浅谈桥梁检测与加固技术

浅谈桥梁检测与加固技术国民经济快速发展，公路作为经济发展的大动脉，为国民经济的发展发挥着重要的作用，公路桥梁的修建让天堑变通途，城市和乡村之间的联系日益紧密。但是随着年代的推移，很多桥梁工程都面临着老化的问题，采取措施进行桥梁安全性能的检测和加固，对保证桥梁安全，延长桥梁使用年限是十分必要的。一、桥梁检测技术桥梁使用期间在各种因素的影响下，容易出现多种缺陷，为了保证桥梁的安全性，需要对桥梁结构进行定期的安全检查。桥梁检测常见的方法主要有无损检测、半破损检测和综合使用、荷载试验等。无损和半破损检测主要针对混凝土梁安全性能，而荷载试验主要进行结构特性和承载能力的综合评价，有静力荷载试验、动力荷载试验两类。桥梁的常规检测主要有施工设计、施工工艺、裂缝、混凝土质量问题以及钢筋锈蚀情况等相关参数的检测。混凝土无损检验是桥梁检验中最关键的部分，应用的技术措施也最多，有表面硬度、超声脉冲、射线方法和综合方法等。在表面硬度方面，有压痕法和回弹法两种，压痕法应用已经逐渐减少，回弹法则是打击混凝土表面测定反弹硬度，应用比较广泛，但是准确度不十分理想。超声脉冲检测主要有冲击波法、表面波法等几类，能够准确测定混凝土强度以及内部缺陷，超声波冲击波检测方法使用较广。射线法主要有x、r、γ射线法，用于内部缺陷探伤和钢筋探测。综合方法有超声法-回弹法、超声法-声波衰减率、振动弹性系数-对数衰减率法等几种组合，通过不同方法的相互配合，明显提高了测试精度，但是这种方法尚处在研究阶段。二、桥梁加固技术对既有桥梁进行加固补强，能够最大限度利用现有资源，延长桥梁服役年限。桥梁加固的基本思路有加大截面、外粘钢、碳纤维加固等方法。进行既有桥梁的补强加固需要遵循桥梁加固和改造的共通性，在加固实践中不断总结可行方法。（一）补强层加固在梁顶上铺设钢筋混凝土土层，首先凿掉旧桥面，之后设置钢筋混凝土层，和原主梁形成整体，增加主梁有效高度，提高抗压截面强度，优化桥梁荷载横向分布，提高桥梁整体承载强度。（二）外包混凝土加固法通过外包混凝土提高承载截面，外包混凝土增加了结构截面和配筋，全面提高了结构的强度、刚度，提高了稳定性，减少了裂缝宽度，条件允许的情况下，适用于梁桥、拱桥、钢架桥以及墩台基础等结构。但是应该注意到的是，外包混凝土会增加桥梁整体重量，所以在设计外包混凝土质量时应该充分考虑外包构件下部结构和基础的承载力要求。使用外包混凝土方式进行桥梁加固需要满足一些规范要求，新浇混凝土厚度至少要在40mm左右，而使用喷射混凝土厚度要超过50mm，使用混凝土补强受压新浇混凝土厚度至少150mm。采取型钢和钢板进行补强，则需要将其连接在桥梁原结构钢筋上，也可使用锚栓连接，实现载荷的有效传递。（三）钢板粘贴法交通压力越来越大，如果桥梁主梁承载力不足，或者纵向筋上锈蚀比较严重，使用粘接剂或者锚栓将钢板固定在既有桥梁结构薄弱位置，将其与结构连接为整体，也能够达到加固的效果。钢板粘接法不会破坏原有结构外形，并且施工工艺相对简单，工期较短，粘接剂的质量是影响加固效果的主要因素。（四）喷锚混凝土加固首先使用植筋法在待补强位置制度锚筋，之后挂设补强钢筋网，之后喷射厚度一定的混凝土，喷锚混凝土使用喷射机械将混凝土喷射到受喷面上，硬化后形成钢筋混凝土。近些年出现的钢纤维混凝土在喷锚加固中的应用明显提高了混凝土的抗拉强度等一系列力学性能，钢纤维的加固还明显提高了混凝土韧性，提高了混凝土吸收变形的能力。三、桥梁检测与加固技术的应用以某桥梁的检测与加固工程实际为例研究桥梁检测与加固技术的应用。该桥梁为钢筋混凝土结构T梁桥，下部为浆砌块石重力桥台，柱墩桩基础，桥面铺装水泥混凝土，设置钢筋混凝土防护栏。桥梁年久老化，多处位置出现裂缝破损和钢筋外露。（一）检测1.外观检测（1）桥面、附属结构人行道栏杆砼破损，混凝土完全碳化，钢筋锈蚀严重，达不到安全使用功能。（2）桥面铺装主要病害有坑槽、网裂、砼剥落、麻面、桥头跳车等问题，可能和长期使用磨损有关。2.裂缝普查（1）分布情况使用常规方法就可完成，通过卷尺、读数放大镜读取裂缝位置、长度和宽度，按照分布和裂缝方向绘制裂缝展开图。（2）深度情况使用超声波测试方法进行裂缝深度检测。首先选择无裂缝区域按照100mm、150mm、200mm测点测定超声波在无裂缝混凝土中的时程，之后获得传输距离和时间回归方程，时候放置超声波发生器和接收器在裂缝两侧，对称布置，测量超声波声时值，根据回归方程计算裂缝深度：（3-1）式中：h-裂缝深度（mm）；L-无缺陷混凝土中超声波传播距离（mm）；-超声波绕过裂缝传播时程（μs）。3.强度检测选择回弹法测定混凝土抗压强度。按照技术规程选择合适的测区进行实验，修正测区平均回弹值角度、浇筑面，之后根据碳化深度获得采取混凝土强度换算值，计算当前龄期下的混凝土推定值。（二）检测结论经过检测，发现该桥梁主要病害为桥面板的开裂，桥梁跨内侧底部边缘混凝土不平整，板底混凝土严重破坏，主筋外露。连续梁段存在裂缝，最大深度达到160mm，桥台顶面也存在开裂，裂缝宽度为0.65mm，桥面破损率在22%左右。（三）加固1.加固方案选择桥所在线路交通量很大，整体更换桥面工程量很大，影响交通，桥下水位很高，现浇砼和喷射砼施工比较困难，桥面也无需全部更换，于是决定采用局部修复的加固方案，横梁做包钢处理，使用微膨胀材料填隙，加固效果和经济效益均比较理想。2.加固施工（1）施工准备需要电钻、氧割、点焊、搅拌等设备，配合小锤、计量器和卷尺等工具。粘接胶使用建筑结构类粘接胶。（2）施工流程首先清理拱肋以及横梁，之后使用环氧砂浆修复缺陷，并进行混凝土钢板表面的清理和打磨。处理结束之后，使用建筑结构粘胶将钢板粘接在横系梁上，并使用粘接内涨螺栓或者射钉进行加固，最后做好钢板的防腐处理。采用压力灌胶的方式进行粘接，固定之后在常温下进行养护和固化，保持环境温度在20℃以上，三天后和投入使用。（3）防碳化清理桥梁混凝土结构表面松散物，露出基层之后使用环氧砂浆修补，打磨平整之后吹去浮尘，喷射混凝土，并将无机封闭胶喷射在表面，保护混凝土表面。经过加固后的质量检验，认为加固后承载性能和安全性能都满足要求，加固效果比较理想。结束语：桥梁的性能检测和加固技术是国内外的研究重点，通过有效的检测和评估技术能够准确的描述桥梁的健康情况，采用有效的加固技术能够恢复桥梁的使用功能，延长使用年限，是