承载力。当前，在黏合混凝土钢板操作期间使用的黏合胶是建筑结构胶，该粘胶效能显著，加固效果好，抗老化性能强，弹性模量大，黏合能力强，可有效应用于受弯力钢筋混凝土构件中，可以根据构件具体的受压范围和现有的粘钢加固措施来操作，有效提高截面受压区域的稳固性、坚固性。同时，还可有效扩大受力钢筋混凝土构件的表面横截面积，发挥混凝土现浇层的作用，提高混凝土构件正面抗弯承载能力和抗剪切能力，确保加固效果符合要求[5]。

3.2 封闭法

在公路桥梁工程预应力混凝土桥梁加固过程中，也可以采用封闭法进行加固，包括表面涂抹法、表面喷砂法、凹槽修补法三种。

第一，表面涂抹法。该方法可应用于混凝土桥梁表面宽度较窄的裂缝处理中。在具体应用该方法时，需要在裂缝位置处涂抹树脂保护膜。该方法加固效果显著，对于宽度较大的表层裂缝，可以涂抹焦油、环氧树脂等新型材料。使用时需明确裂缝位置、裂缝范围，根据具体情况做好追踪工作，确保不同材料可以有效应用于不同的裂缝中。如果混凝土桥梁结构裂缝数量较多，扩散程度大，或者混凝土表面存在老化问题，存在结构砂浆离析问题，则需要技术人员大范围地涂抹保护膜，并制定相关加固措施，避免裂缝宽度增加，保证混凝土结构整体质量达标。

第二，表面喷砂法。相较于其他加固方法，该方法效果显著。在具体操作时，需先对桥梁结构的表面裂缝进行凿毛处理，再喷射水泥砂浆作为保护层，以此提高封闭加固效果。水泥砂浆在与结构表面材料充分结合后可形成坚固的保护层，有效保障混凝土结构的密实性和强度。表面喷砂方法可以有效应用于修补性地裂缝，提高整体修补效果。目前，我国常见的表面喷砂方法包括无菌素喷砂和挂网喷砂两种，具体应用时需根据裂缝具体情况、位置、要求、工程结构特点等科学进行操作，并对修补效果进行评估分析。此外，对于微型和油型的凹槽裂缝可以采用填充修补法，可以有效提高结构的稳定。总之，在使用以上方法时需要遵循因地制宜的原则，明确每一种方法的适用范围和注意事项，有效发挥作用[6]。

3.3 预应力高强钢丝绳抗弯加固技术

预应力高强钢丝绳抗弯加固技术也是一种非常有效的技术方法，具体操作时需先在梁板的底部两侧安装锚具，后在锚具上张拉已经安装好的高低松弛预应力钢丝绳，以此提高混凝土桥梁结构本身的抗弯性能来加固混凝土结构。该方法是一种主动抗弯加固方法，应用时需科学安排，可解决截面积增加和粘刚加固方法下的周期长、施工工序烦琐、结构自重大的问题。同时，该方法可对混凝土梁进行主动式抗弯加固，提高混凝土梁开裂荷载和承载力，提高结构延性，不会破坏原有结构，提高二次受力构件加固效果。该方法施工成本更低，可有效应用在各类桥梁应急加固中。具体应用时需先在端部制造锚具，后对端部锚座进行固定，再进行预应力钢丝绳下料并制作挤压锚头，最后进行板端部槽口的开凿。在开凿后需在端部槽口灌注端部锚固砂浆，张拉与锚固预应力钢丝绳，并在端部锚固砂浆和底部防护砂浆。

3.4 预应力纤维板加固技术

施工单位在应用预应力纤维板加固技术加固预应力混凝土桥梁时，应根据施工工艺和基本流程进行操作，以此保证加固质量和效果。在应用前先做好相关准备工作，及时修复破损的部位，并在底部涂抹相关保护胶；对底部进行抹平、黏结树脂、粘贴碳纤维片工作，对贴片表面处理加工[7]。

4 结语

综上所述，公路桥梁工程自身结构检测水平及加固处理效果，与工程总体质量及使用安全性间存在密切联系，检测水平越高、加固处理越严格，其工程质量越强越能保证使用安全性。因此，相关施工单位应秉持具体问题具体分析的工作原则，加强对混凝土桥梁预应力检测及加固的重要性及必要性的重视，规范混凝土桥梁预应力检测及加固的环节，制定兼顾合理性及准确性的操作方案，选择出最为科学合理的技术手段，以达到保证公路桥梁工程施工质量的目标。