李發武
摘要:在我國交通運輸體系中公路橋梁是最主要的構成要素,承擔了很多基礎的交通工作。隨著城市化的快速發展,公路橋梁面臨著日益增大的壓力,其中不少是超負荷運轉,加上一些外部自然環境的客觀影響,公路橋梁病害問題也越來越頻繁。及時檢測病害,并采取恰當的加固措施是確保公路橋梁正常運轉的關鍵。本文就公路橋梁病害的常見檢測技術以及病害加固措施進行論述,以期更好地推動我國公路橋梁事業的快速發展。
關鍵詞:公路橋梁;病害檢測;加固措施
伴隨國力的上升,我國交通運輸需求量呈增長態勢,汽車數量也在不斷增長。運輸量的逐年增長讓公路橋梁所承受的壓力也明顯增大,不少公路橋梁都是長時間超負荷運轉,加上一些自然環境因素的影響,公路橋梁經常發生病害,表現為表面不平、有裂縫形成、橋頭跳車、梁端頭破損等問題。因此,必須重視公路橋梁病害檢測技術,及時檢測出病害,并給予加固處理,從而使公路橋梁的使用壽命得以延長,同時,也保障了公眾的人身財產安全。
1、公路橋梁病害的常用檢測技術
1.1常規檢測
公路橋梁一旦發生病害不僅可能會引起交通安全事故,而且也會大幅縮短公路橋梁的使用時間。為此,必須定期檢測公路橋梁是否有病害發生,即常規檢測,常用方法有下列幾種:(1)檢測外觀:逐一檢測公路橋梁的各部分構建情況,將一些重要信息記錄下來,如鋼筋直徑、截面尺寸、支座部位等信息。通過分析這些信息可大致了解有無病害存在。(2)檢測建材性能。對公路橋梁的材料性能進行分析,用于評估其是否有病害發生。比如,通過檢測鋼筋混凝土的強度、彈性模量、砂漿標號、石料標號等信息,分析材料的具體性能。(3)評估公路橋梁的運行狀況。主要觀察測量橋梁整體構造有無發生變形或位移,公路路面有沒有出現風化剝落問題[1]。另外,針對已有的裂縫,要預測記錄好裂縫的寬度與深度分布情況。對公路橋梁的伸縮縫、相關排水設施以及附屬設施進行排查,評估其工作狀態,從而大致判斷出公路橋梁的病害問題。
1.2鑒定檢測
(1)低應變反射波法。這又被稱為小應變檢測。開始檢測時通過小錘敲擊橋梁樁頂,利用專門的工具將傳感器粘結固定在橋梁的樁頂部位。傳感器能夠捕獲到樁內發出的應力波信號,再對信號數據進行轉化分析便能知道橋梁樁系的整體動態響應情況。工作人員參考動態響應,將頻率信號速度與實際檢測速度進行研究計算,對比分析就能判斷出橋梁樁基有無病害發生[2]。
(2)超聲波檢測法。這屬于無損檢測技術之一,不會損害公路橋梁,而且還能了解內部是否有病害問題。運用該檢測技術需要預先埋入聲測管,再對樁基實施混凝土灌注作業。待混凝土澆筑完畢后埋設的管道能獲得由超聲探測儀發送的信號,之后工作者通過對每個管道內的橫截面聲波參數進行觀察,并做好記錄,再重點研究超聲探測儀內部系統的相關數據就能判斷是否有病害發生,并能初步確定病害的地方與大小。
(3)動載檢測法。該檢測技術是測定汽車運行以及剎車時所引起的激烈振動,用于判斷公路橋梁有無病害問題。比如,選擇20噸重的貨車作為實驗對象,貨車可以讓公路橋梁承受瞬間加大的壓力。那么,貨車在公路上緊急剎車時,可利用專門的儀器設備監測貨車剎車瞬間所引起的路面振幅,然后進一步計算相關數據獲得公路橋梁豎向的模態頻率以及阻尼比。如果這些參數數值在規定區域內,說明公路橋梁承載力良好,無病害發生,反之則提示公路橋梁有病害問題,需采取加固措施。
2、公路橋梁病害加固方法
2.1裂縫修補
裂縫屬于公路橋梁常見病害之一,也直接影響到公路橋梁的使用質量。如果形成的裂縫較小,所產生的影響也較小,一般不會對路面或橋梁整體結構產生嚴重影響,可噴涂防水材料對裂縫進行填充,多次重疊后就完成了裂縫修復。若裂縫過大,一般需使用伸縮性與延展性較強的水泥、瀝青等材料予以填充修復,注意在整個施工過程中要保持低壓低速[3]。此外,還有一種修補裂縫的方法是采用鋼板修復裂縫,有利于防止裂縫擴大。通過鋼釘與樹脂來連接不同鋼板,再通過膨脹螺栓將鋼板以及橋梁主體固定好。最后,通過相關輔助工具及材料對橋梁進行加壓,獲得較好的修復效果。
2.2混凝土再澆筑
施工期間最常見的問題就是公路橋梁彎曲,原因主要是受到水文、地域等客觀因素的影響。一般采用的加固措施就是混凝土再澆筑,可提高公路橋梁的穩定性,增加強度。在加固作業前施工人員必須先清理公路橋梁鋪裝層,然后才能對其表面進行二次澆注施工。采用混凝土澆筑技術可以提高彎曲部位的高度,而且從某種程度上來說增加了它的厚度,從而提高了公路橋梁的整體抗剪切力,使彎曲部位更穩固。
2.3錨噴加固技術
錨噴技術目前已發展得比較完善,近年來在國內公路橋梁工程建設中得到了廣泛的應用。其中,多用于公路橋梁的加固處理,如今在支護巖體橋梁結構中的應用也逐漸增多。這項技術所用工具包括噴射錨桿與鋼筋網。參照規定比例吧速凝劑與相關材料進行混合,可以加快材料凝結速度,并能保證施工路面強度達到規定要求,確保項目施工進度與質量[4]。此外,可結合實際情況來使用材料,開展混凝土澆筑作業,從而略過一些加固施工流程與步驟。這樣在確保施工質量的基礎上讓加固作業更加簡單可行,提高了施工效率。
2.4構造性加固技術
構造部件發生病害屬于公路橋梁最嚴重的一類病害。如果不及時進行加固處理,所導致的損失是難以估計的。構造性加固技術通常包括下列幾種。第一,預應力加固技術。將預應力材料放置于路橋下端的受力區域,這樣路橋受力的過程中就會形成偏心預應力,同時,對其產生往上拉的作用。那么,在向上的拉力與向下的壓力影響下可以抵消公路橋梁的一部分承重,從而使橋梁重力減小,減少裂縫或結構變形的發生風險。第二,碳纖維加固。將碳纖維布粘貼在混凝土的表面,選擇樹脂類膠作為粘接劑。樹脂類膠與碳纖維布之間通過不斷擠壓就形成碳纖維。樹脂膠的強度十分大,在粘結混凝土與碳纖維布的過程中將慢慢滲入進混凝土中,增強混凝土的強度。混凝土與碳纖維結合后可以讓自身的壓力更強,達到加固公路橋梁的目的。第三,粘貼鋼板。將鋼板粘貼在混凝土的受力面以及部分薄弱的部位,增強公路橋梁的承載性能。鋼板具有很大的強度,采用這種加固技術操作簡單,加固效果顯著,因此,在時下常用于公路橋梁結構性加固處理中。若鋼板厚度未超過5mm,將膠水直接涂抹進行粘貼;若鋼板厚度超出5mm,則選擇壓力注膠粘貼方法。在加固處理鋼筋混凝土受彎構件時,一般選擇條帶粘貼法粘貼鋼板。若鋼板延伸長度不符合設計計算規定,需采用錨固方法[5]。
3、結語
總之,公路橋梁病害檢測與加固處理是確保公路橋梁正常運轉,保障廣大群眾生命財產安全的關鍵。這對促進我國公路運輸事業的健康穩定發展有非常重要的意義。要加強對公路橋梁病害特點與成因的研究,尋找更加先進、便捷的檢測技術,提高病害檢測效率與準確性,為盡快開展加固工作奠定好基礎,確保公路橋梁的正常使用。
參考文獻
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[2]唐彬.公路橋梁的病害原因與檢測加固措施[J].四川建材,2017,43(8):104-105.
[3]吳頌良,李文標.公路橋梁常見病害的檢測及加固措施[J].黑龍江交通科技,2019,(12):127-127.
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