張玉江 重慶建設工程質量監(jiān)督檢測中心有限公司 重慶 401135

前言

我國公路交通事業(yè)發(fā)展越來越迅速,公路橋梁工程數量不斷增加,如何保證橋梁工程的安全性顯得越發(fā)重要,而做好橋梁主體結構的預應力混凝土的檢測,并采取相應的加固措施,可以大大提高工程的可靠性與安全性,因此對其進行檢測并采取有效的加固措施,是橋梁工程建設與養(yǎng)護的重要內容。橋梁工程企業(yè)應根據預應力混凝土橋梁檢測與加固的設計特點和要求,不斷完善相關措施。

一、混凝土橋梁建設面臨的問題

道路橋梁跨越高山大川、坑坎溝澗、江河湖海等障礙物,給人們的出行提供了便利。我國南方高溫,北方寒冷,高原缺氧缺水,寒區(qū)冬日漫長,沿海多風多雨,沙漠戈壁荒無人煙,橋梁長期暴露于自然環(huán)境,其結構會受到不同程度的影響,關系其穩(wěn)定性和安全性。

雖然,橋梁工程在建成后都會進行承載能力檢測,確保其承載能力負荷符合相關標準后才能投入使用,但日益增多的車流量與重型汽車,會讓橋梁承受的負荷超標,破壞橋梁結構的安全性和穩(wěn)定性,引發(fā)橋梁結構變形或出現裂縫等現象。這些都會提高橋梁施工過程中的難度和強度。因此,技術人員在開展混凝土施工時,要利用鋼筋材料保障和提升橋梁結構的抗拉伸能力與韌性,降低橋梁結構變形的發(fā)生概率。這就是說,在開展橋梁結構建設時,施工人員要對影響橋梁結構質量的各項因素進行綜合分析,并根據橋梁工程的檢測與加固技術,降低這些因素對橋梁工程使用效果的負面影響,確保橋梁工程使用期限與綜合效益均能夠得到顯著提升。

二、預應力混凝土橋梁檢測與加固的必要性

(一)提高橋梁的安全系數并延長使用壽命

多年來的實踐積累,使得橋梁施工技術水平不斷提高,經過老技術不斷改革的新技術應運而生,尤其是預應力混凝土結構加固技術。對橋梁部件的安全控制和體外加固可以在一定程度上延長橋梁的壽命,提高橋梁的安全性和穩(wěn)定性。在預應力混凝土結構不合理的情況下,橋梁通常會因為較大的外部載荷產生結構性損壞,這會給交通安全帶來威脅。因此,技術人員有責任深入分析橋梁損壞的根本原因,用以提高橋梁的安全系數并延長使用壽命。

(二)橋梁檢測是評價橋梁工程質量以及鑒定工程事故的重要手段

預應力混凝土橋梁的檢測可以更好地對橋梁質量缺陷進行技術評估。主要是可以提供有效的多種測試數據,更好的檢測和判定質量缺陷和事故特征,能夠更好地確認各種事故的性質以及劃分各個部門不同的責任。

(三)可以準確判斷和掌握混凝土橋梁的損傷程度

相應的數據可以通過預應力混凝土橋梁測試和數據分析來獲得,以便確定橋梁損壞的程度并弄清損壞的原因,進而能夠實施優(yōu)化和及時制定加強工程質量的措施,確保整體工程項目質量。

(四)確?；炷翗蛄旱氖褂眉捌渫ㄐ邪踩?/h3>

當今物流業(yè)的快速崛起,行業(yè)競爭加劇的后果是車輛的超載變得越來越嚴重,導致橋梁在使用時超出設計載荷,橋梁超載服役導致結構出現較大問題,降低了整體安全性和耐久性,更有可能橋毀人亡。在混凝土橋梁檢測中采用先進的科學方法,可以及時檢查出各種問題并且進行有效的維護措施,從而確保橋梁工程的服務質量。

三、預應力混凝土橋梁檢測技術與方法

(一)電磁效應的檢測技術方法

該方法涵蓋磁粉、泄漏以及渦流檢測。橋梁施工企業(yè)應當根據不同施工項目的實際情況,對預應力混凝土橋梁進行動態(tài)控制,不僅幫助施工人員確定橋梁的哪些部位存在質量缺陷,及時采取有效措施,進行科學加固改造,還可以進一步提高橋梁施工質量。在橋梁施工過程中,預應力混凝土技術人員對安裝的磁通量進行調整,可以依靠相關設備,如感應設備等技術,來計算橋上的振蕩和電流變化,檢測橋梁的質量和位置缺陷,并做出合理的決定。

(二)超聲波檢測技術方法

這項技術通過分析反射形式,可以估計橋梁的間隙,準確地定位信號間隙,其試驗方法操作簡單,適用范圍廣。超聲波檢測技術方法是通過超聲波在橋梁體內的傳播效應來實現預加載,這種方法也是測試工作中最常用的方法之一。然而,這種測試方法的應用需要使用特殊的超聲波測試儀器,這對操作員的技能要求更高。由于超聲波檢測方法采用聲波的形式,實現預應力混凝土結構的非接觸控制,因此檢測人員可以根據聲波的傳播規(guī)律,準確地評估預應力混凝土橋梁的裂縫和耐久性,從而掌握工程的相關信息。最后,橋梁檢測人員能夠利用信息技術觀察混凝土橋梁的不足之處,有效調整超聲波傳播速度,方便后續(xù)測試。

(三)局部損傷檢測技術方法

局部損傷檢測技術方法主要包括預應力筋的應力釋放控制和直接控制。具體來說,應力釋放試驗是使用適當的設備對受損混凝土橋梁的結構進行檢測,以產生適當的約束力,并根據實際工作條件調整結果,以減少對整個工程的影響,通過觀測和控制混凝土結構中的應力變化和數據結果,調整檢測裝置或儀器以適應預應力鋼筋,并制定目標控制方案,以防止橋梁在未來使用中產生損壞,減少對整座橋梁使用的不利影響。

(四)無線電檢測技術方法

裂縫問題是橋梁檢測工作人員重要面對的困難,其會在一定程度上影響橋梁施工質量。裂縫產生的原因很多,如建筑材料質量較差、施工工藝不合理、環(huán)境溫差大以及混凝土結構中金屬結構和清洗膜損壞等因素。在持續(xù)利用的情況下,腐蝕性情況將繼續(xù)增加,同時使得鋼筋混凝土的框架出現不穩(wěn)定等問題。其次,凍樁的形成,會使得施工裂縫持續(xù)擴大,混凝土結構的穩(wěn)定性會不斷降低。

(五)光纖傳感器檢測技術方法

光纖傳感器檢測技術經過長期發(fā)展,已逐漸應用于橋梁檢測和施工中。與傳統(tǒng)技術相比,光纖傳感器技術具有許多優(yōu)點,包括有效避免高電壓危害;耐腐蝕性強等特點。此外,即使在危險條件下,該技術也能產生良好的檢測結果。然而,光纖傳感器技術的應用成本較高,在測試實踐中尚未完全實現。

(六)雷達檢測技術方法

雷達檢測技術當檢測到錯誤時,還可以同時檢測其他區(qū)域,在一定程度上降低人力物力成本。雷達檢測技術主要以高分辨率測量反射波的振幅和作用時間,該技術通常應用于控制橋梁的含水量,橋梁密封測量,檢查橋梁厚度等方面.

四、預應力混凝土橋梁加固實施策略

(一)直接加固

預應力混凝土橋梁加固是保證橋梁質量和安全的重要手段。最常用的方法是直接加固。直接固定主要是在原有混凝土結構的基礎上,添加適當的材料來提高混凝土的穩(wěn)定性。也是目前最常用的加固方法。建筑結構膠主要用于連接混凝土結構表面的混凝土板,有效地提高整體結構的荷載,這種結構膠粘劑的特點是附著力高,耐老化。此外,對于預應力混凝土橋梁的直接加固,有兩點需要特別注意:一是全面分析結構規(guī)劃的要素。當其框架結構不合理時,容易降低加固質量。其次,對粘結強度進行詳細的分析和驗證。在橋梁的實際應用中,它會受到各種作用力的影響,導致其結構發(fā)生偏差。因此,橋梁加固人員必須綜合分析和考慮這些作用力。直接加固是提高預應力混凝土橋梁施工質量和效率的重要保證,其它包括用離合器固定鋼筋和在結構中插入一定數量的混凝土板的方法,以加強整個混凝土結構的承載力。

(二)間接加固

間接加固用于提高預應力混凝土的穩(wěn)定性,同時,間接加固對原混凝土結構的危害較小,能有效保證結構的完整性。在間接加固中,常用的方法是拉伸預應力鋼導線,目的是改變原結構中的預載分布,有效處理結構中的預載延遲,提高橋梁的整體承載力。其工作原理是:在實際加固過程中,當軸力通過錨節(jié)點傳遞到結構構件時,將產生偏心鋼筋混凝土壓力,減少鋼筋的彎曲變形,提高整個結構的承載力。同時,其應用廣泛,預應力筋張拉法可以改善預應力結構的配筋和分布,從而提高橋梁的承載力。

(三)橋面橫梁隔板加固

橋面橫梁隔板的粘結過程需要徹底清潔原膜或混凝土板的表面,并用砂輪等材料打磨混凝土表面,直至出現大骨料。此外,應采用各種方法清除鋼板表面的腐蝕,然后根據具體的油膏尺寸切割未來需要加固的鋼材,以提高接頭的密度和強度。同時,切割面上的劃痕可以用砂輪等設備清理干凈,然后根據圖紙和結構的要求在混凝土表面鉆孔。如果井位本身與其他設計過程交叉,技術人員可根據具體情況調整井位,避免補強膜,另外,橋梁加固人員應當用刮刀將鋼筋表面的鐵銹清理干凈,然后用刷子將鋼筋表面的鐵銹清理干凈,進而提高預應力混凝土橋梁加固質量。

混凝土的外部鋼筋,也稱為增加橫向鋼筋,增加構件的切割和加固,以提高橋梁強度、剛度、穩(wěn)定性度。由于原柱混凝土截面積的增加和加固,混凝土加固方法包括環(huán)剪、單向加厚和雙向加厚,這種方法不僅增加原柱的荷載,提高結構的可用性和安全性,而且降低柱長比,提高柱的剛度并實現進一步的加固效果。此外,后續(xù)維護成本低,使用壽命長。缺點是現場施工荷載大,維護周期長,對結構的外觀和交付有一定影響。最后,預應力混凝土橋梁加固工程應當加強板材附著力的技術,用緊固方法緊固鋼板是將環(huán)氧樹脂鋼板結合在鋼筋混凝土結構受拉部分的薄弱部分,形成一個整體結構,以替換所需的鋼筋。通過鋼板與鋼筋結構的聯(lián)合作用,可以提高其強度,限制裂縫的發(fā)展,改善鋼筋混凝土的受力狀態(tài),提高橋梁的承載力,達到加固效果,其施工工藝簡單,施工速度快,粘合劑的強度高于基質混凝土。混凝土對象可以在鋼筋和原始構件之間形成一個統(tǒng)一的整體,張力均勻,混凝土中沒有應力集中。

(四)提高橋梁加固防腐工作

在實際施工過程中,提高橋梁加固反腐工作,也是一種廣泛有效的預應力混凝土橋梁加固方法。施工人員應當沿舊橋面鑿除,先鑿至橋面,再鑿至梁頂混凝土,使表面粗糙有齒,卡箍朝外,凹槽約2cm。同時,接縫表面必須妥善處理,并采取清洗、沖洗等措施,接頭表面加工完成后,在鉆頭毛、膠或兩組界面元件后的混凝土表面涂一層環(huán)氧液體,加固錨固件或螺釘,必要時,鋼筋網必須具有抗裂強度,鋼筋網直徑可適當增大。另外,橋梁加固人員應當將混凝土鋪成堅實的一層,以減少新混凝土的收縮,減少新舊混凝土之間的壓差,提高加固效果。在此基礎上,設計師必須按照規(guī)定尺寸的要求切割碳纖維織物,纖維和織物中必須有一定的氣泡,以達到均勻的破碎效果。其次,預應力混凝土橋梁的表面密封過程要求技術人員在實際應用過程中控制鋼筋混凝土的厚度。在加強橋梁技術時,可以使用表面輻射來檢測隱藏的裂縫或其他問題。如有必要,甚至可以重新設計,進而提高橋梁的使用效率。

(五)橋梁破損修復

首先,橋梁加固人員需要設計工程標準:包括原設計荷載標準、橋梁尺寸、橋下尺寸、孔和基礎,檢測深度是否滿足操作要求,橋梁構件和結構的完整性:結構的各個部分是否能保持正常使用,如橋面天花板平面、接縫張力等情況,保證排水設施、立柱、欄桿和其他部件的完整性。對于上下承重結構的質量,是否存在裂縫、腐蝕、風化等損傷和沉降,以及對橋梁整體正常使用的影響。分析橋梁維修及其他事故的現狀:橋梁是否定期檢查和維修、日常維護費用、維護材料和機械設備的消耗、是否發(fā)生事故、發(fā)生事故的可能性、故障排除困難等,分析和評估對橋梁運營的影響。

其次,預應力混凝土橋梁加固基礎鋪設后,橋墩和立交橋會沉降傾斜,造成橋面上的一些病害。隨著時間的推移,這種現象將逐漸增加,橋梁的承載力將繼續(xù)下降。因此,預應力混凝土橋梁加固人員應當采取橋梁基礎、支護和主梁裂縫的修復措施。橋梁調試后,養(yǎng)護人員應定期對橋梁進行檢查,確保橋梁的安全運營。此外,洪水會對橋造成巨大的破壞,因此,橋梁加固人員應當將橋梁結構使用抗沖擊板,以減少洪水對橋梁造成的損壞。

結論

橋梁是中國交通運輸業(yè)發(fā)展的最重要支撐。預應力混凝土橋梁檢測與加固可以結合工程具體情況從不同角度入手。為保證施工質量,設計人員應采取適當的檢測方法和加固措施,不斷提高預應力混凝土橋梁的檢測精度,以提高其加固效果,在展示橋梁建設價值和發(fā)展交通運輸業(yè)方面不斷發(fā)揮其重要作用。為此,施工企業(yè)在開展橋梁工程預應力混凝土橋梁的檢測與加固處理時,要綜合分析橋梁工程的的現狀與特點,選擇最佳的檢測技術,科學運用精準有效的加固技術,確保橋梁工程的問題能夠及時發(fā)現和處理,確保橋梁工程的整體承載能力,提升橋梁工程的安全性和穩(wěn)定性。