混凝土橋梁檢測與加固技術的應用

冀 永 耀

(通號工程局集團有限公司太原分公司，山西 太原 030000)

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混凝土橋梁檢測與加固技術的應用

冀 永 耀

(通號工程局集團有限公司太原分公司，山西 太原 030000)

介紹了混凝土橋梁檢測的意義，闡述了混凝土橋梁檢測的主要內容和方法，并從橋梁表層面、上部結構、下部結構等方面，論述了混凝土橋梁的加固技術，為橋梁維修加固方法的選擇提供了依據。

混凝土橋梁，檢測技術，加固方法，橋梁結構

0 引言

公路中越來越多重型車的頻繁出現，使得橋梁承重能力逐漸減弱，出現破損的現象，加速了橋梁的老化進程[1]。當前我國大多數的橋梁已經投入使用多年，按照現在的社會經濟發展水平來看，它們幾乎都不能再滿足現代交通提出的新要求。因此對于混凝土橋梁的檢測與加固，就成為當前迫在眉睫，急需解決的重點問題。

1 混凝土橋梁檢測的意義

1.1 確定橋梁損傷的程度

對混凝土橋梁進行檢測后，檢測人員在對數據進行整理分析后，能夠對橋梁當前具體的損傷情況和缺陷有全面的了解，找出橋梁出現這種問題的原因，從而選擇最恰當的方法進行維修和加固，延長橋梁的使用壽命。

1.2 保障橋梁的通行安全

重型卡車的超載方面的問題日益加重，得不到根本有效的解決，這也導致了橋梁在投入使用的過程中，時時刻刻都在面臨著超負荷工作，橋梁結構遭到毀滅性打擊，久而久之，如果沒有及時對橋梁檢修維護，就很可能發生安全事故。因此對橋梁進行監測，對于橋梁結構出現的開裂等各種問題，就能夠及時的去修復，確保橋梁通行安全。

1.3 提高橋梁經濟效益

出現破損的橋梁，如果長期沒有得到修繕，隨著時間的推移，破損程度不斷地惡化，最終就會失去維修價值，只能拆除重建，這種情況就使得對于橋梁建設的投入增大，造成資金的浪費。而通過檢測，可以發現橋梁結構的破損程度，再經過科學規范的維修和保養施工，只需要花費少量的資金，橋梁就能重新容光煥發，繼續正常工作，提高了橋梁的經濟效益。

2 混凝土橋梁檢測技術的主要內容和方法

2.1 混凝土橋梁的檢測內容

第一，檢查混凝土橋梁的承重能力，測試橋梁結構的使用性能。第二，檢測混凝土橋梁的抗震防災能力。第三，測試混凝土橋梁結構中的材料性能，以化學、物理角度的理論進行分析，判斷橋梁在生產中出現缺陷的原因。

2.2 混凝土橋梁檢測方法分析

1)結構靜載試驗檢測技術。

該檢測技術主要是檢測橋梁結構性能的參數，它是所有檢測技術之中比較傳統的手段[2]。橋梁在檢測前，進行檢測技術的準備工作，熟悉了解橋梁的相關文件信息，分析和計算橋梁的資料是設計圖紙，另外，還應對橋梁進行力學測驗，做好預案。完成這些工作后，正式開始使用結構靜載試驗檢測技術對橋梁實施檢測，根據準備階段的預案，對橋梁的結構做靜載試驗，運用諸如光學儀器、電測試儀等儀器和設施，得到檢測數據。之后進入了數據分析階段，這一階段計算橋梁截面應力值、橋梁發生變形的參數值等，對所得結果進行分析比對。最后，對橋梁結構在剛度、強度和抗裂性三方面做出評估。

2)結構振動試驗測試技術。

主要研究兩種特性：橋梁結構的自振特性，車輛動力荷載與橋梁結構聯合振動的特性。根據結構振動試驗測試數據，判斷橋梁當前的狀況和承載特性。運用這一技術檢測時，想要讓橋梁產生振動，將橋梁結構自振和強迫振動的數據記錄下來，使用專門的測算儀器，對橋梁結構和振動特性進行分析。橋梁檢測技術的發展帶動了橋梁檢測設備的發展。靜態應變儀和動態應變儀，在橋梁檢測中常常被運用。

2.3 檢測手段和方法

在橋梁檢測實際操作中，主要是動靜載荷試驗檢驗方法。

首先，利用自然激勵響應，測算數據。運用數據分析軟件，對橋梁的整體結構進行分析，做出橫向剛度和穩定性評估。

其次，通過檢測橋梁受到靜力荷載所產生的影響，來判斷橋梁結構的穩定性與性能的高低，強度的大小[3]。

第三，實施動力荷載試驗，對混凝土橋梁所受到的動力荷載影響進行判斷，滿足設計要求。

第四，依照動靜荷載試驗檢測方法的指導理論，對橋梁結構的承受能力和工作狀態進行計算、研究，綜合評估。

最后，后期處理階段，對橋梁各個關鍵點進行數據采集，做好數據分析。

混凝土橋梁檢測步驟見圖1。

3 混凝土橋梁加固技術的應用

3.1 橋梁表層面加固

橋梁表層面在加固時，通常使用的方法是橋面補強加固法，它的具體施工方法是：首先清理橋面雜物，完畢后在橋面的表層加鋪一層粘合物質材料。補強層具有一定的厚度，加固原理是當橋面的厚度增加后，橋梁的荷載橫向分布就會隨之發生改變，提升橋梁結構的承受能力。

3.2 橋梁上部結構加固

橋梁上部結構加固時，通常運用改變橋梁結構受力體系加固法來達到加固的目的。該項加固技術通過改變橋梁的受力分布點，來增強橋梁結構整體的承載能力。運用這項技術，要對橋梁的受力點有全面的掌握，找出最重要的受力部分，進行加固施工，減小橋梁的跨徑，提升橋梁強度和承載能力。

3.3 橋梁下部結構加固

橋梁下部加固就是加固橋墩，當前的技術環境下，通常使用的方法是鋼筋混凝土護套法。這一方法從根本上來說，橋面補強法是同根同源，通過橋墩表面整體設置混凝土護套，增加了橋墩的厚度，加大了受力面積，實現增強橋墩的穩定性和承受能力的增強。在施工時，要對每一個橋墩仔細的檢查，全面了解橋墩的整體狀況。

3.4 橋梁加固的其他常用方法

當橋梁處于其他特殊環境中時，上述的三種常用方法就可能起不到對橋梁結構的加固作用，針對這種情況，可用以下方法作為替補。粘貼鋼板加固法，就是將鋼板和混凝土層用膠等連接方式貼合在一起，該技術的優勢在于操作簡單快速，周邊造成的實際影響微乎其微。粘貼碳纖維加固法，仍是將碳纖維粘貼于混凝土表面，從而形成新的受力體，該方法在橋面補強法的材料創新基礎之上而來，青出于藍而勝于藍。體外植筋法，就是將預應力筋在原有的橋梁結構上再度張拉，從而提高橋梁結構的延展性。

3.5 混凝土橋梁加固實例

某高速六跨箱形橋梁，投入使用多年后，在橋南半幅第一、第五跨箱梁腹板處出現較多裂縫，第三、第五跨箱梁腹板處的裂縫極為嚴重，尤其是第五跨貫穿底板處的裂縫最多，裂縫與水平方向的夾角度數在30°～45°之間，其他各個跨的情況較好。出現裂縫的原因是由于主拉應力而引起的混凝土開裂，裂縫的寬度較大。出現在橋北半幅的裂縫，主要分布在墩臺處，裂縫與水平方向的夾角度數在30°～45°之間，出現裂縫的原因是由于主拉應力而引起的混凝土開裂，北半幅橋梁的狀況要顯著好于南半幅，北半幅的橋體有多處混凝土已經崩塌，崩塌原因是由于局部的混凝土出現裂縫，其中的鋼筋在雨水的腐蝕下生銹，從而引起了膨脹，最終導致橋體崩塌。鑒于橋梁當前的狀況，需要及時的對它實施加固施工。通過對橋梁問題成因的綜合對比，在加固中就可選用體外植筋法，改善箱梁腹板的主拉應力，對橋梁墩臺附近加固可使用鋼筋混凝土護套法，以此來提高橋梁的承載能力。混凝土橋梁加固方法的對比見表1。

表1 混凝土橋梁加固方法的對比

4 結語

我國交通運輸行業穩健的發展全賴橋梁技術的發展和成熟，橋梁作為人工建筑，必然要經歷“建設—使用—損耗”的生命周期歷程，因此對于橋梁的檢測和加固工作就必不可少，科學的運用相關的技術，不僅關系到橋梁自身的使用壽命，也是關乎公共交通安全的大事。

[1] 梅延坤.橋梁檢測與加固技術的應用研究[J].建筑技術開發,2016(3):121，129.

[2] 楊學飛.混凝土橋梁檢測技術和應用分析[J].黑龍江交通科技,2015(5):115.

[3] 劉博涵.混凝土結構橋梁加固技術的應用探究[J].建筑機械化,2015(9):57-59.

On application of detection and consolidation technique for concrete bridges

Ji Yongyao

(TaiyuanBranch,ChinaRailwaySignalandCommunicationEngineeringBureauGroupCo.,Ltd,Taiyuan030000,China)

The paper introduces the significance for the concrete bridge detection, illustrates its main content and methods, and indicates its consolidation technique from bridge surface, upper structure, and lower structure, so as to provide some reference for the selection of the bridge maintenance and consolidation methods.

concrete bridge, test technique, consolidation method, bridge structure

1009-6825(2016)28-0159-02

2016-07-19

冀永耀(1973- )，男，工程師

U445.72

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