連續(xù)剛構(gòu)橋梁外觀檢查及無損檢測技術(shù)探究

計楚凡

摘 要：在評價橋梁性能時，外觀檢查和無損檢測技術(shù)屬于常用的手段。本文結(jié)合連續(xù)剛構(gòu)橋梁工程實例，對外觀檢查和無損檢測技術(shù)的應(yīng)用進行研究，希望為相關(guān)行業(yè)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：連續(xù)剛構(gòu)橋梁;外觀檢查;無損檢測

0 引言

在混凝土大跨梁式橋中，連續(xù)剛構(gòu)橋?qū)儆谥匾獦蛐停@種橋型同時兼具T型剛構(gòu)和連續(xù)梁的特點，以主梁為連續(xù)梁體，與薄壁橋墩通過固接的方式成型。目前，在評價橋梁時，常用的檢測方式以外觀檢查和無損檢測技術(shù)為主，因此，對此項課題進行研究，具有十分重要的意義。

1 橋梁工程概況

本文所研究的連續(xù)剛構(gòu)橋梁工程位于南方某城市，該橋梁為雙向四車道，總長度為1.9 km，車道的寬度為12.8 m，兩側(cè)人行道的寬度為1.2 m。該橋的設(shè)計時間為1991年，開工建造時間為1994年，建成通車時間為1998年。橋梁結(jié)構(gòu)由三部分組成，分別是主橋、南引橋和北引橋。其中，主橋為不對稱連續(xù)剛構(gòu)，跨徑組合為65 m+125 m+180 m+110 m，橋面面層為水泥混凝土，在后續(xù)改造后加鋪了瀝青混凝土。本工程橋面還設(shè)置了4%的雙向縱坡。

2 檢測目的、依據(jù)和方法

（1）檢測目的和依據(jù)。使用先進的方法和儀器，檢查橋梁當前的情況，明確橋梁存在的質(zhì)量問題，并在此基礎(chǔ)上描述和分析質(zhì)量缺陷。本次檢測將交通部的《公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范》、《大跨徑混凝土橋梁試驗方法》和《超聲法檢測混凝土缺陷技術(shù)規(guī)程》作為依據(jù)，同時還需在檢測過程中，結(jié)合竣工和變更圖紙等資料。

（2）檢測方法。本次檢查所使用的方法為外觀檢查法、超聲波檢測法、鋼筋銹蝕電位檢測法和化學分析法。如下所述：第一，在進行外觀檢測時需要使用鋼尺進行測量，并使用目測方法觀察。第二，在檢查裂縫寬度時，使用裂縫測寬儀。第三，在檢測橋梁關(guān)鍵部位時，使用超聲波檢測法對裂縫深度進行檢測。第四，在測試混凝土表面自然電位和電阻率時，使用鋼筋銹蝕電位檢測儀和電阻率測試儀，最后依據(jù)測試結(jié)果，對鋼筋銹蝕情況進行準確評價。第五，通過現(xiàn)場取樣和化學試驗的方式，對混凝土氯離子含量加以明確[1]。

3 外觀檢查分析

（1）上部結(jié)構(gòu)檢查。通過對橋梁上部結(jié)構(gòu)進行檢查后得知，連續(xù)剛構(gòu)橋梁部分箱梁外底板底面和箱梁內(nèi)腹板存在露筋現(xiàn)象，漏出的鋼筋長度為約為0.03 m～0.2 m，同時，檢測人員還發(fā)現(xiàn)橋梁第二孔箱梁內(nèi)跨中附近頂板底面存在裂縫，且長度較大，接近1 m，其最大寬度為0.1 mm，與標準相符。第二孔-第四孔之間存在多條縱向裂縫，這些裂縫的長度位于0.3 m～8.0 m之間，最大寬度為0.2 mm，在寬度上與標準相符。由此可見，連續(xù)剛構(gòu)橋梁工程的病害并不嚴重，對結(jié)構(gòu)安全性的影響微乎其微。

（2）支座檢查。通過外觀檢查后得知，主橋1號和5號墩采用了盆式橡膠支座，這些支座均存在程度不一的銹蝕問題，如果不及時處理，可能會影響支座鋼板的使用性能和使用壽命。

（3）下部結(jié)構(gòu)檢查。薄壁箱形混凝土橋墩、鉆孔灌注樁基礎(chǔ)是橋梁工程的下部結(jié)構(gòu)，其中，3號和4號橋墩設(shè)置了鋼筋混凝土。在外觀檢查時發(fā)現(xiàn)，橋梁橋墩表面出現(xiàn)了麻面現(xiàn)象，還有部分區(qū)域存在輕微的裂縫。

（4）橋面系檢查。第一，在檢查橋面外觀時，發(fā)現(xiàn)橋面存在一處長度為2.5 m，寬度為10 cm的坑槽。第二，橋面系部分泄水孔被堵塞，導致橋面排水能力下降。第三，人行道板內(nèi)側(cè)邊緣混凝土存在破損、露筋問題。第四，兩側(cè)欄桿混凝土裝飾面開裂和剝落現(xiàn)象較為普遍，局部位置的混凝土嚴重破損，鋼筋外露銹蝕[2]。

4 無損檢測技術(shù)的應(yīng)用和檢測結(jié)果

（1）混凝土電阻率檢測。檢測人員在檢測混凝土表面自然電位和電阻率時，使用鋼筋銹蝕電位檢測儀和電阻率測試儀，檢測結(jié)果如下所述：第一，檢測部位：主橋第3孔底板距3號墩60 m處。電阻率：13 kΩ·cm～15 kΩ·cm。鋼筋銹蝕可能性和銹蝕速度：一般。第二，檢測部位：主橋第3孔箱梁內(nèi)頂板。電阻率：>20 kΩ·cm。鋼筋銹蝕可能性和銹蝕速度：較慢。第三，檢測部位：主橋第4孔箱梁內(nèi)頂板。電阻率：>20 kΩ·cm。鋼筋銹蝕可能性和銹蝕速度：較慢。第四，檢測部位：主橋3-1號墩。電阻率：11 kΩ·cm～14 kΩ·cm。鋼筋銹蝕可能性和銹蝕速度：一般。第五，檢測部位：主橋4-2號墩。電阻率：12 kΩ·cm～15 kΩ·cm。鋼筋銹蝕可能性和銹蝕速度：一般。

上述檢測結(jié)果表明，主橋第3孔底板距3號墩 60 m處的電阻率低于其他檢測區(qū)域，故本區(qū)域的鋼筋銹蝕速度較快，在對比后發(fā)現(xiàn)，本次檢測結(jié)果與橋梁各部位實際銹蝕程度相匹配[3]。

（2）鋼筋銹蝕電位檢測。檢測方法：通過半電池電位法的使用，對鋼筋銹蝕電化學反應(yīng)所引起的變化進行檢測，并依據(jù)檢測結(jié)果，對鋼筋銹蝕程度進行評價。

檢測結(jié)果：本次檢測所檢測的銹蝕部位為5處，檢測部位分別位于橋梁的上下結(jié)構(gòu)，其中，上部結(jié)構(gòu)的檢測點為3處，下部結(jié)構(gòu)的檢測點為2處。檢測結(jié)果如下：第一，檢測部位：主橋第3孔底板距3號墩60 m處。電位水平：-304 mv

～-389 mv。鋼筋狀態(tài)：銹蝕活動強度大，極易發(fā)生銹蝕，發(fā)生概率高達90%以上。第二，檢測部位：主橋第3孔箱梁內(nèi)頂板。電位水平：-11 mv～-34 mv。鋼筋狀態(tài)：銹蝕活動性不強。第三，檢測部位：主橋第4孔箱梁內(nèi)頂板。電位水平：-40 mv～-90 mv。鋼筋狀態(tài)：銹蝕活動性不強。第四，檢測部位：主橋3-1號墩。電阻率：電位水平：-34 mv～-175 mv。鋼筋狀態(tài)：未發(fā)生銹蝕活動。第五，檢測部位：主橋4-2號墩。電阻率：電位水平：-5 mv～-186 mv。鋼筋狀態(tài)：未發(fā)生銹蝕活動。

通過檢測結(jié)果可知，主橋第3孔底板距3號墩60 m處發(fā)生銹蝕的概率極高，與電阻率法檢測結(jié)果相吻合。

（3）氯離子含量測定。檢測方法：本次檢測通過室內(nèi)化學分析法，對混凝土中氯離子含量進行檢測。

檢測結(jié)果：化學分析結(jié)果表明，橋梁工程各部位混凝土氯離子含量的百分比均低于0.15%，表明橋梁工程混凝土狀態(tài)良好，鋼筋銹蝕病害發(fā)生的概率較低。具體結(jié)果如下：第一，主橋混凝土氯離子含量：0.015%～0.131%。第二，引橋混凝土氯離子含量：0.009%～0.101%。

（4）混凝土保護層厚度檢測。檢測方法：檢測人員通過對鋼筋探測儀的使用，對混凝土中鋼筋位置進行明確。

檢測結(jié)果：本次檢測結(jié)果如下所述：第一，檢測部位：主橋第3孔底板距3號墩60 m處。混凝土保護層平均厚度：18 mm。設(shè)計凈保護層厚度25 mm。結(jié)果：與設(shè)計值不符。第二，檢測部位：主橋第3孔箱梁內(nèi)頂板。混凝土保護層平均厚度：28 mm。設(shè)計凈保護層厚度25 mm。結(jié)果：符合標準。第三，檢測部位：主橋第4孔箱梁內(nèi)頂板。混凝土保護層平均厚度：26 mm。設(shè)計凈保護層厚度25 mm。結(jié)果：符合標準。第四，檢測部位：主橋3-1號墩。電阻率：混凝土保護層平均厚度：51 mm。設(shè)計凈保護層厚度50 mm。結(jié)果：符合標準。第五，檢測部位：主橋4-2號墩。混凝土保護層平均厚度：51 mm。設(shè)計凈保護層厚度50 mm。結(jié)果：符合標準。

通過上述結(jié)果可知，主橋第3孔底板距3號墩60 m處的混凝土保護層厚度較小，需要及時加固。

（5）裂縫深度。檢測方法：在檢測橋梁裂縫深度時，所應(yīng)用的方法為超聲波檢測法，通過對聲波檢測儀的使用，確定橋梁裂縫的深度。

檢測結(jié)果：主橋梁箱梁內(nèi)頂面存在縱向裂縫，其最大深度為45 mm，最小深度為32 mm。主梁箱梁外部的縱向裂縫，其最大深度為46 mm，最小深度為42 mm。

（6）無損檢測結(jié)果總結(jié)。結(jié)合上述無損檢測結(jié)果可得出如下結(jié)論：第一，主橋第3孔底板距3號墩60 m處存在銹蝕現(xiàn)象的概率極高。第二，本次檢測部位的氯離子含量均不超過0.15%，不易誘發(fā)鋼筋銹蝕，混凝土穩(wěn)定性強。第三，主橋第3孔底板距3號墩60 m處的混凝土保護層厚度與標準不符，需要及時加固。第四，超聲波檢測結(jié)果表明，橋梁部分裂縫的厚度與保護層厚度相差不大，甚至部分裂縫的厚度已經(jīng)超過保護層厚度，針對這些部位，施工單位應(yīng)及時處理。

5 結(jié)論

綜上所述，本文應(yīng)用外觀檢測和多種無損檢測方法，對某連續(xù)鋼構(gòu)橋梁進行了技術(shù)狀況評定，結(jié)果表明，該橋梁的技術(shù)狀況較好，依據(jù)《養(yǎng)護標準》中的評估方法，認為該橋梁屬于二類橋梁，無需大規(guī)模維修改造。

參考文獻：

[1]閻玉菡，孫拴虎，李帥，等.橋梁基礎(chǔ)不均勻沉降對橋梁結(jié)構(gòu)的影響[J].甘肅科技縱橫，2021，50（2）：35-38+58.

[2]李俊.山區(qū)高烈度地震區(qū)連續(xù)剛構(gòu)橋抗震設(shè)計分析[J].交通科技，2021（1）：29-33.

[3]陳興權(quán)，楊峰，李培濤.某重載鐵路連續(xù)剛構(gòu)橋梁體外預(yù)應(yīng)力加固設(shè)計[J].廣州建筑，2021，49（1）：24-28.