混凝土憑借其優質的力學性能與耐久性,在各種土木工程中,都有廣泛的應用。混凝土具有較高的抗壓強度,而抗拉強度卻較低,在實際工程中,易受拉導致開裂。為避免混凝土因拉應力過高而開裂退出工作,施加預應力形成預應力混凝土構件,有效提高混凝土抗裂性能,已成為大跨徑梁主要采用的形式。
預應力混凝土梁隨著使用年限的上升,由于前期設計、施工的缺陷以及荷載的不斷增加,同樣也會產生病害。如今預應力混凝土梁病害發生正呈現上升趨勢,應當引起重視。
預應力混凝土梁病害影響
與常規混凝土結構類似的是,預應力混凝土梁病害發生的直觀表現也是裂縫。不論何種原因產生的裂縫,都會對橋梁安全性產生影響。混凝土的開裂,會造成保護層失效,內部鋼筋外漏,加快鋼筋銹蝕。鋼筋銹蝕體積膨脹同時承載力降低,會進一步加速裂縫的開裂,最終甚至導致梁體的完全破壞。
而當(dang)預(yu)(yu)應力混(hun)凝土梁由于(yu)承(cheng)載力不足,產(chan)生結構性(xing)裂(lie)縫時,往(wang)往(wang)證明結構已經受到(dao)了較大(da)的(de)安全威脅。預(yu)(yu)應力梁體(ti)(ti)裂(lie)縫出現,有(you)可能是(shi)梁體(ti)(ti)預(yu)(yu)應力損失、或(huo)結構承(cheng)載力已無法滿足現今使用(yong)要求,而部分裂(lie)縫的(de)出現甚(shen)至是(shi)承(cheng)載力達(da)到(dao)極限的(de)標志(zhi),預(yu)(yu)應力梁體(ti)(ti)可能隨(sui)時發(fa)生脆性(xing)破(po)壞(huai),必(bi)須及時進行加固處理,避免安全事故發(fa)生。
預應力混凝土(tu)梁病(bing)害治理
在未施加預應力的混凝土梁加固中,有多種加固方法可供選擇。各種加固方法各有所長,而其中粘貼碳纖維布與粘貼鋼板兩種方法得到了較多的使用。二者共同點居多,施工方便且力學性能較好,在預應力梁加固中表現如何呢?
首先,預應力梁因采用預應力技術,承受荷載往往較高,在加固中需要采用高強度的加固方式。粘貼碳纖維布與粘鋼等方式,存在一大缺點,只有橋梁進一步產生變形時,才會抵御變形產生拉力起到加固效果。而混凝土的抗拉強度很低,極有可能在梁上部荷載不斷增加的過程中,碳纖維布或鋼板未完全發揮強度,達到理想加固效果,而混凝土優先開裂退出工作導致整體結構破壞。
另一方面,規范中強調,采用粘鋼加固、碳纖維布加固等方法需要首先卸載,以減弱加固材料受力滯后帶來的不利影響。而大跨徑梁自身自重較高無法忽視,在加固時,必須考慮到梁體混凝土自重導致的加固材料受力滯后。另一方面,針對于橋梁來說,若采用禁止車輛通行的方式降低荷載,難免會對交通造成影響,因此在大跨徑預應力梁的加固中,應當結合實際采用更高效率的加固方法。
那么怎樣(yang)提高加(jia)固材料(liao)使(shi)用(yong)效(xiao)率,來保障預(yu)應(ying)力(li)梁的加(jia)固效(xiao)果(guo)呢?預(yu)應(ying)力(li)碳板的出現或許能解決這(zhe)個難題。預(yu)應(ying)力(li)碳板融(rong)合(he)預(yu)應(ying)力(li)技(ji)術,充分(fen)發揮碳纖維板強(qiang)度(du),主(zhu)動改變(bian)梁體(ti)受力(li)狀態,在(zai)加(jia)固時可(ke)不進行卸載,將(jiang)梁體(ti)自重影響(xiang)降至(zhi)最低。預(yu)應(ying)力(li)碳板,已經在(zai)多座橋梁、民建加(jia)固中得到應(ying)用(yong),而近日更將(jiang)迎(ying)來更高的突(tu)破,我們拭目以待!