混凝土橋梁檢測(cè)與加固技術(shù)的有效措施

矯彥杰

摘要：橋梁是城市交通路網(wǎng)中不可或缺的組成部分之一，城市的快速發(fā)展使車流量和重載車輛不斷增多，橋梁中各種病害隨之出現(xiàn)，影響了結(jié)構(gòu)安全性和可靠性。為此，對(duì)城市混凝土橋梁進(jìn)行加固優(yōu)化顯得尤為重要。通過(guò)加固能夠使橋梁現(xiàn)有的病害得到處理，承載力會(huì)獲得提升，有利于延長(zhǎng)橋梁的使用壽命。

關(guān)鍵詞：混凝土橋梁;檢測(cè);加固

前言

現(xiàn)階段，我國(guó)橋梁工程發(fā)展迅速，部分橋梁已接近或超出使用年限，已不能適應(yīng)現(xiàn)階段我國(guó)日益繁重的交通需求。鑒于此，若全部拆掉重建，則會(huì)在極大程度上增加建設(shè)費(fèi)用，因此對(duì)其進(jìn)行選擇性加固是較為科學(xué)的做法，對(duì)橋梁實(shí)施專業(yè)性檢測(cè)，依據(jù)檢測(cè)結(jié)果對(duì)其采取相應(yīng)的加固措施，進(jìn)而提升橋梁結(jié)構(gòu)整體的耐久性和承載力。

1工程概況

某混凝土橋梁工程通車10年后，出現(xiàn)了嚴(yán)重的質(zhì)量缺陷和病害，表面出現(xiàn)了各種裂縫，個(gè)別地方出現(xiàn)了鋼筋外露，需采取相應(yīng)的加固措施對(duì)其進(jìn)行加固處理。在加固之前，需要對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果確定合理的加固方法，從而在確保加固效果的同時(shí)降低加固成本。

2橋梁檢測(cè)

2.1橋梁檢測(cè)的基本內(nèi)容

該混凝土橋梁在長(zhǎng)期使用后，出現(xiàn)一定程度的混凝土碳化、裂縫和鋼筋銹蝕等質(zhì)量缺陷，嚴(yán)重降低其強(qiáng)度和承載能力。此外，由于超期使用而大大降低其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能。因此要定期對(duì)橋梁實(shí)施綜合檢測(cè)，以便能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)橋體存在的缺陷。實(shí)施橋梁檢測(cè)最根本的目的就是及時(shí)發(fā)現(xiàn)橋體出現(xiàn)的質(zhì)量病害和隱患，檢測(cè)橋梁結(jié)構(gòu)使用狀況，特別是對(duì)橋梁的承載能力及使用性能進(jìn)行科學(xué)合理的檢測(cè)，進(jìn)而確保能夠全面掌握和處理橋梁結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題。

2.2橋梁外觀檢測(cè)

橋梁外觀檢測(cè)技術(shù)是一種比較簡(jiǎn)單、直觀且實(shí)用性較強(qiáng)的常規(guī)檢測(cè)方式，通過(guò)這一方式對(duì)橋梁實(shí)施檢測(cè)時(shí)，主要是通過(guò)觀察以及觸摸等，來(lái)對(duì)橋體出現(xiàn)缺陷的區(qū)域?qū)嵤┘?xì)致、深入的觀察。該項(xiàng)檢測(cè)方式能夠較為簡(jiǎn)便、快捷地確定橋體表面的質(zhì)量病害，例如裂縫、橋面脫落、凹陷等相關(guān)質(zhì)量缺陷。盡管這一檢測(cè)技術(shù)具有操作簡(jiǎn)便、實(shí)用性強(qiáng)的特點(diǎn)，但它僅能檢測(cè)一些外觀質(zhì)量狀況，不能檢測(cè)出橋體結(jié)構(gòu)內(nèi)部存在的缺陷。

2.3局部損傷檢測(cè)

局部損傷檢測(cè)技術(shù)要依靠外觀觀察及專業(yè)設(shè)備來(lái)對(duì)出現(xiàn)質(zhì)量缺陷的區(qū)域?qū)嵤┨囟z測(cè)，不僅費(fèi)用低、用時(shí)短，而且應(yīng)用范圍較大，特別是對(duì)于混凝土強(qiáng)度、碳化深度以及鋼筋銹蝕狀況的檢測(cè)。現(xiàn)階段，常用的檢測(cè)方式具體包含超聲波、紅外線、雷達(dá)以及回彈儀等檢測(cè)方法?；貜棛z測(cè)是通過(guò)專用回彈設(shè)備對(duì)混凝土強(qiáng)度實(shí)施檢測(cè)?；貜棛z測(cè)是目前應(yīng)用最為廣泛的混凝土抗壓強(qiáng)度檢測(cè)方式，實(shí)質(zhì)上是一種無(wú)損檢測(cè)方式，它能夠在不破壞混凝土外觀及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上對(duì)混凝土強(qiáng)度狀況進(jìn)行檢測(cè)。同時(shí)，這種檢測(cè)方式具有操作簡(jiǎn)便、快捷，費(fèi)用低的特點(diǎn)，但它也存在檢測(cè)精確度較低等缺陷，不能應(yīng)用于內(nèi)部存在缺陷及化學(xué)損傷的結(jié)構(gòu)檢測(cè)。此外，其檢測(cè)數(shù)據(jù)極易受混凝土碳化、水泥種類等因素的干擾。

2.4整體損傷檢測(cè)

2.4.1靜載檢測(cè)

（1）橋梁結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)變形值、側(cè)向及縱向撓度值;（2）橋體控制截面上應(yīng)力分布狀況;（3）橋墩頂端位移及轉(zhuǎn)角值以及支座位置處的位移、轉(zhuǎn)角值;（4）橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫時(shí)加載大小。通過(guò)全方位記錄和研究上述所涉及的各項(xiàng)參數(shù)能充分了解橋梁的具體狀況，并據(jù)此來(lái)對(duì)橋梁的使用性能進(jìn)行科學(xué)評(píng)估。為有效保證檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，在實(shí)施靜載試驗(yàn)之前，要對(duì)所使用的測(cè)量裝置靈敏性進(jìn)行詳細(xì)檢測(cè)，防止由于檢測(cè)設(shè)備誤差而造成試驗(yàn)結(jié)論不準(zhǔn)確。

3加固優(yōu)化設(shè)計(jì)方法

3.1加固設(shè)計(jì)思路

針對(duì)混凝土橋梁出現(xiàn)的主要病害，明確以下加固設(shè)計(jì)思路：（1）對(duì)橋梁第3聯(lián)結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行加固處理，增強(qiáng)橋梁承載力，延長(zhǎng)橋梁使用壽命，使橋梁達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范要求。（2）采用主動(dòng)加固法提高橋梁構(gòu)件的極限承載力，改善梁體應(yīng)力不足的現(xiàn)狀，縮小混凝土裂縫，減少鋼筋應(yīng)力作用，以保證橋梁結(jié)構(gòu)具備良好的耐久性。（3）擴(kuò)大第3聯(lián)箱梁截面，增強(qiáng)其預(yù)應(yīng)力、強(qiáng)度和抗剪承載能力，保證橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，避免橋梁出現(xiàn)裂縫和變形。

3.2加固方案設(shè)計(jì)

具體加固方案如下：（1）綜合考慮箱內(nèi)不宜施工、梁高偏低等因素，在加固過(guò)程中采用外包鋼板方式，將鋼板外包到箱梁外腹板外側(cè)和底板下側(cè)，并將鋼筋網(wǎng)片布設(shè)到梁體和鋼板之間。外包鋼板與梁體植筋后澆筑混凝土，混凝土為無(wú)收縮自密實(shí)聚丙烯纖維混凝土。（2）采用組合加固的方法，將預(yù)應(yīng)力鋼束布設(shè)到加厚混凝土中，并在鋼板上焊接螺栓，對(duì)混凝土表面進(jìn)行植筋，將混凝土澆筑到加固鋼板與原結(jié)構(gòu)部位，使加固部分與原結(jié)構(gòu)緊密結(jié)合，形成整體，提高箱梁剛度，起到改善橋梁抗震性能的作用。為提高加固施工效率，可采用混凝土澆筑模板代替鋼板施工，以保證混凝土快速澆筑成型。（3）采用標(biāo)準(zhǔn)厚度為15cm的加厚混凝土，對(duì)腹板和底板進(jìn)行加厚處理;混凝土選用聚丙烯纖維混凝土，該混凝土具備自密實(shí)、無(wú)收縮的優(yōu)勢(shì);外包鋼板選用的鋼材厚度為10mm，焊接所用焊釘為圓柱頭焊釘，焊釘規(guī)格為總長(zhǎng)度80mm，圓柱頭直徑35mm，釘身直徑22mm。焊釘要采用梅花形進(jìn)行布設(shè)，焊釘之間的距離不得小于20cm。（4）根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，預(yù)應(yīng)力鋼束采用鋼絞線，規(guī)格為φ15.2mm，鋼絞線的抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為1860MPa，使其滿足設(shè)計(jì)張拉控制應(yīng)力要求。采用塑料波紋管對(duì)鋼束進(jìn)行成孔處理。（5）對(duì)梁體腹板、底板進(jìn)行鋼筋植筋，腹板植筋為φ16，底板植筋為φ12，鋼筋植筋間距分別控制在20cm、10cm。腹板植筋和底板植筋均采用梅花形布設(shè)，使植筋能夠與鋼板上栓釘錯(cuò)位。（6）在混凝土內(nèi)部將鋼筋焊接成網(wǎng)片，鋼筋φ12，間距控制在10cm，增強(qiáng)加厚混凝土的剛度;網(wǎng)片中的鋼筋要與腹板、底板的植筋進(jìn)行掛接，確保箱梁外包鋼板的焊釘能夠順利穿過(guò)鋼筋網(wǎng)，以穩(wěn)定加厚混凝土結(jié)構(gòu)。

結(jié)束語(yǔ)

城市混凝土橋梁的病害問(wèn)題相對(duì)較多，在一定程度上影響了行車安全性和舒適性。為此，應(yīng)針對(duì)橋梁的主要病害，采取有效的加固優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，通過(guò)加固改造消除病害，提高橋梁結(jié)構(gòu)的承載力和穩(wěn)定性，延長(zhǎng)其使用壽命，避免行車過(guò)程中安全事故的發(fā)生。今后應(yīng)加大橋梁加固技術(shù)的研究力度，對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)進(jìn)行不斷改進(jìn)和完善，從而為橋梁加固提供技術(shù)支撐。

參考文獻(xiàn)

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