桥梁预应力混凝土加固的问题及设计要点分析

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翻新时间：2022-10-11

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桥梁预应力混凝土加固的问题及设计要点分析

【摘要】结合笔者的实践工作经验，本文简要分析了桥梁预应力混凝土存在的问题，阐述了桥梁预应力混凝土加固设计的原则，对桥梁预应力混凝土加固设计要点进行了探讨分析，以供借鉴。

【关键词】桥梁预应力；混凝土加固；问题；原则；设计要点

1桥梁预应力混凝土加固的问题

1.1钢筋锈蚀

混凝土中钢筋腐蚀的首要条件是钝化膜坏，混凝土的碳化及氯离子侵蚀都会造成覆盖钢筋表面的碱性钝化膜的破坏，加之有水分和氧的侵入，就可能引起钢筋的腐蚀。钢筋腐蚀伴有体积膨胀，使混凝土出现沿钢筋的纵向裂缝，造成钢筋与混凝土之间的粘结力破坏，钢筋截面面积减少，使结构构件的承载力降低，变形和裂缝增大等一系列不良后果，并随着时间的推移，腐蚀会逐渐恶化，最终可能导致结构的完全破坏。

混凝土的碳化是指混凝土中氢氧化钙与渗透进混凝土中的二氧化碳或其它酸性气体发生化学反应的过程。一般情况下混凝土呈碱性，在钢筋表面形成碱性薄膜，保护钢筋免遭酸性介质的侵蚀，起到了“钝化”保护作用。碳化的实质是混凝土的中性化，使混凝土的碱性降低，钝化膜破坏，在水分和其它有害介质侵入的情况下，钢筋就会发生锈蚀。

1.3氯离子的侵蚀

氯离子对混凝土的侵蚀是氯离子从外界环境侵入已硬化的混凝土造成的。海水是氯离子的主要来源，北方寒冷地区冬季道路、桥面撒盐化雪除冰都有可能使氯离子渗入混凝土中。氯离子对混凝土的侵蚀属于化学侵蚀，对结构的危害是多方面的，但最终表现为钢筋的锈蚀。

1.4冻融循环破坏

渗入混凝土中的水在低温下结冰膨胀，从内部破坏混凝土的微观结构。经多次冻融循环后，损伤积累将使混凝土剥落酥裂，强度降低。冻融循环破坏的混凝土剥落，开始时在混凝土表面出现粒径为2-3mm的小片剥落，随着使用年限的增加，剥落量及剥落块直径增大，剥落由表及里，发展速度很快。一经发现冻融引起的混凝土剥落，必需密切注意剥落的发展情况，及时采取修补措施。

1.5碱―骨料反

。碱―骨料反应一般指水泥中的碱和骨料中的活性硅发生反应，生成碱―硅酸盐凝胶，并吸水产生膨胀压力，造成混凝土开裂。碱―骨料反应引起的混凝土破坏程度，比其他耐久性破坏发展更快，后果更为严重。碱―骨料反应一旦发生，很难加以控制，一般不到两年就会使结构出现明显开裂，所以有时也称碱骨料反应是混凝土的“癌症”。

2桥梁预应力混凝土加固设计的原则

2.1安全可靠适用的原则

桥梁加固的根本原因是构件或整体抗力的衰减，而导致抗力衰减的原因又是复杂多样的，包括因氯离子侵蚀、碳化导致的钢筋锈蚀、恶劣环境下的混凝土劣化、设计施工造成的先天性缺陷等原因。统计数据表明，耐久性不足或失效是近年来桥梁结构加固的主要原因。因此加固设计不但要有效恢复或提高桥梁结构或构件的承载能力，满足规定的使用性，还要可靠保证加固后构件的耐久性能，以维持其承载能力和使用性能不降低。

2.2经济原则

桥梁的加固工程规模不一定很大，但是涉及的事项却远远多于新建一座桥梁，这无形中增加了加固维修的成本，所以加固设计和加固成本的计算要考虑周全。如果加固成本接近或超过新建一座同等规模桥梁的造价时，一般是不能接受的，其结果往往要考虑改造方案。根据近几年的加固实例的统计资料，如果不考虑社会效益的因素，公路桥梁加固成本在新建成本的50%～60%以下是可以接受的。

2.3技术先进的原则。要求加固方案应满足设计理论、加固材料和施工工艺的先进性。随着国内外对桥梁加固理论、加固技术研究的不断深入，该技术的科技含量越来越高，并已呈现出明显的学科交叉现象。近年来，桥梁加固中采用的加固材料与施工工艺已远远超过了同类新建桥梁，如粘贴碳纤维布加固法已应用于桥梁加固领域，并快速、有效、可靠地解决了一大批桥梁加固维修问题。因此，在桥梁加固方案确定中必须优先考虑采用可靠的加固理论、先进的加固材料和加固工艺，在确保加固效果的前提下，最大限度地降低对原结构的损伤。

3桥梁预应力混凝土加固设计的要点

3.1旧桥检测

3.2加固设计

结束语

由于我国桥梁预应力混凝土加固设计起步较晚，并且应用日趋广泛。因此非常有必要对于桥梁预应力混凝土加固设计进行研究。随着我国经济快速的发展，部分桥梁抗震性能不良、承载力不足，影响其安全性和使用功能，需采用加固措施提高承载力以适应交通需要，旧桥加固将是桥梁工程界一个非常迫切的任务。