橋梁檢測與加固技術(shù)應(yīng)用

李登新

摘要：橋梁是道路工程的重要組成部分，橋梁的安全與否對(duì)于交通運(yùn)輸行業(yè)有著至關(guān)重要的影響，因此，加強(qiáng)橋梁的檢測與加固十分重要。本文就以混凝土橋梁為例，分析了橋梁檢測和加固技術(shù)，有效提高橋梁的可靠性，保障行人與車輛安全，促進(jìn)交通運(yùn)輸行業(yè)的健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：橋梁；檢測方法；加固技術(shù)

近些年來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對(duì)交通運(yùn)輸?shù)男枨笕找嬖黾樱窐蛄汗こ汤锍虜?shù)有了長足進(jìn)步。但是，在橋梁工程的使用過程中，受車輛荷載、自然環(huán)境以及橋梁本身材料性質(zhì)等多方面因素影響，橋梁結(jié)構(gòu)、性能會(huì)出現(xiàn)一定程度的損壞，本身安全性、可靠性降低，給橋梁使用人員帶來嚴(yán)重威脅，因此，做好橋梁檢測與加固工作，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、橋梁檢測技術(shù)

（一）混凝土橋梁檢測的內(nèi)容

混凝土橋梁檢測內(nèi)容根據(jù)其檢測對(duì)象的不同，主要可以將其分為表觀檢測和性能檢測兩類，具體包括：

首先，橋梁表觀的檢測主要有橋梁局部材料或整體材料質(zhì)量、構(gòu)件大小尺寸、橋梁結(jié)構(gòu)合理性等，根據(jù)表觀檢測結(jié)果來判斷橋梁技術(shù)等級(jí)、結(jié)構(gòu)水平是否出現(xiàn)問題。其中，在構(gòu)件和表面結(jié)構(gòu)檢測上，主要是通過對(duì)構(gòu)件的測量并結(jié)合有限元技術(shù)來分析橋梁結(jié)構(gòu)的情況，有限元分析常用的分析軟件主要是SAP、Anysy；在材料質(zhì)量檢測上，具體檢測內(nèi)容有混凝土的強(qiáng)度等級(jí)、鋼筋的抗腐蝕性和外部保護(hù)層厚度、氯離子含量等。不同檢測內(nèi)容需要采取合適的檢測儀器或技術(shù)，比如使用磁分析儀或超聲波分析儀來檢測結(jié)構(gòu)裂縫；借助激光雷達(dá)檢測橋梁整體；通過探地雷達(dá)成像系統(tǒng)檢測橋面等[1]。

其次，橋梁結(jié)構(gòu)性能檢測是通過檢測橋梁工作的狀態(tài)，來判斷橋梁結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、承載力等性能是否存在問題，主要有靜載試驗(yàn)和動(dòng)力特性試驗(yàn)兩種。其中，靜載試驗(yàn)是通過在橋梁荷載最薄弱的部位放置載重物體，檢測此部位的應(yīng)變、轉(zhuǎn)角和凈位移等荷載變化情況，進(jìn)而判斷橋梁結(jié)構(gòu)的最大承載能力；動(dòng)力特性試驗(yàn)是在車輛動(dòng)力荷載狀態(tài)下，測量橋梁結(jié)構(gòu)的沖擊系數(shù)、自振頻率等指標(biāo)，分析橋梁結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性，判斷橋梁結(jié)構(gòu)的性能高低。

（二）混凝土橋梁檢測的方法

在目前的混凝土橋梁檢測中，常用的檢測方法主要有：無損檢測、半破損檢測、無破損與半破損結(jié)合檢測以及荷載試驗(yàn)四種。

其中，無損檢測是在不對(duì)橋梁產(chǎn)生破壞的基礎(chǔ)上，通過相應(yīng)的檢測技術(shù)，主要有超聲法和回彈法等，檢測的主要是橋梁的完整性和強(qiáng)度；半破損檢測是通過從橋梁結(jié)構(gòu)中獲取部分構(gòu)成，主要方法有拔出法、鉆芯法和射擊法等，常用于內(nèi)部缺陷、強(qiáng)度的檢測。

二、橋梁加固技術(shù)

（一）橋梁加固的內(nèi)容

橋梁的加固主要有三部分內(nèi)容：一是橋梁表層的加固，即橋面加固，其作用是加大橋面厚度、提高橋梁的荷載分布，實(shí)現(xiàn)橋梁承載力的提升；二是橋梁上部結(jié)構(gòu)的加固，主要是通過對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)受力體系的改變，加固重點(diǎn)的受力部分，增強(qiáng)橋梁的牢固度，提高橋梁承載能力；三是橋梁下部結(jié)構(gòu)的加固，主要是加固橋梁墩臺(tái)，常用的方法是鋼筋混凝土護(hù)套法，也就是在橋梁墩臺(tái)外部增設(shè)鋼筋混凝土護(hù)套法，補(bǔ)強(qiáng)墩臺(tái)表層，增加墩臺(tái)厚度，提高墩臺(tái)的穩(wěn)定性、承載力，保證整個(gè)橋梁的牢固和安全[2]。

（二）橋梁加固的技術(shù)

1.橋梁表層加固法

橋梁表層加固法是將原有橋面鑿除之后，重新鋪設(shè)一層鋼筋混凝土，原有的鋼筋主梁在于新混凝土結(jié)合后形成新的整體，提高主梁的強(qiáng)度與高度，在橫向上的荷載力分布情況得以改善，起到相應(yīng)的加固效果。

2.鋼筋混凝土護(hù)套法

鋼筋混凝土護(hù)套法主要針對(duì)的是墩臺(tái)、基礎(chǔ)、拱橋和鋼架橋等，此法需要在原結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上增加一部分自重，在具體使用過程中，需要對(duì)外包混凝土尺寸進(jìn)行合理計(jì)算，既要起到加固效果，也不能超出原有構(gòu)件的承載范圍。

鋼筋混凝土護(hù)套法的注意事項(xiàng)主要有：（1）混凝土護(hù)套的厚度要在40mm以上，如果采取噴射施工方法，厚度要超過50mm；若是混凝土護(hù)套是補(bǔ)強(qiáng)受壓的，厚度不能低于150mm，在施工前，需要先對(duì)原混凝土表面進(jìn)行處理，使其成為凹凸深度在6mm以上的粗糙面，保證新混凝土與原混凝土之間的良好粘結(jié)。（2）在混凝土配制中，使用的石子要滿足耐久、堅(jiān)硬的要求，粒徑應(yīng)小于20mm。（3）在鋼筋補(bǔ)強(qiáng)施工中，縱向受力鋼筋、封閉式箍筋的最小直徑分別是16mm、10mm，U形鋼筋要與原有箍筋保持相同直徑；在結(jié)合面上，連接鋼筋面積與結(jié)合面面積比應(yīng)超過0.2%，小于此比例的要通過植筋進(jìn)行加強(qiáng)；加固使用的受力鋼筋與原有受力鋼筋距離應(yīng)超過20mm，通過短筋進(jìn)行焊接[3]。

3.鋼板粘貼加固法

在橋梁的使用過程中，由于長期承受行車荷載影響以及超載等因素，會(huì)有主梁承載力降低、縱向主筋嚴(yán)重銹蝕、主梁橫向裂縫等問題，對(duì)此類問題，可以采取鋼板粘貼加固法。此方法是在混凝土結(jié)構(gòu)薄弱部位，使用錨栓、粘結(jié)劑來把鋼板粘貼錨固住，與原有的混凝土結(jié)構(gòu)形成統(tǒng)一整體后，借助鋼板比鋼筋更好的一體性，來提高橋梁的耐久性、承載能力。

4.噴錨混凝土加固法

此法是通過向橋梁結(jié)構(gòu)中待補(bǔ)強(qiáng)部位植入錨筋，形成補(bǔ)強(qiáng)鋼筋網(wǎng)，然后借助噴射機(jī)械向其內(nèi)噴射混凝土，高速噴射過程中的混凝土，集料與水泥漿會(huì)發(fā)生持續(xù)不斷的撞擊，混凝土密實(shí)度得以提高，無需通過振搗就可以與錨固的鋼筋網(wǎng)良好結(jié)合，在凝結(jié)硬化后，形成新的鋼筋混凝土體，與原有的結(jié)構(gòu)形成一體，組成同一受力結(jié)構(gòu)，提高原有橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力。

5.橋梁結(jié)構(gòu)受力體系改變加固法

此加固法主要是針對(duì)梁式橋的，主要有簡支梁橋、連續(xù)體系梁橋等，橋梁結(jié)構(gòu)承載力極限會(huì)發(fā)生一定程度降低，在舊橋原有受力體系基礎(chǔ)上加入外部預(yù)應(yīng)力，可以解決橋梁的裂縫問題，減小梁體下?lián)希纳茦蛄航Y(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)提升橋梁承載能力。

針對(duì)不同的梁式橋，受力體系改變加固的方法也有所不同，比如簡支梁橋，可以采取加設(shè)橋墩或支架、簡支梁的方法；懸臂梁橋可以通過加設(shè)疊合梁、鋼桁架等方式；拱橋也可以采用增設(shè)鋼梁的方式。

此種加固法的優(yōu)勢在于：不需要過多的增加橋梁本身自重就可以對(duì)其受力情況起到良好的改善效果，橋梁結(jié)構(gòu)的抗裂能力、強(qiáng)度都得到大幅度提高；同時(shí)，體外預(yù)應(yīng)力體系重量較小，橋梁基礎(chǔ)與墩臺(tái)受力情況不會(huì)受到顯著影響，節(jié)約了加固的投資；另外，外部受力體系施工可以在不影響橋梁通車的情況進(jìn)行，減少了橋梁加固對(duì)行車的不良影響，保證橋梁社會(huì)效益[4]。

6.減輕拱上自重加固法

此法是通過對(duì)橋梁拱上橫載分布進(jìn)行調(diào)整，來改變橋梁的承載水平，針對(duì)不同的拱橋情況，要采取不同的方法，對(duì)于拱圈變形過大的問題，通過對(duì)拱軸線、壓力線的調(diào)整完成對(duì)拱上橫載的調(diào)整；對(duì)于雙曲拱橋基礎(chǔ)承載能力較差的問題，可以利用減輕拱上自重的方式來降低要求。

減輕拱上自重的方式主要有：（1）采取質(zhì)地較輕的填料或者降低橋面標(biāo)高以減少拱上填料；（2）挖孔腹拱的重力式橫墻或者建設(shè)鋼筋混凝土立柱；（3）使用空心板、預(yù)制鋼筋混凝土梁來代替腹拱體系。

結(jié)語：

綜上所述，橋梁的檢測與加固是一項(xiàng)十分重要的工作，對(duì)于保證橋梁性能的可靠性、保障交通運(yùn)輸?shù)陌踩兄鴺O為重要的作用。因此，加強(qiáng)對(duì)橋梁檢測與加固技術(shù)的研究，掌握各種不同的檢測與加固技術(shù)的要點(diǎn)和適用條件，以便于能夠熟練應(yīng)用于實(shí)際工作中，提高橋梁的檢測與加固水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]李介生.混凝土橋梁檢測與加固技術(shù)的應(yīng)用[J].中華建設(shè)，2013，05：152-153.

[2]胡惠莉.混凝土橋梁檢測與加固技術(shù)的應(yīng)用[J].科技傳播，2011，07：143+141.

[3]馬輝.混凝土橋梁檢測與加固技術(shù)的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2014，36：262.

[4]侯杰.混凝土橋梁檢測與加固技術(shù)的應(yīng)用[J].科技資訊，2013，07：57.