公路橋梁常規(guī)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用分析

趙賽雷

(貴州省交通科學(xué)研究院有限責(zé)任公司)

0 引言

公路橋梁建設(shè)使用過(guò)程中，由于工程材料質(zhì)量、橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、建造施工或者是后期養(yǎng)護(hù)管理等多方面的原因，均有可能出現(xiàn)多種病害問(wèn)題，這些病害問(wèn)題的發(fā)生會(huì)造成橋梁承載能力、構(gòu)件強(qiáng)度的破壞，甚至有可能造成橋梁坍塌等嚴(yán)重工程質(zhì)量事故的發(fā)生。為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理橋梁工程質(zhì)量病害問(wèn)題，以確保橋梁工程結(jié)構(gòu)的安全可靠，必須做好橋梁常規(guī)性能檢測(cè)，通過(guò)日常養(yǎng)護(hù)管理中的檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)橋梁工程使用階段中的潛在病害，分析判斷橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件及整體承載力狀況，并結(jié)合各種病害加固處理措施，延長(zhǎng)橋梁結(jié)構(gòu)的使用壽命，確保橋梁工程結(jié)構(gòu)通車(chē)運(yùn)行的安全可靠。

1 公路橋梁常規(guī)檢測(cè)目的及流程概述

進(jìn)行橋梁常規(guī)檢測(cè)的主要目的就是通過(guò)對(duì)橋梁采用外觀或者是無(wú)損檢測(cè)等手段，準(zhǔn)確全面的掌握橋梁結(jié)構(gòu)的整體技術(shù)狀況，并對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力進(jìn)行判斷，進(jìn)而明確橋梁結(jié)構(gòu)在正常使用狀態(tài)下的情況，評(píng)價(jià)橋梁結(jié)構(gòu)的使用狀況。橋梁結(jié)構(gòu)的檢測(cè)主要有橋面系外觀檢查、上部結(jié)構(gòu)外觀檢查、下部結(jié)構(gòu)外觀檢查、混凝土強(qiáng)度及碳化深度檢測(cè)、混凝土保護(hù)層厚度檢測(cè)、橋面線形檢測(cè)、結(jié)構(gòu)尺寸測(cè)量、工字梁鋼筋數(shù)量及直徑檢測(cè)以及技術(shù)等級(jí)評(píng)定等一系列的內(nèi)容。橋梁檢測(cè)的程序?yàn)槭紫仁占瘶蛄旱南嚓P(guān)資料，然后根據(jù)橋梁的設(shè)計(jì)、施工以及養(yǎng)護(hù)資料明確檢測(cè)項(xiàng)目以及內(nèi)容，之后通過(guò)采用設(shè)備或者是人工觀察等手段進(jìn)行橋梁試驗(yàn)檢測(cè)，最后整理分析實(shí)驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)并撰寫(xiě)橋梁檢測(cè)報(bào)告。

2 橋梁技術(shù)狀況檢測(cè)內(nèi)容

(1)橋面系外觀的檢查。橋面系外觀檢查主要是針對(duì)橋面鋪裝是否存在裂縫、凹陷、坑槽、車(chē)轍等病害進(jìn)行檢查，記錄橋面鋪裝病害的面積、深度等指標(biāo)。同時(shí)檢查橋梁護(hù)欄是否堅(jiān)實(shí)，伸縮縫是否完整以及泄水孔是否存在堵塞的問(wèn)題。

(2)上部結(jié)構(gòu)外觀檢查。由于目前我國(guó)公路橋梁大多為混凝土梁板結(jié)構(gòu)，因此對(duì)于上部結(jié)構(gòu)外觀的檢查，重點(diǎn)是檢查梁板結(jié)構(gòu)上是否存在混凝土開(kāi)裂的問(wèn)題，混凝土是否存在碳化、蜂窩或者是礫石外露，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是否存在鋼筋銹蝕等問(wèn)題。此外，還應(yīng)該檢查橋梁支座是否存在移位、變形或者是老化的問(wèn)題。

(3)橋梁下部結(jié)構(gòu)的檢測(cè)。對(duì)于橋梁細(xì)部結(jié)構(gòu)的檢測(cè)，主要是對(duì)橋墩、橋臺(tái)、基礎(chǔ)以及錐坡護(hù)坡等進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)。橋墩檢測(cè)主要是確定橋墩表面的沖刷、風(fēng)化以及露骨等情況，并重點(diǎn)檢查墩柱底部是否存在混凝土開(kāi)裂的問(wèn)題。對(duì)于橋臺(tái)，主要是檢查橋梁擋土板是否存在開(kāi)裂以及混凝土剝落問(wèn)題，同時(shí)檢查臺(tái)帽是否有裂縫問(wèn)題。對(duì)于橋梁基礎(chǔ)，由于現(xiàn)階段大部分橋墩基礎(chǔ)為樁柱式基礎(chǔ)，因此基礎(chǔ)的檢查也主要是檢查是否存在混凝土風(fēng)化、剝落、破損以及混凝土破壞等問(wèn)題。對(duì)于錐坡以及護(hù)坡的檢查，重點(diǎn)是檢查錐坡與護(hù)坡其實(shí)是否完整，是否出現(xiàn)塌陷等問(wèn)題。

(4)混凝土工程檢測(cè)。橋梁結(jié)構(gòu)檢測(cè)中針對(duì)混凝土工程主要是對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、混凝土碳化深度以及混凝土的保護(hù)層厚度進(jìn)行檢查。對(duì)于混凝土的強(qiáng)度以及碳化深度，重點(diǎn)是對(duì)梁板、臺(tái)帽、墩身等混凝土結(jié)構(gòu)采用回彈法進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)。對(duì)于橋梁混凝土結(jié)構(gòu)的保護(hù)層厚度，則一般采用鋼筋位置以及保護(hù)層測(cè)定儀進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，通過(guò)在梁板以及墩柱上布置試驗(yàn)檢測(cè)區(qū)，利用測(cè)定儀直接顯示保護(hù)層厚度，并根據(jù)保護(hù)層厚度特征值與設(shè)計(jì)值進(jìn)行比較判斷混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。

(5)結(jié)構(gòu)尺寸以及鋼筋數(shù)量的試驗(yàn)檢測(cè)。對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)尺寸的檢測(cè)，主要是根據(jù)施工設(shè)計(jì)圖紙以及變更技術(shù)文件，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的主要承重構(gòu)件結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)各部分結(jié)構(gòu)尺寸是否與設(shè)計(jì)一致。對(duì)于鋼筋數(shù)量以及直徑檢測(cè)，則主要是采用鋼筋位置及保護(hù)層測(cè)定儀與鑿開(kāi)實(shí)測(cè)相結(jié)合的方法檢測(cè)，重點(diǎn)是對(duì)梁板以及墩柱等主要構(gòu)件的試驗(yàn)檢測(cè)，由于鑿開(kāi)檢測(cè)對(duì)于結(jié)構(gòu)的損傷較大，因此在試驗(yàn)檢測(cè)中一般較少使用。

(6)橋面相對(duì)線形測(cè)量。為了進(jìn)一步說(shuō)明橋梁的變形情況，在橋梁檢測(cè)中應(yīng)該增加橋面線形測(cè)定，一般選擇使用坐標(biāo)基準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)試橋面相對(duì)高程的方法進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)。通過(guò)在橋梁起點(diǎn)和終點(diǎn)分別設(shè)置臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)，沿行車(chē)道邊緣及路中線處布置測(cè)點(diǎn)，縱向每隔2 m讀取一數(shù)值對(duì)橋面高程以及橫坡坡度進(jìn)行檢測(cè)進(jìn)而評(píng)價(jià)橋面相對(duì)線性。

(7)橋梁結(jié)構(gòu)靜荷載試驗(yàn)方案。公路橋梁靜荷載試驗(yàn)的主要目的是為了獲取梁板控制截面在試驗(yàn)荷載下的應(yīng)變(應(yīng)力)、試驗(yàn)荷載作用下的最大撓度、荷載橫向分布系數(shù)、試驗(yàn)荷載作用下可能展開(kāi)的裂縫和裂縫展開(kāi)的寬度等一系列的參數(shù)。靜載試驗(yàn)主要是分析在正彎矩工況試驗(yàn)荷載滿(mǎn)載作用下的梁板應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)判斷橋梁梁板正截面強(qiáng)度滿(mǎn)足要求，分析在剪力工況試驗(yàn)荷載滿(mǎn)載作用下的應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)判斷結(jié)構(gòu)斜截面強(qiáng)度，分析正彎矩工況試驗(yàn)荷載滿(mǎn)載作用下的位移校驗(yàn)系數(shù)判斷結(jié)構(gòu)剛度，分析試驗(yàn)荷載滿(mǎn)載作用下的相對(duì)殘余變形判斷結(jié)構(gòu)處于何種狀態(tài)。

(8)橋梁結(jié)構(gòu)動(dòng)荷載試驗(yàn)方案。動(dòng)荷載試驗(yàn)主要是通過(guò)行車(chē)試驗(yàn)、剎車(chē)試驗(yàn)、以及跳車(chē)試驗(yàn)測(cè)定跑車(chē)狀態(tài)下動(dòng)態(tài)增量檢測(cè)、剎車(chē)狀態(tài)下動(dòng)態(tài)增量檢測(cè)以及跳車(chē)狀態(tài)下動(dòng)態(tài)增量等一系列的參數(shù)指標(biāo)。通過(guò)實(shí)測(cè)沖擊系數(shù)、剎車(chē)試驗(yàn)梁體的動(dòng)力放大系數(shù)以及跳車(chē)試驗(yàn)梁體的動(dòng)力放大系數(shù)，對(duì)通車(chē)運(yùn)行下的橋梁技術(shù)狀況進(jìn)行評(píng)定。

3 橋梁技術(shù)狀況等級(jí)評(píng)定

在完成橋梁技術(shù)狀況檢測(cè)之后，應(yīng)該按照《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(中的相關(guān)規(guī)定，分別對(duì)橋梁橋面系、上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)的構(gòu)件與部件進(jìn)行評(píng)定，進(jìn)而明確橋梁總體技術(shù)狀況。橋梁總體的技術(shù)狀況評(píng)定可以按下式計(jì)算

公式中，Dr為橋梁總體技術(shù)狀況評(píng)分;BDCI為橋面系技術(shù)狀況評(píng)分;SPCI為上部結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況評(píng)分;SBCI為下部結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況評(píng)分;WD為橋面系在全橋中的權(quán)重;WSP為上部結(jié)構(gòu)在全橋中的權(quán)重;WSB為下部結(jié)構(gòu)在全橋中的權(quán)重。

在完成對(duì)橋面技術(shù)狀況檢測(cè)評(píng)定之后，應(yīng)該按照所存的各種病害，深入分析病害的產(chǎn)生原因，進(jìn)而結(jié)合病害成因有針對(duì)性的提出技術(shù)處理方案，具體處理方案主要有以下幾種方式:對(duì)于梁板寬度大于0.15 mm的豎向裂縫及斜向裂縫，應(yīng)該進(jìn)行封縫處理;對(duì)寬度大于0.25 mm的裂縫，則應(yīng)該進(jìn)行灌封處理;在對(duì)裂縫處理后應(yīng)粘貼鋼板加固，以提高梁板正截面抗彎及斜截面抗剪承載能力;如果混凝土梁板箍筋保護(hù)層偏小，則應(yīng)該在將梁板表面清理干凈后涂刷滲透型漿料，提高工字梁的耐久性;對(duì)于橋梁下部結(jié)構(gòu)墩身及樁頂混凝土沖刷、風(fēng)化、剝落、露筋的問(wèn)題，應(yīng)該首先鑿除疏松混凝土，在完成表面清理后采用聚合物修補(bǔ)砂漿予以修復(fù);如果樁基及墩臺(tái)混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足，則可以采用采用立柱外套鋼管混凝土處理，增加截面尺寸，增強(qiáng)下部結(jié)構(gòu)剛度。

4 結(jié)語(yǔ)

在橋梁的日常養(yǎng)護(hù)管理中，通過(guò)采取多種橋梁檢測(cè)技術(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，已經(jīng)成為橋梁工程管養(yǎng)部門(mén)的重要任務(wù)。為了提高橋檢工作的準(zhǔn)確度，施工作業(yè)人員應(yīng)該改積極引進(jìn)使用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的橋檢技術(shù)以及橋檢方法，并通過(guò)深入分析病害問(wèn)題發(fā)生原因，及時(shí)處治各種橋梁結(jié)構(gòu)病害，以確保橋梁工程通車(chē)運(yùn)行的安全可靠。

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