王爽
摘要:橋梁施工在國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)當(dāng)中能夠起到一定的促進(jìn)作用,另外還能夠確保人們的日常出行安全,所以提升其安全性及穩(wěn)定性就成為了該行業(yè)所關(guān)注的重點(diǎn)內(nèi)容。橋梁的預(yù)應(yīng)力砼加固設(shè)計過程當(dāng)中首先應(yīng)該要將原先的橋梁進(jìn)行檢測,然后依據(jù)橋梁實際的狀況選擇合適的加固技術(shù)。因為我們國家在該方面的研究起步相對比較晚,所以就需要對其設(shè)計實施進(jìn)一步的研究。針對于此,本文主要研究了其砼結(jié)構(gòu)的原理,在這樣的基礎(chǔ)上對其加固設(shè)計展開了具體的分析和調(diào)查。
關(guān)鍵詞:橋梁與渡河工程;預(yù)應(yīng)力混凝土;加固設(shè)計;要點(diǎn)分析
自從上世紀(jì)末期以來,我們國家經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升以及城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快使得橋梁施工的規(guī)模得以擴(kuò)大,以此促進(jìn)了我國交通行業(yè)的發(fā)展。但是,在實際施工的時候經(jīng)常會因為各種因素的影響使得橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性變差,給人們的正常出行帶來了極大的不便和影響。對此,要想從根本上解決這一問題就應(yīng)該要深入分析影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的原理,并確定加固設(shè)計的原則,最后對其中的設(shè)計要點(diǎn)進(jìn)行分析,從而提升橋梁工程質(zhì)量。
一、影響原理
(一)砼的鈣化
砼當(dāng)中的氫氧化鈣與空氣當(dāng)中的二氧化碳等氣體發(fā)生綜合性的反應(yīng),在這整個過程當(dāng)中堿性的砼會在其表面上形成一種保護(hù)膜,使其無法與外界的空氣相互接觸,由此就不會被腐蝕,這樣就能夠產(chǎn)生一定的保護(hù)效果。從該生化反應(yīng)的本質(zhì)進(jìn)行分析能夠發(fā)現(xiàn)這其實是一種中和反應(yīng),當(dāng)酸堿中和之后其堿性就會減弱,然后對保護(hù)膜產(chǎn)生破壞作用,由此水當(dāng)中的氧與有害物質(zhì)結(jié)合在一起就會產(chǎn)生新的物質(zhì),這樣原先的結(jié)構(gòu)就會被破壞,最后腐蝕。因為在橋梁施工當(dāng)中對混凝土有廣泛應(yīng)用,所以極易受到外界因素的影響,由此就會發(fā)生裂縫,這就需要對其進(jìn)行加固。
(二)鋼筋銹蝕
因為砼當(dāng)中而對酸與氯化物會在鋼筋的表層保護(hù)膜上產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),由此其保護(hù)膜被破壞,其中具有腐蝕性的物質(zhì)會與水等物質(zhì)再次發(fā)生反應(yīng),這樣就會加劇腐蝕[1]。在生銹的這一過程當(dāng)中因為該體積會發(fā)生膨脹,所以就會出現(xiàn)裂縫,使鋼筋自身的結(jié)構(gòu)受到破壞,由此導(dǎo)致結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性降低;當(dāng)鋼筋的中心受到侵蝕之后表面積就會有所減少,由此承載能力下降,極易發(fā)生變形,長時間下去將會導(dǎo)致整體工程被破壞。
(三)凍融交替
在這一過程當(dāng)中主要是水與溫度之間起主導(dǎo)作用,要是在砼當(dāng)中其水是低溫情況并結(jié)冰,那么就會導(dǎo)致其膨脹,由此對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的破壞作用;在反復(fù)作用之后砼就會完全脫落下來,整體橋梁的穩(wěn)定性就會被破壞,并且是在極短的時間之內(nèi)被破壞,其破壞速度會隨著時間的推移不斷加快。
(四)氯離子腐蝕
給砼帶來侵蝕作用的氯離子主要是從外環(huán)境當(dāng)中來的,它進(jìn)入到已經(jīng)硬化的砼當(dāng)中與其產(chǎn)生一定的反應(yīng)。其主要來源是海水,另外還會有一些人為的原因。當(dāng)這兩者發(fā)生化學(xué)反應(yīng)之后砼的整體結(jié)構(gòu)就會被破壞,最后發(fā)生腐蝕。
(五)堿骨料反應(yīng)
這一反應(yīng)主要就是水泥當(dāng)中骨料的活性硅與堿產(chǎn)生了一定的反應(yīng),之后出現(xiàn)了硅酸鹽凝膠,并且在吸水之后迅速膨脹,使混凝土開始出現(xiàn)裂痕[2]。該反應(yīng)給砼帶來的損毀程度要比其他的損毀情況更迅速,帶來的后果也更加嚴(yán)重。
二、設(shè)計原則
(一)安全及耐久
對該工程實施加固主要是因為其抗壓能力比較差,出現(xiàn)這種情況的原因除了以上的敘述之外還有施工當(dāng)中的人為原因、施工環(huán)境等都是重要的影響因素。通過相關(guān)部門的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)因為其砼結(jié)構(gòu)本身耐腐蝕能力較差并且有效時間無法保障,所以加固設(shè)計仍舊任重道遠(yuǎn)。在進(jìn)行加固設(shè)計的時候除了要確保其基本的穩(wěn)定性和有效性之外還要保證基本的耐久性。
(二)經(jīng)濟(jì)性
在對橋梁實施加固的時候因為本身的維修成本較大,有時候甚至比重新建造還要多,所以在實施加固的過程當(dāng)中必須要加強(qiáng)對成本因素的考慮。要是加固成本預(yù)算過高,應(yīng)該要綜合其社會效益與新建成本進(jìn)行比較,要是不能接受就要及時調(diào)整加固方案。
(三)積極使用先進(jìn)技術(shù)和手段
在加固的時候要優(yōu)先選擇先進(jìn)技術(shù),比如在施工手段和穩(wěn)固材料方面可以使用纖維黏貼技術(shù)。在制定加固方案的時候應(yīng)該要盡最大可能控制好對原先結(jié)構(gòu)的毀傷,在確保質(zhì)量的基礎(chǔ)上選擇先進(jìn)的工藝及方案。
三、設(shè)計要點(diǎn)
(一)加大檢查力度
首先,應(yīng)該要對該工程實行整體性檢查,比如將橋梁的結(jié)構(gòu)、大小、面積以及鋼筋情況等進(jìn)行詳細(xì)的測量和記錄,然后獲得最詳實的資料。其次,要對橋梁建設(shè)所使用到的材料性能進(jìn)行檢測,比如對砼的質(zhì)量以及鋼筋本身的承壓能力。在測定的時候通常都是使用的回彈儀或者是將樣本收集起來在實驗室進(jìn)行研究。最后,還要對其工程的通路情況進(jìn)行檢查,特別是對于橋梁存在的問題以及相關(guān)的原因[3]。還要對砼質(zhì)量進(jìn)行檢查,主要是對其被風(fēng)化、侵蝕的程度、產(chǎn)生的裂縫大小以及相應(yīng)的配套設(shè)施功能等。
(二)使用加強(qiáng)穩(wěn)固技術(shù)
1.注漿加固。該技術(shù)是一種增壓的方式,將一些具有粘結(jié)性的材料加入其中就會在其內(nèi)部產(chǎn)生一定的空隙,然后在增壓的作用之下將其空隙進(jìn)行壓縮,以此提高工程本身的的硬度以及完整性。
2.體外預(yù)應(yīng)力加固。該技術(shù)主要是應(yīng)用強(qiáng)度比較高的鋼筋對需要進(jìn)行加固的地方進(jìn)行支撐。這除了能夠增強(qiáng)橋梁本身的承載力之外,還會增加單位面積的承載力,提升橫截面的抗壓能力。
3.外部粘貼加固。主要是運(yùn)用到的粘結(jié)劑將鋼筋以及相應(yīng)的復(fù)合型材料涂到需要進(jìn)行粘接的物體之上,以此提升該工程的承載能力以及穩(wěn)固性。
4.增加截面加固。這一技術(shù)主要是針對橫截面損失的情況,增加其抵抗外力的能力。但是該技術(shù)存在一定的缺陷,也就是會占到其它的建筑空間,使得施工空間被減少。
5.外包鋼加固。這一技術(shù)主要是提升結(jié)構(gòu)的抗壓及抗彎能力。主要優(yōu)勢就是施工時間短,占據(jù)的空間相對比較小,所以被廣泛應(yīng)用到了不給增大截面尺寸又需要提升承載能力及穩(wěn)定性的情況[3]。
四、結(jié)束語
當(dāng)下橋梁建設(shè)越來越多,伴隨著交通壓力的增長原先很多橋梁的承載能力會因此出現(xiàn)承載力不足的情況。這時候橋梁工程就會出現(xiàn)很大的安全隱患,給行人安全帶來嚴(yán)重威脅,另外還會造成交通擁堵或阻斷。
參考文獻(xiàn):
[1]納小剛.探析橋梁與渡河工程中預(yù)應(yīng)力混凝土加固設(shè)計的要點(diǎn)[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2015(24).
[2]賈峰.公路橋梁工程中預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的檢測與加固[J].城市建筑,2013(4):282-282.
[3]劉高鋒.預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工技術(shù)要點(diǎn)[J].工程建設(shè)與設(shè)計,2017(4):136-137.
(作者身份證號:210105198705104022)