合浦县交通运输综合行政执法大队 广西北海 536100
摘要:预应力是钢筋混凝土工程中的概念,合理利用预应力可以有效的提高公路桥梁工程的结构强度,增强其稳定性与安全性。基于此,本文就预应力混凝土桥梁工程建设中检测技术的应用,以及提高公路桥梁结构稳定性与安全性的加固技术的应用进行研究,为相关技术人员提供参考。
关键词:桥梁;预应力;检测;加固;结构
在现代公路桥梁工程中,预应力技术的应用能够取得理想的施工效果,解决了桥梁结构的裂缝问题,提高了桥梁工程的安全性、耐久性与稳定性。但必需要求相关部门能够做好对预应力混凝土桥梁的检测与加固工作,确保预应力混凝土桥梁运行的稳定和安全。
1预应力混凝土桥梁的优势
预应力混凝土桥梁也称预应力钢筋混凝土桥,是一种利用预应力混凝土桥跨结构的桥梁工程,借助钢丝或钢索的预张力反力作用,能够在混凝土受载前提前施加压力,以防止出现拉应力,造成结构产生裂缝问题。对比钢桥,预应力混凝土的施工工艺相对复杂,施工工期也比较长,但具备非常明显的优势:①能够极大地减少钢材的消耗,降低桥梁施工成本;②在采用预应力工艺的情况下,混凝土结构的接头更加安全、可靠,使得一些原本仅能被用于钢桥,不需要用到支架的施工方法也能够被用在预应力混凝土桥梁中;③预应力混凝土桥梁对比钢桥,养护费用更少,车辆在行驶过程中产生的噪声也更低;④对比钢筋混凝土桥,预应力混凝土桥梁的自重小,耐久性高。
2预应力混凝土桥梁检测与加固的作用
预应力混凝土桥梁检测与加固的作用体现在几个方面:
2.1保障桥梁使用安全
预应力混凝土桥梁是当前技术环境下应用最为广泛的一种形式,其能够切实保证桥梁整体结构的稳定性和安全性。通过对桥梁关键结构的加固处理,也可以最大限度地延长桥梁的使用寿命,保障桥梁使用安全。而如果预应力混凝土桥梁的结构设计缺乏合理性,则其外部荷载力会受到很大影响,导致桥梁在使用过程中容易出现安全问题。借助检测与加固,工作人员能够准确把握桥梁的状态,对薄弱区域进行加固,保障其使用安全。
2.2评价公路桥梁质量
预应力混凝土桥梁检测和加固能够帮助工程技术人员更好地对桥梁结构的质量以及荷载能力进行分析评估,获取准确可靠的质量信息,为后期的质量管理提供依据,有效规避突发事件,减少安全事故的发生。
2.3了解桥梁损伤程度
社会经济的发展和人们生活水平的提高使得汽车的保有量不断增长,交通流量的增大也给公路桥梁带来更大的承载负荷,不少桥梁都出现了满负荷甚至超负荷使用的情况,对其稳定性和安全性产生影响。通过对预应力混凝土桥梁的检测,工作人员能够了解桥梁的损伤程度,明确产生损伤的原因,做好相应的补救和加固,以保证桥梁运行的稳定性。
3预应力混凝土桥梁检测技术
3.1桥梁检测
在针对预应力混凝土桥梁整体结构的检测过程中,可以采用的方法众多,而为避免检测工作给桥梁带来负面影响,一般都会选择无损检测技术,比较常用的有以下两种:
3.1.1超声检测技术。超声检测技术的基本原理,是借助超声波在物体内部传导的基本规律,针对预应力混凝土桥梁中的结构构件进行检测和评估。超声检测技术本身的专业性很强,需要依照专业的仪器设备,也需要专业的检测人员进行操作。对比其他检测技术,超声检测技术最为显著的优点是采用声波的形式,在不需要接触物体的情况下对其进行检测,在工程项目检测领域有着广泛的应用。借助超声检测技术,工作人员能够很好地掌握预应力混凝土桥梁的实际情况,得到完整的桥梁状态信息,为后续的桥梁加固提供依据。通常来讲,在借助超声检测技术对桥梁裂缝的深度进行测定时,需要在预应力混凝土桥梁同一平面的裂缝附近分别布设超声发射探头与接收探头,检测的标准是超声图中的线条颜色,红色表示质量可靠,黄色表示质量良好,深蓝色则表明结构中存在质量问题。
3.1.2电磁检测技术。电磁检测技术的全称是电磁效应检测技术,主要是针对桥梁预应力水平进行检测,其在实际应用中可以分为三种不同的方法,分别是涡流检测、磁粉检测和漏磁检测,这三种方法在操作流程方面存在一定的差异性,但基本原理都是对预应力构件周围的磁力进行检测分析,获取桥梁伸缩性能参数。结合大量的桥梁检测试验可知,一旦桥梁结构的预应力变动,其本身的中磁通量也会随之变化,因此只需要运用电磁方法,对桥梁的中磁通量进行测量,就能够得到预应力和中磁通量的相互关系。电磁检测技术的操作简单,同样能够在不接触预应力混凝土桥梁的情况下完成检测工作,但在实际应用中,该技术对环境条件存在一定要求,必须尽可能减少外部因素的影响,才能得到准确的检测结果。
3.2破损检测
桥梁工程在使用过程中,可能会因为内部应力或者外部因素的影响而产生局部破损问题,这些破损可能发生在桥梁结构内部,无法直接看到,需要通过检测的方式进行识别。就目前而言,预应力混凝土桥梁破损检测技术大致有两种:
3.2.1传感检测技术.工作人员需要将相应的传感设备放置在桥梁的相应位置,获取钢筋及桥梁的应力状态,然后借助模拟软件,针对得到的数据信息进行分析和统计,完成桥梁运行状态及安全指数的准确评估。另外,传感技术的应用也能够帮助工作人员实现对桥梁内部结构的预测;
3.2.2应力释放技术,通过对构建分力前后位移变化的测量来转化应力,应力释放环节一般采用机械切割释放,能够得到桥梁的压力条件。
4加固技术
4.1直接加固
直接加固是将加固材料直接设置在需要加固的构件外部,提升其稳定性,如粘钢加固法等。直接加固的优势在于加固效果良好,能够增大加固区域的横截面,但会导致桥梁承载力的增大,而且会在外部环境因素的影响下出现腐蚀等问题。因此在实际应用中,需要工作人员充分考虑桥梁所处区域的环境因素以做出恰当选择。
4.2间接加固
间接加固与直接加固不同,需要用到相应的支撑结构,一般是借助预应力钢筋来改变桥梁结构内部应力的分布情况,对常规加固结构中存在的预应力问题进行消除,确保后加部分能够与现有结构中的预应力实现彼此协同,提升桥梁的承载能力。
4.3表面封闭
若桥梁结构中出现了裂缝,需要用到表面封闭加固的方式进行处理,常见的有喷砂技术和表面涂抹技术,前者是对裂缝表面进行喷砂处理,然后使用水泥浆实现对裂缝位置的整体加固,后者则适用于裂缝变化的情况,一般是利用焦油环氧树脂进行加固。如果桥梁中的裂缝比较密集,加固难度较大,则可以通过大面积覆盖焦油环氧树脂的方式进行处理,处理过程中必须对密度的分布进行合理把控,保证加固效果的同时以减少材料浪费。
5结语
做好公路桥梁中预应力混凝土桥梁的检测与加固非常重要,工作人员需要结合桥梁的实际情况,选择恰当的检测方法,明确预应力混凝土桥梁的运行状态,对已经损坏和容易损坏的区域进行必要的加固处理,以保证预应力混凝土桥梁运行的稳定和安全。
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