混凝土橋梁檢測與加固技術分析

董富枝

摘 要：目前，我國大多數服役橋梁已經達到了設計期限甚至出現超限服役問題，進而導致大量病害、缺陷問題頻發，難以滿足當前橋梁工程高速發展的需求。如將此類橋梁全部拆除新建，則成本較高。為此，做好橋梁檢測及加固技術研究意義重大。

關鍵詞：混凝土橋梁；檢測施工；加固技術

中圖分類號：U446 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）14-0129-02

作為人類社會生命線工程的主要構成部分，橋梁工程在公路運輸系統發揮著關鍵性的作用。在進一步提升道路橋梁技術等級的同時，橋梁結構形式也越來越多，如懸索橋、斜拉橋及連續剛構橋等，此類橋梁技術復雜、施工難度大，為我國橋梁建設積累了大量施工經驗，標志著我國已邁入世界橋梁技術先進行列。但因使用荷載及外部環境等因素的影響，將導致橋梁使用性能衰退、結構安全性下降，進而縮短橋梁使用壽命，產生大量安全隱患。為此，必須高度重視已建橋梁工程的質量，而最直接、有效的方法就是做好質量檢測及加固工作。通過檢測及加固技術的合理應用，能夠正確評價橋梁結構性能，延長已建橋梁承載力，是全面提升我國橋梁工程建設事業發展水平的有效途徑。

1 混凝土橋梁檢測技術要點分析

1.1 工程案例

某大橋總長20.5km，為雙向六車道一級公路，41.5m為路幅寬度，變截面現澆預應力混凝土連續梁橋為此橋主橋，20m先張法空心板梁為引橋，橋面連續，橋梁總長312m。主橋上部為三跨40m+65m+40m預應力混凝土變截面單箱雙室直腹板連續箱梁。19m為單幅橋寬度。綜合考慮各項施工因素，選取支架分段現澆施工法進行主橋連續箱梁施工。腹板束、頂板束及底板束為箱梁縱向預應力鋼束類型，需兩端張拉縱向鋼束。選取三柱式鋼筋混凝土橋墩作為主墩下部結構，2x2m為各墩柱尺寸。鉆孔灌注樁為其基礎形式，2.5m為主墩承臺厚度。單排三柱式為主引橋間的過渡墩，并將蓋梁設置到墩頂位置，1.6m為蓋梁中心高度。

1.2 靜載試驗

按照本橋試驗要求，選取靜載試驗對大樁號方向右側橋進行測試。橋梁結構計算時，應選取Midas/Civil專用程序。4車道為此橋單幅橫向設計，計算時選取公路-I級荷載加載，布載以4車道為主，且以0.67作為橫向折減系數。按照活載作用下主橋內力包絡圖可以對所有測試控制截面加以確定，且按照包絡圖將所有控制截面的實際位置確定出來。

1.2.1 測點布置

第一，應力測點。選取振弦式應變計對箱梁所有截面混凝土表面應力進行測量，測試內容為控制截面應力分布規律、受力性能。腹板應變測點與上翼緣、底板之間的距離均為5cm。

第二，撓度測點。測量主梁豎向撓度時，應將棱鏡設置于箱梁底部，并選取全站儀測量三角高程。

1.2.2 加載工況

選取30t車進行靜載試驗，要求等效加載。根據Midas/Civil軟件計算影響線布置車隊縱向位置，為確保試驗效果，以某特定荷載工況為例，選取靜載試驗效率系數控制試驗荷載大小、加載位置選擇。其公式如下：

其中，靜載試驗荷載作用下控制截面的內力計算值由Ss表示；

控制荷載作用下控制截面最不利內力計算值由S表示；

按規范取用的沖擊系數可由μ表示；

靜力試驗荷載的效率系數可由ηd表示。

1.2.3 試驗數據

第一，應力數據如表1所示，其中正為拉，負為壓。

第二，撓度數據如表2所示，負為撓度變化向下。

1.2.4 試驗結果

第一，試驗荷載影響下，與理論計算值相比，所有控制截面撓度實測值略小，撓度校驗系數在1.0以下，且實測最大撓度在L/600以下，結構剛度與設計要求相符；

第二，試驗荷載影響下，與理論值相比，所有測試截面關鍵測點應力值略小，1.0以下為應力校驗系數，且結構強度與設計要求相符。

2 混凝土橋梁加固技術分析

某橋梁工程為鋼筋混凝土拱橋，三孔，凈跨20m，5肋4波，橋面凈寬為人行道（2x1.5m）+行車道（7m），屬于重力式橋臺。因其自身存在承重構件設計尺寸小、配筋少及水泥混凝土強度不高等問題，長期荷載作用下，此橋梁已經進入了大修階段。因本橋所在位置具有較大交通量，整體更換橋面難度大，極易出現交通擁堵現象。除此之外，因橋下具有較高水位，選取現澆混凝土或噴射混凝土施工也極為困難。因此橋橋面破損率僅有25%左右，無需對橋面鋪裝進行整體更換，可選取局部修復的方式，需包鋼處理橫系梁，并焊接橫系梁鋼板和主拱肋外包鋼板，形成一個整體，以此達到整體性提升的目的。填縫隙時可選取微膨脹材料，保證鋼板、錨栓和原主拱肋能夠一起受力，具體加固工藝如下：

（1）選取錨固鋼板加固方式用于主拱圈拱肋與橫系梁，6mm為鋼板厚度，選取專用材料對鋼板和原混凝土進行填充，保證其能夠和原有拱肋形成一個整體，基本等同于鋼管混凝土結構，并對橫系梁包鋼，保證其和主拱肋形成一個整體，進而提升橋梁的穩定性。

（2）裂紋集中部位為拱圈、橋臺及拱波表面，補強時可選取碳纖維布粘貼施工方式，而局部破損位置補強或修復時可選用環氧樹脂砂漿。其他位置應做好防碳化處理工作。其主要施工工序包含粘貼鋼板與防碳化處理，具體施工流程如下：

1）粘貼鋼板：第一，清理干凈拱肋與橫系梁之后，缺陷位置修補可選取環氧砂漿施工；第二，清理并打磨處理混凝土、鋼板表面；第三，鋼板、橫系梁粘結應選取專用粘膠。結構膠配置時，可將ZLPJ-B包鋼灌注結構膠分為2組，混合比例為4：1選取電動攪拌機進行充分拌和，要求合理控制攪拌量；第四，固定時可選用粘結內漲螺栓及射釘加壓方式；第五，鋼板進行防腐處理。第六，常溫下進行結構膠養護、固化作業，超過20℃，則1d強度適中，3d后即可受力使用。

2）無機防碳化處理：第一，腹拱圈、橋體表面防碳化。橋梁結構混凝土表面雜物清理干凈，直到堅實基層露出，如表面平整度不足，應及時做好修補工作，材料為環氧砂漿。構件混凝土處理后，需打磨好其表面，隨后在處理后的構件混凝土表面選取空壓機噴射水泥漿，構件水泥漿噴層凝固后，可在其表面噴射無機封閉膠，確保不會腐蝕混凝土表面。第二，拱肋包鋼鋼板表面防碳化。鋼板外表面除銹、清理后，應在鋼板表面均勻涂抹有機高強結構膠，且在有機膠上均勻噴灑干砂，確保其具有粗糙的表面。最終在鋼板外表面上涂刷無機膠攪拌的水泥漿，防止銹蝕鋼板面。

（3）原橋面鋪裝拆除后，因缺乏原橋橫向聯系，必須選取疊合梁法進行C40混凝土的再次澆筑，厚度為16cm，以此達到橋梁受力性能進一步提升的目的。

（4）拆除原橋欄桿與人行道板，進行70m防撞護欄的重新安裝。

3 結語

綜上所述，伴隨社會經濟的高速發展，我國交通行業也得到了極大的進步。橋梁工程作為道路交通工程建設的重點，其質量是否良好直接影響著行車的安全性、舒適性。為此，必須重視混凝土橋梁檢測及加固技術，全面提升檢測質量，提高加固技術水平，只有這樣才能進一步提升橋梁工程的整體質量，才能為橋梁建設行業的可持續發展提供強有力的保障。

參考文獻

[1]李介生.混凝土橋梁檢測與加固技術的應用[J].中華建設，2013（05）.