關于橋梁檢測及其加固技術

摘要：隨著我國交通運輸事業的迅猛發展，橋梁作為交通樞紐，發揮著越來越重要的作用，但因其所承受的壓力過大，在使用過程中也會不斷出現損傷。本文主要從橋梁的檢測入手，重點闡述了橋梁檢測的相關方法及一系列加固技術，希望給行業相關人士一定的參考和借鑒。

關鍵詞：橋梁；檢測；維修；加固

1.引言

隨著我國交通運輸量的日益增加，重載車輛的增多，特別是拖掛運輸、集裝箱運輸以及載重貨物運輸等一系列重型車輛的增加，對我國大部分公路橋梁造成了較大損害。因此，對橋梁進行檢測和加固，科學延長橋梁的使用壽命，滿足交通運輸發展的需要，已成為橋梁設計人員與參建人員共同關注的問題。

2.橋梁檢測技術分析

橋梁檢測主要目的在于找到橋梁中因使用或施工原因造成的一些影響質量安全的漏洞，從而為加固提供現實依據。檢測工作結束后需要對橋梁展開綜合評估，包含對現有質量危險因素的評估、對施工階段各項目實施有效性評估、對現場荷載試驗結果的評估這三個方面。只有在評估結果出現之后才能夠進行后續加固方案的制定。

2.1橋梁檢測技術

第一，紅外熱像檢測技術。具體來說，紅外熱像檢測技術主要是根據物體的紅外輻射、表面溫度、材料特性三者之間的內在聯系，憑借紅外熱像儀將源于目標的紅外輻射有效轉變成可見熱圖像的過程，運用熱圖像特征分析可以較為直觀的掌握物體表面的溫度分布，從而達到科學判斷混凝土橋梁表面狀態和內部結構的目的。紅外檢測系統主要包括紅外熱像儀、紅外探測器、圖像采集和處理系統、顯示記錄分析系統等，如圖1所示。

圖" 紅外熱像測試裝置

第二，成熟度檢測法。當前，該法已被列入ASTM標準中，主要是來評估和檢測新澆筑的橋梁構件在不同成熟度時的混凝土強度，進而確定以后的施工步驟。因混凝土開始水化作用時，其溫度會隨著水化熱的產生而逐漸增高，所以成熟度檢測法的工作原理便是利用混凝土的溫度變化來對其本身強度進行評估。

第三，透地雷達。透地雷達運用的主要探測媒介是微波頻段的電磁波，常用頻率控制在90-1000MHz。通過測量和研究電磁波的反射系數、傳播時間、折射率等，合理推算出被測物體的性質和形狀。運用探地雷達對橋梁進行檢測時，主要包含以下四方面內容：一是梁體翼板的鋼筋分布及保護層相關厚度的檢測；二是梁體腹板的鋼筋骨架分布情況及保護層相關厚度的檢測；三是針對預應力鋼束的相關分布情況及位置檢測；四是針對預應力管道灌漿的密實度檢測。

第四，聲發射監測。聲發射監測是由一套獨特的源振蕩和數字記憶微電路組成的系統，對檢測橋梁上指定區域的裂紋十分有效。整個系統由源振蕩電路、放大器、數字記憶及相關記憶程序控制等設備組成，在運行過程中，其是由內部可充電電池來提供電源，二個分開的聲發射參數被儲存在數字記憶器內，而數字記憶器則會從在線記錄器上將數據移植并帶到數據分析中心，有效解讀出來，同時經過紫外光的擦抹，數字記錄器還可重復利用。

第五，水中攝影。現實中，很多橋墩都是設置在水中，而普通的非破壞性檢測儀器無法在水中完成檢測工作。因此水中攝影則是一種可行性較強的破壞性檢測方式。在實際檢測過程中，建議找專業的潛水人員進行水中攝影工作。

2.2橋梁綜合評估

運用荷載試驗對橋梁進行病害檢測之后，仍舊無法確定橋梁的加固方案，這是因為還需對橋梁進行綜合評估。通常情況下，針對舊橋的綜合評估有以下三種方法：一是依據橋梁安全的有關規范要求對橋梁存在的問題進行綜合評估；二是了解橋梁從施工到使用期間的所有檔案材料，通過理論計算的方式進行綜合評估；三是通過現場荷載試驗對橋梁進行綜合評估。

依據橋梁的評估普查結果，進一步了解橋梁設計時的承載力情況和實際受力狀況，以便確定橋梁檢測的具體內容和荷載試驗方案，并最終確定具體的橋梁加固方案及技術使用。

3.橋梁加固技術

3.1需進行橋梁加固的情況

對橋梁進行加固處理，既可以有效延長使用壽命，還可以以少量資金投入，確保交通的正常進行，緩和橋梁的集中投資。同時橋梁加固對于預防坍塌，防止人身傷亡和財產損失具有重要作用。

一般橋梁在以下三種情況下，就不能再滿足正常交通的使用了。第一，橋梁年久失修，結構破舊老化，破損程度已經影響到橋梁的正常運行。第二，橋梁外表完好，問題發生在橋梁設計之初，設計標準過低，經過多年交通的飛速發展，橋梁的荷載標準已經不能滿足目前的使用需要了。第三，橋梁設計合理，結構也完好，但因特殊原因，使橋梁不能正常的使用，需要進行臨時性的橋梁加固。

3.2橋梁加固常用的方法

第一，橋面補強層加固法。在橋梁的頂層加鋪一層鋼筋混凝土層，通常情況下，先要對舊橋面進行鑿除工作，從而使其與原有主梁形成一個統一的整體，達到增大主梁高度和抗壓截面強度的目的，有效改善了橋梁荷載橫向得分布能力，提高了橋梁的承載力。

第二，外包混凝土加固法。運用外包混凝土對橋梁進行加固時，具體需要符合以下規定：一是新澆筑混凝土厚度需超過40mm，使用噴射混凝土進行施工時應超過50mm，而運用混凝土補強受壓的新澆筑混凝土的厚度則需超過150mm，且原表面還需要鑿成凹凸深度超過6mm的粗糙面；二是應用堅硬耐用的碎石或者卵石配制混凝土，最大的粒徑不能超過20mm；三是結合面連結的鋼筋面積不應超過結合面面積的0.2%，否則的話應植筋則需要加強；四是當運用鋼筋進行補強時，縱向受力的鋼筋直徑不應低于16mm，封閉式箍筋的直徑不應低于10mm，而U形箍筋直徑則需與原箍筋直徑一致；五是當運用型鋼和鋼板進行補強時，應將有效連結原結構鋼筋，或運用錨栓與原結構連結，確保力的有效傳遞和參與原結構共同受力；六是加固受力鋼筋與原構件受力鋼筋間的凈距不能超過20mm，且需運用短筋焊接方式進行連接，箍筋則需要運用封閉或U形箍筋。

第三，噴錨混凝土加固法。首先，運用植筋法將錨筋合理植入到待補強部位的結構內，同時掛設補強鋼筋網，然后再噴射規定厚度的混凝土，使之形成與原結構一起受力的組合結構。具體說來，噴錨混凝土主要是借助噴射機械，使用壓縮空氣把新混凝土混合料，經由噴嘴高速噴射到已錨固好的鋼筋受噴面上，待凝結硬化后形成一種鋼筋混凝土。在進行混凝土高速噴射時，水泥漿與集料進行反復連續撞擊則會使混凝土得到很好的密實，因而不需振搗。

第四，改變結構受力體系加固法。常用方法有：一是在簡支梁下合理增設橋墩或者支架；二是將簡支梁之間進行有效連接，也就是說將簡支梁結構變成連續梁結構；三是在梁下合理增設疊合梁或鋼桁架；四是在拱橋上合理增設鋼梁等。體外預應力加固法常用在包括簡支梁、連續體系梁橋、懸臂梁等梁式橋，在正常使用極限狀態超限時，通過對舊橋施加體外預應力，可以有效達到減少或消除裂縫，改善結構各截面應力狀態的效果。

第五，減輕拱上自重加固法。減輕拱上自重是一種有效調整拱上恒載分布的方式，盡管其目的均是為了恢復和提高原橋的承載力，但它們的適用場合以及出發點卻是不同的。具體來說，減輕拱上自重的方法有以下三種：一是科學降低橋面標高，減少或者取消拱上填料，或使用較為輕質的拱上填料；二是挖空腹拱的重力式橫墻，或改建成鋼筋混凝土立柱；三是運用預制鋼筋混凝土T梁、微彎板以及空心板等輕型橋面替代笨重的腹拱體系。

4.結語

總而言之，橋梁檢測的有效程度直接影響到后續加固工序實施的有效性，因此對橋梁的加固首先應保障檢測結果準確性，并將結果按維修保養差異性分類。加固方案的制定不僅需要保障橋梁日后使用安全性，還需要考慮到經濟成本，在有效加固條件下盡可能減少不必要經濟支出。總之，相關研究人員還需加大投入力度，根據橋梁實際狀況制定出科學合理的加固方案，提升檢測與加固的有效性。

參考文獻：

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