桥梁检测与加固技术应用探讨论文_孙玉

桥梁检测与加固技术应用探讨论文_孙玉

山东省交通科学研究院 山东 济南 250104

摘要:桥梁检测能够对桥梁实际承载能力实施有效评定,进而为创建桥梁数据库、使用及加固维护提供科学的依据。桥梁结构经过长时间的使用以及受到不同原因的影响,势必会受到不同程度的伤害。只有有效提升并优化桥梁检测加固技术,才能提高公路桥梁承载能力,使桥梁发挥其应有的作用。

关键词:桥梁检测;加固技术

1 混凝土桥梁检测的意义

1.1 确定桥梁损伤的程度

对混凝土桥梁进行检测后,检测人员在对数据进行整理分析后,能够对桥梁当前具体的损伤情况和缺陷有全面的了解,找出桥梁出现这种问题的原因,从而选择最恰当的方法进行维修和加固,延长桥梁的使用寿命。

1.2 保障桥梁的通行安全

重型卡车的超载方面的问题日益加重,得不到根本有效的解决,这也导致了桥梁在投入使用的过程中,时时刻刻都在面临着超负荷工作,桥梁结构遭到毁灭性打击,久而久之,如果没有及时对桥梁检修维护,就很可能发生安全事故。因此对桥梁进行监测,对于桥梁结构出现的开裂等各种问题,就能够及时的去修复,确保桥梁通行安全。

1.3 提高桥梁经济效益

出现破损的桥梁,如果长期没有得到修缮,随着时间的推移,破损程度不断地恶化,最终就会失去维修价值,只能拆除重建,这种情况就使得对于桥梁建设的投入增大,造成资金的浪费。而通过检测,可以发现桥梁结构的破损程度,再经过科学规范的维修和保养施工,只需要花费少量的资金,桥梁就能重新容光焕发,继续正常工作,提高了桥梁的经济效益。

2 桥梁检测技术的内容与方法

2.1 桥梁检测内容

检测桥梁时需要对以下内容进行检测:①对新建混凝土桥梁工程状况及具体的结构进行检测,尤其对桥梁结构的使用性能及承载能力,是检测的重要内容。②对投入使用桥梁的防灾能力、防震性能的检测也包括在内,例如鉴定桥梁使用时在火灾、地震和水灾等不同情况下的使用性能与承载能力。③对混凝土桥梁结构中材料的化学、物理以及力学性能等方面进行测试,以及分析判断混凝土桥梁产生缺陷的原因。

2.2 桥梁检测方法分析

对桥梁进行检测主要对象是桥梁结构,涉及荷载试验、常规检测等内容,目的在于给桥梁结构施加荷载后观测桥梁结构性能,并分析桥梁结构的振幅、位移、频率和应力等各项测量参数,从而对桥梁的工作状态进行充分的了解,更加准确的评估桥梁结构性能,详细掌握桥梁结构的承载能力情况,为桥梁后期维护工作计划的制定及进行提供可行性参考。同时,使用期间桥梁受温度变化、车辆通行状况和材料及施工质量等因素影响,导致各种损伤的出现机率大大提高,因此,非常有必要对其实施常规检查,定期检查与特殊检查。对桥梁检测的方法主要为无损检测、半损检测、无损与半损结合检测和荷载试验。无损检测主要是检测混凝土桥梁的强度与完整性,方法仍然是传统的强度回弹法和超声法。为对桥梁承载能力及结构特性进行准确评价,需进行荷载试验。目前来看,荷载试验由静载与动载试验之分,涉及较多试验内容:如,桥梁结构局部损坏状况、桥梁动挠度、自振特性等相关参数等。

3 桥梁结构加固方法

3.1 混凝土修补法

混凝土修补法主要适用于混凝土桥梁结构中出现蜂窝、空洞以及较大范围的破损等缺陷的修补。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆混凝土修补法根据施工工艺不同一般可分为直接浇筑、喷射与压浆等几种方法。

3.2 水泥砂浆修补法

①水泥砂浆人工涂抹法。水泥砂浆人工涂抹法通常用于修补小面积缺陷,特别是损坏深度较浅时,其修补效果相对较好。当修补部位深度较大时,可在水泥砂浆中掺入适量砾料,以增强砂浆强度并减少砂浆干缩。此外,应在新修补区域周围再涂上一定厚度的环氧树脂胶液、铝粉水泥浆液或其它胶粘剂等封闭剂,以减少收缩裂缝的产生。

②喷浆修补法。喷浆修补法主要用于重要混凝土结构物或大面积混凝土表面缺陷与破损的修补。该方法操作工艺较为简单,工效高,但材料消耗相对较多,且当喷浆层较薄或不均匀时容易发生干缩裂缝。

3.3 粘结剂修补法

粘结剂修补法一般用于对混凝土桥梁结构表面的风化、剥落、露筋与小面积破损的修补。施工时应避免荷载或重力振动等因素的干扰,主梁及其他重要部位的修补应在强度达到原结构强度的100%时方可承受荷载。

3.4 增大梁截面和配筋加固法

增大梁截面和配筋加固法是在构件表面加大混凝土尺寸,增加受力钢筋,使其与原结构形成整体,从而增大构件有效高度和受力钢筋面积,增加构件的刚度,提高桥梁整体承载能力,这种加固方法广泛应用于梁(板)桥及拱桥拱肋的加固。加大构件截面时,会使上部结构恒载增加,对原结构及基础承载能力有一定影响。增大梁截面和配筋加固法的受力特点为:增大主梁混凝土截面和增加配筋后,使主梁成为二次受力的叠合构件,原主梁的混凝土和钢筋除了已有的应力外,还需要承受后期恒载和活载产生的应力。因此需按二次受力的叠和梁进行承载能力极限状态和正常使用极限状态的演算。

3.5 钢板粘贴加固法

钢板粘贴加固法是采用环氧树脂系列粘结剂,将钢板粘贴在钢筋混凝土结构物的受拉区域薄弱部位,使之与结构物形成整体,用以代替需增设的补强钢筋,通过钢板与补强结构的共同作用,提高其强度,限制裂缝开展,改善钢筋及混凝土的应力状态,提高梁的承载能力,以达到补强效果的一种加固方法。

用粘贴钢板来加固桥梁,是因为这种加固法具有以下优点:(1)施工工艺简单、可以不动明火,对防火要求高的特别适用。速度快,对生产和生活影响小。(2)粘结剂的强度高于混凝土本体强度,可以使加固与原构件形成一个整体,受力较均匀,不会在混凝土中产生应力集中现象。(3)加固工程质量要求很高,但施工时并不要求高级的专门技术人员操作。(4)几乎可以不改变具有历史价值建筑的原有艺术特点。

3.6 减轻自重加固法

该方法是通过减轻桥拱自重,恢复或者提高原桥梁结构承载能力的加固方法,其主要适用于基础承载力比较低的双曲拱桥。施工单位可以采取如下方式减轻桥拱自重:①降低桥面的标高,使用轻质的拱上填料,或者减少及取消拱上填料;②挖空腹拱重力式横墙或者将原桥梁结构改为钢筋混凝土式的立柱;③利用微弯板、空心板或者预制钢筋混凝土 T 梁等轻型的桥面,取代重量较大的腹拱结构。

结语:

桥梁检测工作技术复杂、操作难度大、科技含量高, 而且是高空和危险作 业,担负任务的工程技术人员责任重大。旧桥加固是一项繁杂的系统工作,工程 量往往不大,但涉及面广,并关系到诸多隐蔽工程,其病害原因、加固方法常常 因桥、因地而异, 且施工工艺多具特殊性和复杂性。桥梁检测和加固不仅要求 工程技术人员有丰富的实际经验,还要有坚实的理论基础。只有把实践和理论充 分结合起来,工程技术人员才能对桥梁作出正确的检测和评估,设计出切实可行 的加固方法,从而增强桥梁的使用能力,延长桥梁的使用寿命。

参考文献:

[1]肖敏,雷昌龙.既有混凝土桥梁健康检测与加固技术研究[J].桥梁建设,2014(2).

[2]郝晓燕.浅谈既有混凝土桥梁健康检测与加固技术及其应用[J].广西建筑,2016(11).

[3]梅延坤.桥梁检测与加固技术的应用研究[J].建筑技术开发,2016(3):121,129.

[4]杨学飞.混凝土桥梁检测技术和应用分析[J].黑龙江交通科技,2015(5):115.

论文作者:孙玉

论文发表刊物:《防护工程》2017年第31期

论文发表时间:2018/3/14

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