张玉江 重庆建设工程质量监督检测中心有限公司 重庆 401135

前言

我国公路交通事业发展越来越迅速,公路桥梁工程数量不断增加,如何保证桥梁工程的安全性显得越发重要,而做好桥梁主体结构的预应力混凝土的检测,并采取相应的加固措施,可以大大提高工程的可靠性与安全性,因此对其进行检测并采取有效的加固措施,是桥梁工程建设与养护的重要内容。桥梁工程企业应根据预应力混凝土桥梁检测与加固的设计特点和要求,不断完善相关措施。

一、混凝土桥梁建设面临的问题

道路桥梁跨越高山大川、坑坎沟涧、江河湖海等障碍物,给人们的出行提供了便利。我国南方高温,北方寒冷,高原缺氧缺水,寒区冬日漫长,沿海多风多雨,沙漠戈壁荒无人烟,桥梁长期暴露于自然环境,其结构会受到不同程度的影响,关系其稳定性和安全性。

虽然,桥梁工程在建成后都会进行承载能力检测,确保其承载能力负荷符合相关标准后才能投入使用,但日益增多的车流量与重型汽车,会让桥梁承受的负荷超标,破坏桥梁结构的安全性和稳定性,引发桥梁结构变形或出现裂缝等现象。这些都会提高桥梁施工过程中的难度和强度。因此,技术人员在开展混凝土施工时,要利用钢筋材料保障和提升桥梁结构的抗拉伸能力与韧性,降低桥梁结构变形的发生概率。这就是说,在开展桥梁结构建设时,施工人员要对影响桥梁结构质量的各项因素进行综合分析,并根据桥梁工程的检测与加固技术,降低这些因素对桥梁工程使用效果的负面影响,确保桥梁工程使用期限与综合效益均能够得到显著提升。

二、预应力混凝土桥梁检测与加固的必要性

(一)提高桥梁的安全系数并延长使用寿命

多年来的实践积累,使得桥梁施工技术水平不断提高,经过老技术不断改革的新技术应运而生,尤其是预应力混凝土结构加固技术。对桥梁部件的安全控制和体外加固可以在一定程度上延长桥梁的寿命,提高桥梁的安全性和稳定性。在预应力混凝土结构不合理的情况下,桥梁通常会因为较大的外部载荷产生结构性损坏,这会给交通安全带来威胁。因此,技术人员有责任深入分析桥梁损坏的根本原因,用以提高桥梁的安全系数并延长使用寿命。

(二)桥梁检测是评价桥梁工程质量以及鉴定工程事故的重要手段

预应力混凝土桥梁的检测可以更好地对桥梁质量缺陷进行技术评估。主要是可以提供有效的多种测试数据,更好的检测和判定质量缺陷和事故特征,能够更好地确认各种事故的性质以及划分各个部门不同的责任。

(三)可以准确判断和掌握混凝土桥梁的损伤程度

相应的数据可以通过预应力混凝土桥梁测试和数据分析来获得,以便确定桥梁损坏的程度并弄清损坏的原因,进而能够实施优化和及时制定加强工程质量的措施,确保整体工程项目质量。

(四)确保混凝土桥梁的使用及其通行安全

当今物流业的快速崛起,行业竞争加剧的后果是车辆的超载变得越来越严重,导致桥梁在使用时超出设计载荷,桥梁超载服役导致结构出现较大问题,降低了整体安全性和耐久性,更有可能桥毁人亡。在混凝土桥梁检测中采用先进的科学方法,可以及时检查出各种问题并且进行有效的维护措施,从而确保桥梁工程的服务质量。

三、预应力混凝土桥梁检测技术与方法

(一)电磁效应的检测技术方法

该方法涵盖磁粉、泄漏以及涡流检测。桥梁施工企业应当根据不同施工项目的实际情况,对预应力混凝土桥梁进行动态控制,不仅帮助施工人员确定桥梁的哪些部位存在质量缺陷,及时采取有效措施,进行科学加固改造,还可以进一步提高桥梁施工质量。在桥梁施工过程中,预应力混凝土技术人员对安装的磁通量进行调整,可以依靠相关设备,如感应设备等技术,来计算桥上的振荡和电流变化,检测桥梁的质量和位置缺陷,并做出合理的决定。

(二)超声波检测技术方法

这项技术通过分析反射形式,可以估计桥梁的间隙,准确地定位信号间隙,其试验方法操作简单,适用范围广。超声波检测技术方法是通过超声波在桥梁体内的传播效应来实现预加载,这种方法也是测试工作中最常用的方法之一。然而,这种测试方法的应用需要使用特殊的超声波测试仪器,这对操作员的技能要求更高。由于超声波检测方法采用声波的形式,实现预应力混凝土结构的非接触控制,因此检测人员可以根据声波的传播规律,准确地评估预应力混凝土桥梁的裂缝和耐久性,从而掌握工程的相关信息。最后,桥梁检测人员能够利用信息技术观察混凝土桥梁的不足之处,有效调整超声波传播速度,方便后续测试。

(三)局部损伤检测技术方法

局部损伤检测技术方法主要包括预应力筋的应力释放控制和直接控制。具体来说,应力释放试验是使用适当的设备对受损混凝土桥梁的结构进行检测,以产生适当的约束力,并根据实际工作条件调整结果,以减少对整个工程的影响,通过观测和控制混凝土结构中的应力变化和数据结果,调整检测装置或仪器以适应预应力钢筋,并制定目标控制方案,以防止桥梁在未来使用中产生损坏,减少对整座桥梁使用的不利影响。

(四)无线电检测技术方法

裂缝问题是桥梁检测工作人员重要面对的困难,其会在一定程度上影响桥梁施工质量。裂缝产生的原因很多,如建筑材料质量较差、施工工艺不合理、环境温差大以及混凝土结构中金属结构和清洗膜损坏等因素。在持续利用的情况下,腐蚀性情况将继续增加,同时使得钢筋混凝土的框架出现不稳定等问题。其次,冻桩的形成,会使得施工裂缝持续扩大,混凝土结构的稳定性会不断降低。

(五)光纤传感器检测技术方法

光纤传感器检测技术经过长期发展,已逐渐应用于桥梁检测和施工中。与传统技术相比,光纤传感器技术具有许多优点,包括有效避免高电压危害;耐腐蚀性强等特点。此外,即使在危险条件下,该技术也能产生良好的检测结果。然而,光纤传感器技术的应用成本较高,在测试实践中尚未完全实现。

(六)雷达检测技术方法

雷达检测技术当检测到错误时,还可以同时检测其他区域,在一定程度上降低人力物力成本。雷达检测技术主要以高分辨率测量反射波的振幅和作用时间,该技术通常应用于控制桥梁的含水量,桥梁密封测量,检查桥梁厚度等方面.

四、预应力混凝土桥梁加固实施策略

(一)直接加固

预应力混凝土桥梁加固是保证桥梁质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结构的基础上,添加适当的材料来提高混凝土的稳定性。也是目前最常用的加固方法。建筑结构胶主要用于连接混凝土结构表面的混凝土板,有效地提高整体结构的荷载,这种结构胶粘剂的特点是附着力高,耐老化。此外,对于预应力混凝土桥梁的直接加固,有两点需要特别注意:一是全面分析结构规划的要素。当其框架结构不合理时,容易降低加固质量。其次,对粘结强度进行详细的分析和验证。在桥梁的实际应用中,它会受到各种作用力的影响,导致其结构发生偏差。因此,桥梁加固人员必须综合分析和考虑这些作用力。直接加固是提高预应力混凝土桥梁施工质量和效率的重要保证,其它包括用离合器固定钢筋和在结构中插入一定数量的混凝土板的方法,以加强整个混凝土结构的承载力。

(二)间接加固

间接加固用于提高预应力混凝土的稳定性,同时,间接加固对原混凝土结构的危害较小,能有效保证结构的完整性。在间接加固中,常用的方法是拉伸预应力钢导线,目的是改变原结构中的预载分布,有效处理结构中的预载延迟,提高桥梁的整体承载力。其工作原理是:在实际加固过程中,当轴力通过锚节点传递到结构构件时,将产生偏心钢筋混凝土压力,减少钢筋的弯曲变形,提高整个结构的承载力。同时,其应用广泛,预应力筋张拉法可以改善预应力结构的配筋和分布,从而提高桥梁的承载力。

(三)桥面横梁隔板加固

桥面横梁隔板的粘结过程需要彻底清洁原膜或混凝土板的表面,并用砂轮等材料打磨混凝土表面,直至出现大骨料。此外,应采用各种方法清除钢板表面的腐蚀,然后根据具体的油膏尺寸切割未来需要加固的钢材,以提高接头的密度和强度。同时,切割面上的划痕可以用砂轮等设备清理干净,然后根据图纸和结构的要求在混凝土表面钻孔。如果井位本身与其他设计过程交叉,技术人员可根据具体情况调整井位,避免补强膜,另外,桥梁加固人员应当用刮刀将钢筋表面的铁锈清理干净,然后用刷子将钢筋表面的铁锈清理干净,进而提高预应力混凝土桥梁加固质量。

混凝土的外部钢筋,也称为增加横向钢筋,增加构件的切割和加固,以提高桥梁强度、刚度、稳定性度。由于原柱混凝土截面积的增加和加固,混凝土加固方法包括环剪、单向加厚和双向加厚,这种方法不仅增加原柱的荷载,提高结构的可用性和安全性,而且降低柱长比,提高柱的刚度并实现进一步的加固效果。此外,后续维护成本低,使用寿命长。缺点是现场施工荷载大,维护周期长,对结构的外观和交付有一定影响。最后,预应力混凝土桥梁加固工程应当加强板材附着力的技术,用紧固方法紧固钢板是将环氧树脂钢板结合在钢筋混凝土结构受拉部分的薄弱部分,形成一个整体结构,以替换所需的钢筋。通过钢板与钢筋结构的联合作用,可以提高其强度,限制裂缝的发展,改善钢筋混凝土的受力状态,提高桥梁的承载力,达到加固效果,其施工工艺简单,施工速度快,粘合剂的强度高于基质混凝土。混凝土对象可以在钢筋和原始构件之间形成一个统一的整体,张力均匀,混凝土中没有应力集中。

(四)提高桥梁加固防腐工作

在实际施工过程中,提高桥梁加固反腐工作,也是一种广泛有效的预应力混凝土桥梁加固方法。施工人员应当沿旧桥面凿除,先凿至桥面,再凿至梁顶混凝土,使表面粗糙有齿,卡箍朝外,凹槽约2cm。同时,接缝表面必须妥善处理,并采取清洗、冲洗等措施,接头表面加工完成后,在钻头毛、胶或两组界面元件后的混凝土表面涂一层环氧液体,加固锚固件或螺钉,必要时,钢筋网必须具有抗裂强度,钢筋网直径可适当增大。另外,桥梁加固人员应当将混凝土铺成坚实的一层,以减少新混凝土的收缩,减少新旧混凝土之间的压差,提高加固效果。在此基础上,设计师必须按照规定尺寸的要求切割碳纤维织物,纤维和织物中必须有一定的气泡,以达到均匀的破碎效果。其次,预应力混凝土桥梁的表面密封过程要求技术人员在实际应用过程中控制钢筋混凝土的厚度。在加强桥梁技术时,可以使用表面辐射来检测隐藏的裂缝或其他问题。如有必要,甚至可以重新设计,进而提高桥梁的使用效率。

(五)桥梁破损修复

首先,桥梁加固人员需要设计工程标准:包括原设计荷载标准、桥梁尺寸、桥下尺寸、孔和基础,检测深度是否满足操作要求,桥梁构件和结构的完整性:结构的各个部分是否能保持正常使用,如桥面天花板平面、接缝张力等情况,保证排水设施、立柱、栏杆和其他部件的完整性。对于上下承重结构的质量,是否存在裂缝、腐蚀、风化等损伤和沉降,以及对桥梁整体正常使用的影响。分析桥梁维修及其他事故的现状:桥梁是否定期检查和维修、日常维护费用、维护材料和机械设备的消耗、是否发生事故、发生事故的可能性、故障排除困难等,分析和评估对桥梁运营的影响。

其次,预应力混凝土桥梁加固基础铺设后,桥墩和立交桥会沉降倾斜,造成桥面上的一些病害。随着时间的推移,这种现象将逐渐增加,桥梁的承载力将继续下降。因此,预应力混凝土桥梁加固人员应当采取桥梁基础、支护和主梁裂缝的修复措施。桥梁调试后,养护人员应定期对桥梁进行检查,确保桥梁的安全运营。此外,洪水会对桥造成巨大的破坏,因此,桥梁加固人员应当将桥梁结构使用抗冲击板,以减少洪水对桥梁造成的损坏。

结论

桥梁是中国交通运输业发展的最重要支撑。预应力混凝土桥梁检测与加固可以结合工程具体情况从不同角度入手。为保证施工质量,设计人员应采取适当的检测方法和加固措施,不断提高预应力混凝土桥梁的检测精度,以提高其加固效果,在展示桥梁建设价值和发展交通运输业方面不断发挥其重要作用。为此,施工企业在开展桥梁工程预应力混凝土桥梁的检测与加固处理时,要综合分析桥梁工程的的现状与特点,选择最佳的检测技术,科学运用精准有效的加固技术,确保桥梁工程的问题能够及时发现和处理,确保桥梁工程的整体承载能力,提升桥梁工程的安全性和稳定性。