公路橋梁檢測以及加固技術解析

文 / 江西德瑞工程檢測有限責任公司 余超 九江市公路發展中心 黃偉

本文主要對橋梁檢測技術以及加固技術進行解析。首先闡述橋梁檢測的常見方法，而后在探討橋梁檢測內容的基礎上對橋梁加固技術措施進行探究。希望以此為這個領域的工作人員一些參考。

引言

定期對橋梁進行檢測能夠了解橋梁結構情況，能夠在第一時間采取措施進行處理，對保障橋梁穩定性有重要作用。因此分析橋梁檢測技術與加固措施，尋找出更為科學的技術方案非常重要。

橋梁檢測方法概述

紅外熱像儀檢測技術

在橋梁工程中，出現縫隙或者損傷的情況，應用紅外熱像儀檢測時，其紅外線和周邊的是否有差異，即可確定橋梁是否存在損傷的問題。通過紅外熱像儀檢測，將來自于目標的紅外輻射轉化為可見的熱圖像，并分析圖像的特征，了解物體表面溫度分布的情況，進而可以推斷內部結構以及表面的狀態，為質量判斷提供基礎。

電磁渡探測技術

1.探地雷達

通過雷達脈沖傳遞給被檢測的材料，通過設備測定表面反射量，確定是否存在損傷的問題。探地雷達是目前比較廣泛的橋梁無損檢測技術，可以快速的檢測缺陷問題，實現疲勞探測，為橋梁工程的質量提升奠定基礎。

2.渦流電磁感應

該技術在橋梁表面損傷檢測方面有優勢，在檢測線圈與導電材料的構建表面接近時，通入交流電，所形成的交變磁場會在結構表面形成感應電流，形成渦流狀的形式。電渦流大小、分布等受到材料表面狀態的影響，如果結構表面有缺陷，電渦流會發生變化，從而可以確定缺陷問題。

荷載試驗法

對于目前正在運營中的大型橋梁項目，荷載試驗法能夠準確的評估橋梁是否達到安全、可靠的效果，該方法能夠直觀的反映出橋梁的安全性是否合格，一般都是在新建設的橋梁中應用。荷載試驗法主要包含靜載試驗與動載試驗兩種，其中靜載試驗的作用是檢測確定橋梁的承載性能，動載試驗則檢測確定動力反應特性。

聲探測技術

1.超聲波探測技術

超聲波在材料中傳輸會以某種速度形式存在，如果在傳播時遇到不連續點或者抵達被檢測物體邊界時，就會發生反射。由此，通過超聲波探測技術，可以確定橋梁結構的缺陷問題。

2.聲發散技術

目前很多的橋梁結構在受力后，都會出現塑性變形、裂紋等損壞的問題，其會通過聲波的方式釋放能量。聲發散技術的優勢就是在干荷載條件下，對橋梁結構內部發生變化的情況進行監測，并且及時發出警報，采取處理措施，以提升橋梁的質量水平。

公路橋梁檢測的內容

外觀檢測

在公路橋梁的外觀檢測中，能夠及時發現外觀質量問題，目的是提升橋梁結構的質量性能，不會給工程的施工效果造成不利的影響。通過外觀檢測，及時發現橋梁的損壞程度，對橋梁的使用性能做出正確的評價，為橋梁的檢修、維護等工作提供指導。在外觀檢測中，以人工檢測方式為主，在發現有損壞的問題后，能夠立即采取處理措施。

結構檢測

在公路橋梁的檢測中，結構檢測也是重要的工作，以了解結構性能是否合格。與外觀檢測不同，結構檢測需要使用專業設備才能實現。目前我國的公路橋梁結構檢測中，無損技術是主要的方式，應用范圍廣、效果好。通過結構檢測技術的應用，快速發現橋梁的損壞情況，了解受損的嚴重性，評估危險性，尤其是很多專業設備可以快速的測定橋梁的承載性能以及耐久性能方面，然后是系統性計算分析，了解損壞問題對橋梁的影響，并根據實際情況制定出合理的維修方案，提高橋梁的性能。

特殊檢測

如果經過外觀檢測、結構檢測都沒有發現質量問題，也不能判定是否滿足橋梁的要求，再利用特殊檢測的方式了解橋梁的使用情況。對于公路橋梁的缺陷部位確定后，加固實施前進行特殊檢測工作，為加固方式的選擇提供幫助，以提升橋梁結構的加固性能。某些自然災害造成橋梁損壞問題，應開展特殊檢測，能夠及時發現損壞的問題，并根據實際情況確定維修和加固方案，才能提高橋梁的質量水平。

公路橋梁結構加固方法

體外預應力加固方法

如果橋梁工程結構為梁式的形式，結構狀態存在超限的問題，那就需要在橋梁的外部施加預應力結構，以達到減少裂縫發生率的情況，有效的控制建筑下撓的情況，確保界面的應力符合要求，不會給橋梁帶來負面的影響。通過使用體外預應力加固施工方式，在施加預應力之后達到加固施工的效果，并且可以永久保留該結構，結合實際情況可以拆除體外預應力，滿足公路橋梁的使用標準。由此可見，體外預應力加固方式的適應性較強，使用范圍也比較大。體外預應力加固施工方式，不僅可以有效的提升公路橋梁的承載性能，并且是永久加固的方式，對于重載車輛通行的橋梁可以完全滿足要求。通過應用體外預應力加固方式，不會增大公路橋梁結構的自重，優化內部結構的受力條件，具備較高的抗裂性與剛度，完全達到道路交通通行要求。

外包混凝土加固方法

目前的公路橋梁加固施工中，外包混凝土加固方法使用范圍也比較大，可以在拱橋、基礎、鋼架橋和梁橋加固施工中應用。要想使得外包混凝土加固方法的應用效果滿足要求，加強外包尺寸的設計和控制尤為重要，以提升結構的承載性能。利用外包混凝土加固方式處理的環節，如果補強混凝土要承載必要的壓力，那么新澆筑的混凝土結構厚度應在1500mm以上，將原混凝土結構表面層剔除掉，確保表面凹凸的深度超過6mm；如果外包混凝土采用噴射混凝土施工方式，則凹凸深度應在40mm以上。混凝土材料的生產制造中，集料選擇碎石材料，或者應用壓碎值較低的卵石材料，粗骨料粒徑應在20mm以內。此外，結合面設置中，連接鋼筋總面積應超過總結合面積的0.2%。通過使用型鋼或者鋼板補強的方式，應確保作用力傳輸穩定，且要使得補強結構和原結構共同受力。鋼筋結構補強施工中，U型直徑值和之前鋼筋是相同的，封閉式箍筋直徑在10mm以上，加固結構受力鋼筋設置位置和原橋梁結構受力鋼筋至少有20mm的距離，以達到結構共同承載的效果。

鋼板粘貼加固方法

鋼板粘貼加固方法，主要是通過應用錨栓或者粘結劑的方式，把鋼筋材料直接粘貼或者錨固到橋梁受力的一側，在應用鋼板取代補強鋼筋，從而提升橋梁結構的承載性能，達到耐久性的要求。如果橋梁在通行中，因為交通量較大而造成結構承載性能不足，或者梁板結構主梁出現了橫向裂縫的問題，需要選擇應用鋼板粘貼加固方式加固，達到結構性能要求。

公路橋梁工程加固實例分析

工程簡介

某橋梁項目投入運營超過30年的時間，整個橋梁是鋼筋混凝土拱橋的形式，其凈跨值為20m，橋面寬10m，兩側設置有人行道，寬度為1.5m。在該橋梁投入運營的10多年時，曾經進行加寬改造施工，但是受到當時技術等因素的影響，造成橋梁混凝土結構發生損壞的問題，鋼筋發生外露的情況，銹蝕的問題較為嚴重。同時，經過檢查發現該橋梁的配筋不足，結構尺寸也不能滿足要求，尺寸相對較小，無法達到工程項目的施工要求。

檢測結果分析

1.外觀質量檢測

經過橋梁的外觀檢測，發現橋梁有如下的外觀缺陷問題：橋梁跨中部位的保護層結構存在脫落的問題，導致結構配筋量不斷的減少，出現鋼筋銹蝕的問題。橋梁拱圈結構有嚴重裂縫的問題，并且裂縫有貫通的情況，寬度在2mm以上。橋梁拱墻的結構，存在混凝土脫落嚴重的問題。

2.實驗檢測結果

對本次橋梁進行靜載實驗、動載實驗，通過測試可知，靜荷載試驗得出的驗證系數超過的1，擾度最大值范圍為3.75mm，相應橫向分布系數的測量值與理論值存在一定偏差，該試驗結果可知橋梁整體強度值與剛度值得滿足不了實際需求，故而需要采取措施進一步處理；通過動載試驗發現自振頻率值為4.7Hz，而理論值為5.0Hz，實測值比較小，該結構說明了橋梁的結構位移剛度比較大。

3.橋梁加固處理方案

由于本次橋梁項目的運營時間較長，且交通通行的壓力比較大，經過檢測分析發現，需要對橋梁的局部位置進行加固處理，對橫向梁結構實施包鋼處理，將制作合格的鋼扣與拱肋板焊接連接，應用微膨脹的混凝土材料進行填充處理，主要加固措施如下：橋梁主拱圈結構部分應用鋼板粘貼加固的方式施工，達到結構平整度的要求，應用厚度為8mm的鋼板加固施工。橋梁橫系梁應用包鋼加固施工方式，將該結構和主拱肋形成整體的結構，提升承載性能。采取植筋加固施工方式，對原橋梁結構表面實施重新澆筑施工，施工材料為C45混凝土，新澆筑的結構厚度為20cm。對于裂縫尺寸較大的表面裂縫，應用環氧樹脂砂漿填充，與原橋梁結構組合形成整體結構。

結語

橋梁在長期運營后，出現病害問題是比較普遍的，而進行公路橋梁檢測可以確定病害位置和嚴重性，并采取加固施工方式提升結構的承載性能，完全達到橋梁的標準要求，以滿足道路交通使用需要。因此，加強檢測技術和加固技術研究，落實到實際應用中，才能提升橋梁的通行效果，推動交通事業發展。