鋼結構橋梁檢測與加固技術及其應用

韓基剛

(遼寧省交通規劃設計院有限責任公司，遼寧 沈陽 117000)

1 對鋼結構橋梁進行檢測的技術

1.1 直接檢測方法

目前，我國社會處于不斷發展的階段，科學技術得到了很大的發展，越來越多先進的檢測技術被使用到鋼結構橋梁的檢查中來，并且各種技術的使用已經很成成熟，在這種情況下，很多落后或者是不適用的技術已經被時代淘汰，更多新穎的檢查方式在鋼結構檢測中發揮了很重要的作用。站在經濟發展的角度出發，要想在一個領域中使用各種新的檢測技術都需要使用大量的資金作為支持，只有這樣，才能可以確保檢測工作能夠穩定且順利運行，以此來保證檢測質量以及效率。因此，直接檢測這種方法一直發展到現在還在使用的原因就是這種方式更加經濟實用。鋼結構橋梁的直接檢測方式，可以對鋼結構中本身外表中存在的氣泡、熔合以及裂縫還有咬邊這些常見的缺陷進行相應檢測，這種鋼結構的檢測方式對于具體檢測人員的要求比較高，需要檢測人員具有豐富的檢測經驗，且具有專業檢測能力以及素質。與此同時，還需要有對工作嚴謹認真的態度，只有這樣，才只能對鋼結構橋梁進行更好的檢測，對鋼結構各個方面的功能進行檢測，并且可以及時發現其中存在的問題。因此，可以在原有的直接檢測基礎之上不斷融入現代技術，這樣才能實現原有檢測技術的不斷改進，以此來提升鋼結構的檢測效率以及質量。

1.2 磁粉檢測方式

磁粉檢測實施是目前鋼結構橋梁檢測里面的無損檢測方式，也是現在使用最多地一種方式。這種就檢測方式使用的主要原理就是對鋼結構橋梁先進行磁化操作，在磁化結束以后，一般鋼結構橋梁的表面都會分布很多的磁力線。其檢測的方式就是，一旦鋼結構橋梁中有缺陷，磁力線也會因為鋼結構的破損情況而出現扭曲或者是變形的情況。相關的檢測工作人員只要使用簡單的光照方式，就可以對破損鋼結構橋梁中的明顯缺陷進行準確判定，這樣就實現了不對鋼結構橋梁造成損傷而完成相應的檢測工作，如果被檢測的鋼結構沒有明顯缺陷，用來檢測的磁力線會呈現出排列整齊的情況。如果被檢測的鋼結構橋梁存在缺陷或者是算還，這樣的話，表面的磁力線會發生相應的扭曲，而且如果扭曲程度越高，就說明鋼結構橋梁的缺陷以及損壞越大。這樣的檢測方式具有效率比較高的特點，但是其中也有一些明顯的局限性，使用這種檢測方式一般都是在對磁鐵類材料進行檢測的過程中，因此會對檢測人員有比較高的視力要求。

1.3 超聲波的檢測方式

超聲波這種檢測方式的具體原理就是在被檢測的鋼結構橋梁中任意一個放線上面安裝上發射探頭。在對其進行檢測的過程中，可以使用安裝好的發射探頭把電能合理轉化為機械能。因為探頭鞥能夠發出超聲波，這里的超聲波能夠穿透鋼結構，因此，還能夠對探頭所發出的超聲波轉化為相應的電信號，并且還能地把這個信息放大，顯示在示波器上面。一般情況下，聲波傳送的具體時間都是使用數碼顯示器對其進行匯總的，數碼顯示器可以就把具體的數值都打印出來。經過超聲波的檢測方式，可以實現對鋼結構橋梁的具體性能進行檢測，與此同時，還可以確保鋼結構的安全以及質量。這是一種比較穩妥且完整的檢測方法。

1.4 力學檢測方式

對橋梁中的鋼結構使用力學檢測方式的時候，主要分為兩種情況，分別是高應變動力的檢測方式，還有低應變動力的檢測方式，這兩種方式的使用主要是由于鋼結構中的動荷載會不會對鋼結構橋梁造成塑性位移影響決定的。首先，高應變動力的檢測方式，這種方式主要的檢測原理就是使用幾十或者是幾百斤的重槌對鋼的一側進行敲打，與此同時，在放結構的兩側都安裝上速度傳感器，這樣能夠將重槌對鋼結構橋梁沖擊而產生的速度喜好以及作用力都進行相應的測定。這種方式在受力位置會產生比較大的能量，其應力以及應變水平和鋼結構橋梁使用的環境應力具有相近的特點，對鋼結構受力的時候輸出信號進行合理分析，使用動荷載對鋼結構橋梁的具體承載能力進行合理檢驗。低應變動力的檢測方式，這種檢測方式的主要原理就是低能量的穩態或者是瞬態激振，這樣能夠讓鋼結構橋梁在一個合理的范圍里面進行幅度比較低的針對，之后在通過波動理論以及震動對鋼結構橋梁的缺陷展開準確判斷，當前，低應變反射的測試方法使用比較多地是應力波反射方式以及振動波方式，反射波的方式使用更多一些，但是這種方式的具體承載能力還有待確認。在這種方式里面，通常會將鋼結構橋梁當做是維彈性均質的桿件，一旦鋼結構橋梁的一側受到一定沖擊以后，應力波就會順著鋼結構往下進行傳播，如果遇到阻礙會出現反射，頂部的傳感器負責接收反射結構，然后在通過動測儀進行相應的采集以及處理，將反射的信號記錄下來，再通過實測的信號波形產生的浮動值以及具體特點對桿結構是否存在缺陷進行準確判斷。

2 鋼結構橋梁的具體加固措施

2.1 改變鋼結構橋梁的具體計算圖形

對鋼結構橋梁的具體計算圖形進行相應的改變，使用這種方式，可以起到對鋼結構橋梁加固的效果。改變其計算圖形的實質性原理是完善鋼結構橋梁里面的受力傳導系統。鋼結構在各個領域中的使用比較廣泛，其中在機械制造、橋梁以及冶金領域的使用頻率比較高。在橋梁工程中使用鋼結構時，通常處理的工藝都比較復雜，并且在結構方面要求也很高。并且，一般使用鋼結構都需要確保其在不出現停產的前提之下來進行操作的。鋼結構橋梁在體系方面還是受到多個方面的制約以及影響，因此需要使用改善計算圖形的方法對鋼結構橋梁實現加固操作。對橋梁中的鋼結構進行相應處理時，改善計算圖形的這種方式受到了更加廣泛地使用。以為其加固效果比較好，所以一直沿用到現在，這樣方式已經成了加固鋼結構橋梁常使用的措施。使用這種方式及對鋼結構橋梁進行加固設計的過程中，不僅需要對橋梁中鋼結構的整體受力以及極限受力情況進行相應分析以及計算，同時還需要對鋼結構橋梁的具體構建進行相應的思考要自己和處理，最后更加實用以及科學的方式對鋼結構橋梁進行加固，提升鋼結構橋梁的整體性能。

2.2 使用碳纖維增強復合材料對鋼結構橋梁進行加固

之前的鋼結構橋梁加固方式雖然起到了一定的效果，但是發展到現在，鋼結構橋梁的使用情況越來越多，其中有很多的缺陷也逐漸凸顯出來。其中主要的表現就是需要加固的時間會比較長，并且在對鋼結構橋梁進行具體加固的過程中，需要花費比較多的人力以及物力，與此同時，所需要的資金成本也比較高，在使用以前加固方式的時候，鋼結構橋梁本身的耐久性不夠高，并且出現損壞需要使用的維護費用通常都比較多。和之前的加固技術比較起來，碳纖維增強復合料這種加固方式具有比較高的實用價值，并且讓鋼結構橋梁在物理方面發揮出來的性能也更強一些，鋼結構橋梁的剛度以及強度都比之前更高了。而且這種方式具有操作性很強的特點，具體操作起來對于鋼結構橋梁的原來結構不會產生相應的影響。目前，這項技術在鋼結構橋梁的技工使用中已經開始使用，但是還是處在研究階段，在不斷地實踐中還需要進行不斷完善以及改進。

2.3 增大對鋼結構橋梁截面加固的力度

在鋼結構橋梁中，截面需要增大加固的力度，對截面進行加固也能對于鋼結構橋梁起到很大的加固效果。起到的加固效果主要就是對鋼結構橋梁進行相應的鋼材添補。預習同時，還能對原構件的一些外包混凝土起到加固效果。比方說，對于鋼柱進行加固的使用，就可以使用改變截面的方式進行相應加固操作，這樣還能有效提升鋼結構橋梁的彎矩并且還能增強鋼結構橋梁內外的整體承受能力。加固鋼梁結構，可以使用翼緣板上面加焊水平板的方法進行相應的處理，結合使用這種方式，可以對斜板或者是對型鋼起到很好的加固效果。

2.4 對鋼結構橋梁的連接點進行加固

在對鋼結構橋梁進行加固操作的過程中，還需要對各個連接點進行相應的加固操作。對于各個連接點之間的加固，通常使用的方式有以下幾種方式，分別是焊縫方式、普通螺栓、高強度螺栓以及鉚釘，結合這些方式對鋼結構橋梁之間的各個節點實現連接以及加固。不一樣的鋼材情況使用的方式也是不同的，這就需要加固人員結合具體鋼材結構情況，使用更加合適的連接方式，最大限度地實現對鋼結構橋梁連接點的加固。

3 結束語

結合以上分析得知，鋼結構橋梁在各個領域的使用都比較廣泛，要想實現鋼結構橋梁的穩定使用，就需要對其缺陷進行自信檢測以及加固，目前鋼結構橋梁檢測以及加固方式不斷增加，不一樣的方式使用方式不同且效果不同，相關人員需要對鋼結構橋梁具體特點進行分析，在此基礎上選擇合適的檢測以及加固方式，以此來提升鋼結構橋梁的穩定性。