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摘要：在修建混凝土桥梁的施工工程之中，因为建筑施工的不足和混凝土这种材料本身存在的缺陷以及混凝土桥梁使用环境受到的侵蚀，经过一段时间的使用之后，有很多混凝土的桥梁发生了比较严重的破坏。这就造成了用于维修的投资费用和重建的投资费用逐年增加。所以我们对混凝土桥梁的质量进行及时的检测，是减少工程事故以及避免资金的浪费必须要做的工作，因此，混凝土桥梁的检测技术与加固技术越来越被建筑工程相关技术人员应用。本文就公路桥梁工程中预应力混凝土桥梁的检测与加固进行了探讨。
关键词：公路桥梁；预应力混凝土；检测；加固
中图分类号：U448文献标识码： A
一、预应力混凝土桥梁的检测技术
1、预应力混凝土桥梁局部破损检测技术
所谓局部破损检测，即针对构件的某一部位，利用相应的仪器进行损伤探测，再针对探测结果进行分析，对构件的破损性能进行评价。常用的局部破损检测方法包括两种，即预应力筋直接检测法与应力释放法。其中预应力筋直接检测法就是将传感器设置在预应力筋上，利用传感器对预应力钢筋、混凝土构件的应力状态进行测量。
现在应用最广泛的直接检测法是粘贴光纤光栅传感器。不过在检测过程中存在数据失真的问题，主要是由于孔道中摩擦或挤压等现象造成的，因此要针对传感器的复合工艺做进一步的探索。而应力释放法则是利用机械切割有初始约束应力的测试构件，释放约束时产生的应力，使其达到最适用的水平。最开始在测量结构构件残余应力时采用应力释放法，对构件进行分割后，对构件前后的位移、应变进行测算，再换算成应力。
2、预应力混凝土桥梁的检测方法
2.1电磁效应检测法
电磁效应检测法分为三种，即涡流检测、测漏磁检测以及磁粉检测等。电磁效应顾名思义，其检测过程中是根据磁场变化的原理进行分析的，利用磁通量泄漏原理对预应力筋的预应力损失进行全面检测。如果预应力筋的应力大小出现变化，物体的体积也会出现相应的伸缩变化，从而影响到磁通路的面积，磁通量也会发生变化，进而导致磁感应器线圈中感应电流出现波动，最终，分析感应电流的波动大小即可对桥梁结构内预应力的变化做出间接的评价。
电磁效应检测法最大的优势就是检测效果高，发生应力变化比较及时，并且能够进行远距离开的非接触测量。但是其也存在一定的不足，即无法保证较好的检测精度，并且测量值的标定也存在一定困难；该方法只能应用于铁磁材料，往往会受到材料条件的限制。
此外，由于电磁效应法在应用过程中需要外部提供磁场，因此工作过程中会受到设备的局限，并且还存在能源浪费、磁化不均、剩磁及磁污染等一系列的问题，因此该方法不适合推广。
2.2超声波检测法
通常在非破损检测中常用到超声波法，其工作原理是利用超声波在混凝土中传递播的过程中其传播参数会发生变化，从而获得混凝土构件内部具体变化信息，再对相关信息进行分析，就可以对混凝土构件的性能做出评价。因为混凝土材料具备组成颗粒小、密度大、分布均匀等特点，因此声波可以在其内部均匀传播。实际测量过程中，混凝土的波速与其抗压强度表现出正相关关系，因此在对混凝土抗压强度与密实度进行评价时，参考声波速度指标可以大大提高检测其内部缺陷、具体位置的准确性。
此外，还可以利用超声波检测分析预应力桥梁的混凝土裂缝深度，对混凝土结构做耐久性诊断，并在制定修补、加固对策时提供重要参考数据。在裂缝深度测量时，要把发射探头与接收探头分别设置于混凝土的同一结构面的裂缝附近，而裂缝深度的计算过程如下：
将检测所得出的各项技术参数代入下式中，即可计算出裂缝的深度：
上式中：dc即为裂缝的深度；
ti表示测距为li时不跨缝平测的声时值；
ti0表示测距为li时跨缝平测的声时值；
Li表示不跨缝平测时，第i次超声波的传播距离。
在计算过程中，针对不同的测距所测量出来的裂缝深度dci，取其平均值作为该裂缝的平均值；如果测出的dc值大于原测距中任意Li值，就必须把该Li距离的dci舍去，再对dc值进行重新计算。
二、预应力混凝土桥梁加固技术
1、桥面补强层加固法
在梁顶上加铺一层钢筋混凝土层，一般先凿除旧桥面，使其与原有主梁形成整体，达到增大主梁有效高度和抗压截面强度，改善桥梁荷载横向分布能力，从而达到提高桥梁的承载能力的目的。
2、外包混凝土加固法
对于梁桥、拱桥、刚架桥、墩台、基础等，在条件许可的情况下均可采用该方法加固。外包混凝土将使原结构增加一部分恒载重量，因而在拟定外包混凝土尺寸时，应同时考虑外包构件以下的结构承载能力是否足够，这是外包混凝土方案是否成立的前提。采用外包混凝土加固桥梁时，应满足以下的规定：
2.1新浇混凝土的厚度不应小于40mm，用喷射混凝土施工时不应小于50mm，采用混凝土补强的受压新浇混凝土的厚度不应小于150mm，且原混凝土表面应凿成凹凸深度不小于6mm的粗糙面；
2.2配制混凝土的石子宜用坚硬耐久的卵石或碎石，其最大粒径不宜大于20mm；
2.3结合面的连结钢筋面积不应小于结合面面积的0.2%，否则应植筋加强；
2.4当采用钢筋补强时，纵向受力钢筋的直径不宜小于16mm，封闭式箍筋直径不宜小于10mm，U形箍筋直径宜与原有箍筋直径相同；
2.5当采用型钢和钢板补强时，应将其和原结构的钢筋进行连结，或采用锚栓与原结构联系，切实保证力的有效传递和能够参与原结构共同受力；
2.6加固的受力钢筋与原构件的受力钢筋间的净距不应大于20mm，并应采用短筋焊接连接，箍筋应采用封闭的或U形的箍筋。
3、钢板粘贴加固法
由于交通量的增加，主梁承载力不足，或纵向主筋出现严重的锈蚀，或梁板桥的主梁出现严重横向裂缝，此时，可用粘结剂及锚栓将钢板粘贴锚固在混凝土结构的受拉缘或薄弱部位，使其与结构形成整体，以钢板代替增设的补强钢筋，提高桥梁的承载能力与耐久性。喷锚混凝土加固法，首先是用植筋法将锚筋植入待补强部位的结构内，挂设补强钢筋网，然后再喷射一定厚度的混凝土，形成与原结构共同受力的组合结构。喷锚混凝土是借助喷射机械，利用压缩空气将新混凝土混合料，通过喷嘴高速喷射到已锚固好钢筋的受喷面上，凝结硬化后形成一种钢筋混凝土。混凝土在高速喷射时，水泥浆与集料的反复连续撞击使混凝土密实，因而不需振捣。
4、改变结构受力体系的加固法
4.1改变结构体系加固常用的方法有：
（1）在简支梁下增设支架或桥墩；
（2）把简支梁和简支梁加以连接，即简支梁结构改变为连续梁结构；
（3）在梁下增设钢桁架等加劲或叠合梁；
（4）在拱桥上增设钢梁等。体外预应力加固法主要用于梁式桥（包括简支梁、悬臂梁、连续体系梁桥等）正常使用极限状态超限的结构，通过对旧桥施加体外预应力，能够达到减少或消除裂缝，减小梁体下挠，改善结构各截面应力状态的目的。
4.2体外预应力加固法的优点是：
（1）在自重增加很小的情况下可大幅度改善和调整原结构的受力状况，提高结构刚度、抗裂性；
（2）由于自重增加小，故对墩台及基础受力状况影响很小，可节省对墩台及基础的加固，节省加固投资；
（3）可在不限制通车营运的情况下进行加固施工，有较好的社会效益；
（4）预应力加固后可使预应力永远保留，也可将预应力卸除。因此，本法既适用于通行重车时的临时加固，也可作为提高桥梁承载力的永久加固措施。体外预应力加固旧桥的原理是通过在梁体外设钢质的拉杆或撑杆，并与被加固梁体锚固连接，然后施加预应力，强迫后加拉杆受力，从而改变原结构内力分布，并降低原结构应力水平，使结构承载力显著提高，且可减少结构变形，缩小裂缝宽度甚至闭合。
5、减轻拱上自重加固法
减轻拱上自重也是一种调整拱上恒载分布的手段，尽管它们的目的都是为了恢复和提高原桥的承载能力，但它们的出发点和适用场合却是不相同的。调整拱上恒载分布是针对主拱圈变形过大，通过调整拱上恒载的办法来调整拱轴线与压力线；采用减轻拱上建筑的自重，则主要是针对某些双曲拱桥的基础承载能力较低，通过这一措施降低对基础承载力的要求。减轻拱上自重的方法有以下几种：
5.1降低桥面标高，减少以至完全取消拱上填料，或使用轻质拱上填料；
5.2将腹拱的重力式横墙挖空，或改建为钢筋混凝土立柱；
5.3用预制的钢筋混凝土T梁、微弯板或空心板等轻型桥面系取代笨重的腹拱體系。
结束语
我国交通行业随着经济与科技的进步，建设力度也在不断增加。因此，在公路桥梁的建设工作开展的同时，我们还要对公路桥梁进行维护工作。公路桥梁的建筑工程是对我国交通行业的重大贡献，道路桥梁施工建设和竣工之后的维修维护工作也要严谨。道路桥梁长期处于外界环境，很容易受到来自外界各种因素的破坏，因此对于桥梁和公路的稳定维持，就需要道路桥梁加固技术的广泛使用。对于混凝土浇筑桥梁常出现的局部裂纹等问题，也一定要慎重对待，争取早发现早解决。
参考文献
[1]邹国助.浅析大跨度预应力混凝土桥梁施工及检测[J].黑龙江交通科技,2013.
[2]周先雁,王智丰,晏班夫.预应力管道压浆质量无损检测方法[J].中国公路学报,2011.
[3]钟新谷,杨滔,沈明燕等.混凝土箱梁桥腹板竖向预应力筋张拉力检测方法[J].中国公路学报,2010.
关键词：公路桥梁；预应力混凝土；检测；加固
中图分类号：U448文献标识码： A
一、预应力混凝土桥梁的检测技术
1、预应力混凝土桥梁局部破损检测技术
所谓局部破损检测，即针对构件的某一部位，利用相应的仪器进行损伤探测，再针对探测结果进行分析，对构件的破损性能进行评价。常用的局部破损检测方法包括两种，即预应力筋直接检测法与应力释放法。其中预应力筋直接检测法就是将传感器设置在预应力筋上，利用传感器对预应力钢筋、混凝土构件的应力状态进行测量。
现在应用最广泛的直接检测法是粘贴光纤光栅传感器。不过在检测过程中存在数据失真的问题，主要是由于孔道中摩擦或挤压等现象造成的，因此要针对传感器的复合工艺做进一步的探索。而应力释放法则是利用机械切割有初始约束应力的测试构件，释放约束时产生的应力，使其达到最适用的水平。最开始在测量结构构件残余应力时采用应力释放法，对构件进行分割后，对构件前后的位移、应变进行测算，再换算成应力。
2、预应力混凝土桥梁的检测方法
2.1电磁效应检测法
电磁效应检测法分为三种，即涡流检测、测漏磁检测以及磁粉检测等。电磁效应顾名思义，其检测过程中是根据磁场变化的原理进行分析的，利用磁通量泄漏原理对预应力筋的预应力损失进行全面检测。如果预应力筋的应力大小出现变化，物体的体积也会出现相应的伸缩变化，从而影响到磁通路的面积，磁通量也会发生变化，进而导致磁感应器线圈中感应电流出现波动，最终，分析感应电流的波动大小即可对桥梁结构内预应力的变化做出间接的评价。
电磁效应检测法最大的优势就是检测效果高，发生应力变化比较及时，并且能够进行远距离开的非接触测量。但是其也存在一定的不足，即无法保证较好的检测精度，并且测量值的标定也存在一定困难；该方法只能应用于铁磁材料，往往会受到材料条件的限制。
此外，由于电磁效应法在应用过程中需要外部提供磁场，因此工作过程中会受到设备的局限，并且还存在能源浪费、磁化不均、剩磁及磁污染等一系列的问题，因此该方法不适合推广。
2.2超声波检测法
通常在非破损检测中常用到超声波法，其工作原理是利用超声波在混凝土中传递播的过程中其传播参数会发生变化，从而获得混凝土构件内部具体变化信息，再对相关信息进行分析，就可以对混凝土构件的性能做出评价。因为混凝土材料具备组成颗粒小、密度大、分布均匀等特点，因此声波可以在其内部均匀传播。实际测量过程中，混凝土的波速与其抗压强度表现出正相关关系，因此在对混凝土抗压强度与密实度进行评价时，参考声波速度指标可以大大提高检测其内部缺陷、具体位置的准确性。
此外，还可以利用超声波检测分析预应力桥梁的混凝土裂缝深度，对混凝土结构做耐久性诊断，并在制定修补、加固对策时提供重要参考数据。在裂缝深度测量时，要把发射探头与接收探头分别设置于混凝土的同一结构面的裂缝附近，而裂缝深度的计算过程如下：
将检测所得出的各项技术参数代入下式中，即可计算出裂缝的深度：
上式中：dc即为裂缝的深度；
ti表示测距为li时不跨缝平测的声时值；
ti0表示测距为li时跨缝平测的声时值；
Li表示不跨缝平测时，第i次超声波的传播距离。
在计算过程中，针对不同的测距所测量出来的裂缝深度dci，取其平均值作为该裂缝的平均值；如果测出的dc值大于原测距中任意Li值，就必须把该Li距离的dci舍去，再对dc值进行重新计算。
二、预应力混凝土桥梁加固技术
1、桥面补强层加固法
在梁顶上加铺一层钢筋混凝土层，一般先凿除旧桥面，使其与原有主梁形成整体，达到增大主梁有效高度和抗压截面强度，改善桥梁荷载横向分布能力，从而达到提高桥梁的承载能力的目的。
2、外包混凝土加固法
对于梁桥、拱桥、刚架桥、墩台、基础等，在条件许可的情况下均可采用该方法加固。外包混凝土将使原结构增加一部分恒载重量，因而在拟定外包混凝土尺寸时，应同时考虑外包构件以下的结构承载能力是否足够，这是外包混凝土方案是否成立的前提。采用外包混凝土加固桥梁时，应满足以下的规定：
2.1新浇混凝土的厚度不应小于40mm，用喷射混凝土施工时不应小于50mm，采用混凝土补强的受压新浇混凝土的厚度不应小于150mm，且原混凝土表面应凿成凹凸深度不小于6mm的粗糙面；
2.2配制混凝土的石子宜用坚硬耐久的卵石或碎石，其最大粒径不宜大于20mm；
2.3结合面的连结钢筋面积不应小于结合面面积的0.2%，否则应植筋加强；
2.4当采用钢筋补强时，纵向受力钢筋的直径不宜小于16mm，封闭式箍筋直径不宜小于10mm，U形箍筋直径宜与原有箍筋直径相同；
2.5当采用型钢和钢板补强时，应将其和原结构的钢筋进行连结，或采用锚栓与原结构联系，切实保证力的有效传递和能够参与原结构共同受力；
2.6加固的受力钢筋与原构件的受力钢筋间的净距不应大于20mm，并应采用短筋焊接连接，箍筋应采用封闭的或U形的箍筋。
3、钢板粘贴加固法
由于交通量的增加，主梁承载力不足，或纵向主筋出现严重的锈蚀，或梁板桥的主梁出现严重横向裂缝，此时，可用粘结剂及锚栓将钢板粘贴锚固在混凝土结构的受拉缘或薄弱部位，使其与结构形成整体，以钢板代替增设的补强钢筋，提高桥梁的承载能力与耐久性。喷锚混凝土加固法，首先是用植筋法将锚筋植入待补强部位的结构内，挂设补强钢筋网，然后再喷射一定厚度的混凝土，形成与原结构共同受力的组合结构。喷锚混凝土是借助喷射机械，利用压缩空气将新混凝土混合料，通过喷嘴高速喷射到已锚固好钢筋的受喷面上，凝结硬化后形成一种钢筋混凝土。混凝土在高速喷射时，水泥浆与集料的反复连续撞击使混凝土密实，因而不需振捣。
4、改变结构受力体系的加固法
4.1改变结构体系加固常用的方法有：
（1）在简支梁下增设支架或桥墩；
（2）把简支梁和简支梁加以连接，即简支梁结构改变为连续梁结构；
（3）在梁下增设钢桁架等加劲或叠合梁；
（4）在拱桥上增设钢梁等。体外预应力加固法主要用于梁式桥（包括简支梁、悬臂梁、连续体系梁桥等）正常使用极限状态超限的结构，通过对旧桥施加体外预应力，能够达到减少或消除裂缝，减小梁体下挠，改善结构各截面应力状态的目的。
4.2体外预应力加固法的优点是：
（1）在自重增加很小的情况下可大幅度改善和调整原结构的受力状况，提高结构刚度、抗裂性；
（2）由于自重增加小，故对墩台及基础受力状况影响很小，可节省对墩台及基础的加固，节省加固投资；
（3）可在不限制通车营运的情况下进行加固施工，有较好的社会效益；
（4）预应力加固后可使预应力永远保留，也可将预应力卸除。因此，本法既适用于通行重车时的临时加固，也可作为提高桥梁承载力的永久加固措施。体外预应力加固旧桥的原理是通过在梁体外设钢质的拉杆或撑杆，并与被加固梁体锚固连接，然后施加预应力，强迫后加拉杆受力，从而改变原结构内力分布，并降低原结构应力水平，使结构承载力显著提高，且可减少结构变形，缩小裂缝宽度甚至闭合。
5、减轻拱上自重加固法
减轻拱上自重也是一种调整拱上恒载分布的手段，尽管它们的目的都是为了恢复和提高原桥的承载能力，但它们的出发点和适用场合却是不相同的。调整拱上恒载分布是针对主拱圈变形过大，通过调整拱上恒载的办法来调整拱轴线与压力线；采用减轻拱上建筑的自重，则主要是针对某些双曲拱桥的基础承载能力较低，通过这一措施降低对基础承载力的要求。减轻拱上自重的方法有以下几种：
5.1降低桥面标高，减少以至完全取消拱上填料，或使用轻质拱上填料；
5.2将腹拱的重力式横墙挖空，或改建为钢筋混凝土立柱；
5.3用预制的钢筋混凝土T梁、微弯板或空心板等轻型桥面系取代笨重的腹拱體系。
结束语
我国交通行业随着经济与科技的进步，建设力度也在不断增加。因此，在公路桥梁的建设工作开展的同时，我们还要对公路桥梁进行维护工作。公路桥梁的建筑工程是对我国交通行业的重大贡献，道路桥梁施工建设和竣工之后的维修维护工作也要严谨。道路桥梁长期处于外界环境，很容易受到来自外界各种因素的破坏，因此对于桥梁和公路的稳定维持，就需要道路桥梁加固技术的广泛使用。对于混凝土浇筑桥梁常出现的局部裂纹等问题，也一定要慎重对待，争取早发现早解决。
参考文献
[1]邹国助.浅析大跨度预应力混凝土桥梁施工及检测[J].黑龙江交通科技,2013.
[2]周先雁,王智丰,晏班夫.预应力管道压浆质量无损检测方法[J].中国公路学报,2011.
[3]钟新谷,杨滔,沈明燕等.混凝土箱梁桥腹板竖向预应力筋张拉力检测方法[J].中国公路学报,2010.