橋梁檢測與加固技術探討

李繼周

（亳州市譙城區三官道路養護管理站 安徽亳州 236800）

橋梁檢測與加固技術探討

李繼周

（亳州市譙城區三官道路養護管理站 安徽亳州 236800）

隨著我國經濟的持續發展，交通運輸量也再不斷增加，且車輛荷載越來越大，卻對橋梁的安全性造成一定的影響，其正常使用壽命越來越短，因此大批橋梁需要進行檢測與加固。本文對橋梁檢測技術進行簡單的闡述，重點對橋梁的加固技術進行分析，為確保橋梁的安全性以及延長橋梁的使用壽命。

橋梁；檢測；加固；技術

1 橋梁檢測的應用及意義

橋梁檢測工程是對現有橋梁的使用狀況、缺陷和損傷情況等進行檢測，然后對檢測結果進行調查并對橋梁缺陷和損傷情況進行詳細的分析，包括橋梁缺陷和損傷的位置、性質以及發展趨勢等，通過對橋梁進行現場檢測尋找橋梁發生缺陷或損傷的具體原因，在充分掌握橋梁產生缺陷及損傷原因后，并對橋梁的承載力和使用性能的影響程度進行分析和評價，為橋梁的加固和圍護提供準確可靠的資料。

2 橋梁的檢測技術

在橋梁使用期限內受各種因素的影響，很容易嚴重的缺陷或損傷，為了保證橋梁的安全性，需要定期對橋梁結構進行安全檢測。橋梁檢測采用的主要有無損檢測、半破損檢測和綜合使用、荷載試驗等。無損檢測和半破損檢測主要是對橋梁的安全性能進行檢測，荷載試驗包括靜力荷載試驗、動力荷載試驗等，對橋梁結構特性和承載能力進行綜合評價。

橋梁常規檢測內容有：工程設計、施工技術、承載力、裂縫、鋼筋銹蝕程度等相關參數。

無損檢測是橋梁檢測中最關鍵的部分，需要采用較多的技術：表面硬度、射線方法、超聲脈沖以及綜合方法等。表面硬度又分為壓痕法和回彈法兩種，壓痕法已經很少使用，回彈法應用比較廣泛，主要是通過打擊橋梁表面測定其反彈硬度，但精度不是很高。

超聲脈沖檢測主要有表面波法或沖擊波法等，能夠對橋梁的強度、內部缺陷或損傷進行準確的測定，沖擊波檢測在橋梁工程中應用比較廣泛。射線法包括χ、γ等射線法，主要是對橋梁內部缺陷和鋼筋進行探測。

綜合方法有超聲法-回彈法、超聲法-聲波衰減率、振動彈性系數-對數衰減率法等幾種組合，通過不同檢測方法的相互配合，進而提高橋梁檢測的精度，但目前綜合法還不成熟，需要進行一步的研究。

3 橋梁加固技術研究

3.1 增大橋梁混凝土截面加固法

加厚橋面板或加大橋梁主梁肋高度和寬度是增大混凝土截面兩種方式。加厚橋面板，即在橋梁梁頂上附加一層鋼筋混凝土，一般先將舊橋面混凝土鑿除，確保加強層和原主梁構成整體，進而有效增大主梁的高度，提高抗主梁的強度，改善橋梁荷載橫向分布能力，進而提高橋梁的承載力。加大主梁肋高度和寬度，這種技術一般應用在橋梁主梁的強度、剛度、穩定性和抗裂性能不滿足要求時，通過增大主梁的截面、配筋率等方法起到加固作用，這種方法一般是增大主梁底面或側面尺寸，提高主筋配筋率，提高主梁的抗彎強度，進而橋梁主梁的承載力。

3.2 增加橋梁輔助構件

該加固技術是在橋梁下方增加斜撐，首先在主梁上進行鉆孔，穿插貫穿整個主梁并符合設計要求的鋼筋，固定好鋼筋后，鑿除主梁結合部位的混凝土并清理干凈后進行掛模澆筑施工，如圖1所示。

圖1 增加橋梁輔助構件加固示意圖

這種加固技術主要適用于橋梁橫截面結合較差，需要降低橋梁上部結構承載力的情況之下。在進行橋梁加固時，在加固橋梁主梁中部分別增設抗彎能力強、抗扭剛度大的斜撐，確保新增斜撐結構和原主梁結合成一個牢固的整體共同承擔上部荷載，加固構件和原橋梁結構在一定程度上互相獨立，使交通造成的影響減低到一定范圍內，并不局限在橋梁下面凈空的空間范圍。

3.3 鋼板粘貼或噴錨混凝土加固法

當橋梁主梁承載力不足、縱向受力主筋出現嚴重銹蝕或主梁出現嚴重橫向裂縫時，可采用粘結劑及錨栓在橋梁主梁受拉緣或薄弱部位粘貼或錨固，使其和橋梁結構形成一個整體，用鋼板來取代補強鋼筋，進而大大提高橋梁的承載能力和耐久性。噴錨混凝土加固法：首先將錨筋植入需要補強的橋梁結構內，掛設補強鋼筋網，然后噴射一定厚度的混凝土，形成和原橋梁結構形成組合體。在進行混凝土噴錨時，需要借助噴射機械，使新混凝土在壓力作用下通過噴嘴高速噴射到已錨固好的補強鋼筋網上，然后進行養護。

3.4 預應力加固技術

預應力加固技術主要是利用橋梁梁體體外增設預應筋而達到加固的目的，這種橋梁加固技術是將事前施加一定預應力的鋼筋設置到橋梁主梁的外面，并鋼筋束貫穿橋梁主梁兩端的擋塊和主梁中間適當部位轉向結構，進而使橋梁主梁得到一定的鋼束預應力，如圖2所示。

圖2 橋梁體外鋼筋加工示意圖

這種橋梁加固技術簡化了橋梁加固中預應力的施工工藝，相比于普通的連結預應力混凝土橋梁來說，加固后橋梁主體結構受力的特點相對比較差，并且增大了鋼筋的使用量，當前這種橋梁加固技術主要應用在大跨度的橋梁加固中。在施工的過程中，首先應在橋梁主梁內側面鋪設預應力鋼筋束，并在主梁底增設間距為60～95cm的定位箍筋，起到固定和加固預應力鋼筋束的作用，將鋼筋束兩頭貫穿橋梁主梁體的邊緣直至梁體頂端并進行加固。利用固定箍筋加固所用的預應力鋼筋束，進而使梁體獲得加固預應力；利用定位箍筋和梁體通過預應力筋使其連接成牢固的整體，大大的提高了橋梁整體結構的穩固性。

3.5 粘貼碳纖維加固法

粘貼碳纖維加固技術屬于新型橋梁加固改造技術。碳纖維是一種高新材料，其力學性能非常優異。在進行橋梁加固時，應采用環氧樹脂類粘結劑，將碳纖維粘貼在橋梁結構的受拉緣或薄弱部位，使其和橋梁結構形成受力整體，用碳纖維布取代鋼筋的作用，提高橋梁主體的承能力。粘貼碳纖維橋梁加固技術具有施工工序簡單，化學性能和力學性能穩定性強，材質輕、強度高的特點，在不增加橋梁結構尺寸和改變橋梁結構外形的情況下起到加固橋梁的作用。

4 橋梁加固效果的檢測與評估

橋梁加固技術難度較大，其施工工藝要求也相對比較高。橋梁加固后需要對橋梁再次進行檢測和觀察，以確定橋梁加固的效果。橋梁加固后常采用的靜載試驗和動載試驗等檢測方法，并將試驗結果和橋梁加固設計的計算結果進行對比分析，判斷橋梁加固的是否滿足要求。

4.1 橋梁靜載試驗

靜載試驗是橋梁在試驗荷載作用下測量并分析橋梁控制截面的應變、位移或裂縫，進而判定橋梁結構的承載能力。荷載工況應選擇橋梁的最不利受力狀態，同時為了確保橋梁在加載過程中的安全性并了解隨試驗荷載不斷增加的情況下橋梁結構的應變和變位的變化關系，橋梁的試驗加載應分級進行加載。加載設備一般采用可行式車輛，測點布置應適當，通常情況下，橋梁主要測點的布設必須能夠反應出橋梁結構的最大應力和最大撓度。

4.2 橋梁動載試驗

動載試驗是在動載作用下測試橋梁的響應，對橋梁的阻力、頻率和振型等動力特性進行分析，根據橋梁結構的動力響應和特性對橋梁結構的承載力進行評定。橋梁結構的動力特性只和橋梁結構自身的固有性質有關，和荷載等其它條件沒有關系。橋梁在動荷載作用下，根據橋梁結構各控制部位的動力響應，如頻率、振幅、加速度、速度以及能反映橋梁結構動力作用的沖擊系數等，對橋梁結構的受力狀態進行分析。

5 結束語

橋梁的檢測和加固技術是我國橋梁工程中的研究重點，通過對橋梁結構進行有效的檢測和評估，準確掌握橋梁結構的健康情況，并采用有效的橋梁加固技術，恢復橋梁的使用功能，提高橋梁的承載能力，延長橋梁的使用年限，在節省社會資源，確保交通安全有著非常高的研究價值。

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1004-7344（2016）02-0122-02

2015-12-25