摘要：隨著我國(guó)交通運(yùn)輸事業(yè)的迅猛發(fā)展，橋梁作為交通樞紐，發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，但因其所承受的壓力過(guò)大，在使用過(guò)程中也會(huì)不斷出現(xiàn)損傷。本文主要從橋梁的檢測(cè)入手，重點(diǎn)闡述了橋梁檢測(cè)的相關(guān)方法及一系列加固技術(shù)，希望給行業(yè)相關(guān)人士一定的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：橋梁；檢測(cè)；維修；加固

1.引言

隨著我國(guó)交通運(yùn)輸量的日益增加，重載車(chē)輛的增多，特別是拖掛運(yùn)輸、集裝箱運(yùn)輸以及載重貨物運(yùn)輸?shù)纫幌盗兄匦蛙?chē)輛的增加，對(duì)我國(guó)大部分公路橋梁造成了較大損害。因此，對(duì)橋梁進(jìn)行檢測(cè)和加固，科學(xué)延長(zhǎng)橋梁的使用壽命，滿(mǎn)足交通運(yùn)輸發(fā)展的需要，已成為橋梁設(shè)計(jì)人員與參建人員共同關(guān)注的問(wèn)題。

2.橋梁檢測(cè)技術(shù)分析

橋梁檢測(cè)主要目的在于找到橋梁中因使用或施工原因造成的一些影響質(zhì)量安全的漏洞，從而為加固提供現(xiàn)實(shí)依據(jù)。檢測(cè)工作結(jié)束后需要對(duì)橋梁展開(kāi)綜合評(píng)估，包含對(duì)現(xiàn)有質(zhì)量危險(xiǎn)因素的評(píng)估、對(duì)施工階段各項(xiàng)目實(shí)施有效性評(píng)估、對(duì)現(xiàn)場(chǎng)荷載試驗(yàn)結(jié)果的評(píng)估這三個(gè)方面。只有在評(píng)估結(jié)果出現(xiàn)之后才能夠進(jìn)行后續(xù)加固方案的制定。

2.1橋梁檢測(cè)技術(shù)

第一，紅外熱像檢測(cè)技術(shù)。具體來(lái)說(shuō)，紅外熱像檢測(cè)技術(shù)主要是根據(jù)物體的紅外輻射、表面溫度、材料特性三者之間的內(nèi)在聯(lián)系，憑借紅外熱像儀將源于目標(biāo)的紅外輻射有效轉(zhuǎn)變成可見(jiàn)熱圖像的過(guò)程，運(yùn)用熱圖像特征分析可以較為直觀的掌握物體表面的溫度分布，從而達(dá)到科學(xué)判斷混凝土橋梁表面狀態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的目的。紅外檢測(cè)系統(tǒng)主要包括紅外熱像儀、紅外探測(cè)器、圖像采集和處理系統(tǒng)、顯示記錄分析系統(tǒng)等，如圖1所示。

圖" 紅外熱像測(cè)試裝置

第二，成熟度檢測(cè)法。當(dāng)前，該法已被列入ASTM標(biāo)準(zhǔn)中，主要是來(lái)評(píng)估和檢測(cè)新澆筑的橋梁構(gòu)件在不同成熟度時(shí)的混凝土強(qiáng)度，進(jìn)而確定以后的施工步驟。因混凝土開(kāi)始水化作用時(shí)，其溫度會(huì)隨著水化熱的產(chǎn)生而逐漸增高，所以成熟度檢測(cè)法的工作原理便是利用混凝土的溫度變化來(lái)對(duì)其本身強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)估。

第三，透地雷達(dá)。透地雷達(dá)運(yùn)用的主要探測(cè)媒介是微波頻段的電磁波，常用頻率控制在90-1000MHz。通過(guò)測(cè)量和研究電磁波的反射系數(shù)、傳播時(shí)間、折射率等，合理推算出被測(cè)物體的性質(zhì)和形狀。運(yùn)用探地雷達(dá)對(duì)橋梁進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，主要包含以下四方面內(nèi)容：一是梁體翼板的鋼筋分布及保護(hù)層相關(guān)厚度的檢測(cè)；二是梁體腹板的鋼筋骨架分布情況及保護(hù)層相關(guān)厚度的檢測(cè)；三是針對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼束的相關(guān)分布情況及位置檢測(cè)；四是針對(duì)預(yù)應(yīng)力管道灌漿的密實(shí)度檢測(cè)。

第四，聲發(fā)射監(jiān)測(cè)。聲發(fā)射監(jiān)測(cè)是由一套獨(dú)特的源振蕩和數(shù)字記憶微電路組成的系統(tǒng)，對(duì)檢測(cè)橋梁上指定區(qū)域的裂紋十分有效。整個(gè)系統(tǒng)由源振蕩電路、放大器、數(shù)字記憶及相關(guān)記憶程序控制等設(shè)備組成，在運(yùn)行過(guò)程中，其是由內(nèi)部可充電電池來(lái)提供電源，二個(gè)分開(kāi)的聲發(fā)射參數(shù)被儲(chǔ)存在數(shù)字記憶器內(nèi)，而數(shù)字記憶器則會(huì)從在線(xiàn)記錄器上將數(shù)據(jù)移植并帶到數(shù)據(jù)分析中心，有效解讀出來(lái)，同時(shí)經(jīng)過(guò)紫外光的擦抹，數(shù)字記錄器還可重復(fù)利用。

第五，水中攝影?，F(xiàn)實(shí)中，很多橋墩都是設(shè)置在水中，而普通的非破壞性檢測(cè)儀器無(wú)法在水中完成檢測(cè)工作。因此水中攝影則是一種可行性較強(qiáng)的破壞性檢測(cè)方式。在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中，建議找專(zhuān)業(yè)的潛水人員進(jìn)行水中攝影工作。

2.2橋梁綜合評(píng)估

運(yùn)用荷載試驗(yàn)對(duì)橋梁進(jìn)行病害檢測(cè)之后，仍舊無(wú)法確定橋梁的加固方案，這是因?yàn)檫€需對(duì)橋梁進(jìn)行綜合評(píng)估。通常情況下，針對(duì)舊橋的綜合評(píng)估有以下三種方法：一是依據(jù)橋梁安全的有關(guān)規(guī)范要求對(duì)橋梁存在的問(wèn)題進(jìn)行綜合評(píng)估；二是了解橋梁從施工到使用期間的所有檔案材料，通過(guò)理論計(jì)算的方式進(jìn)行綜合評(píng)估；三是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)荷載試驗(yàn)對(duì)橋梁進(jìn)行綜合評(píng)估。

依據(jù)橋梁的評(píng)估普查結(jié)果，進(jìn)一步了解橋梁設(shè)計(jì)時(shí)的承載力情況和實(shí)際受力狀況，以便確定橋梁檢測(cè)的具體內(nèi)容和荷載試驗(yàn)方案，并最終確定具體的橋梁加固方案及技術(shù)使用。

3.橋梁加固技術(shù)

3.1需進(jìn)行橋梁加固的情況

對(duì)橋梁進(jìn)行加固處理，既可以有效延長(zhǎng)使用壽命，還可以以少量資金投入，確保交通的正常進(jìn)行，緩和橋梁的集中投資。同時(shí)橋梁加固對(duì)于預(yù)防坍塌，防止人身傷亡和財(cái)產(chǎn)損失具有重要作用。

一般橋梁在以下三種情況下，就不能再滿(mǎn)足正常交通的使用了。第一，橋梁年久失修，結(jié)構(gòu)破舊老化，破損程度已經(jīng)影響到橋梁的正常運(yùn)行。第二，橋梁外表完好，問(wèn)題發(fā)生在橋梁設(shè)計(jì)之初，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)過(guò)低，經(jīng)過(guò)多年交通的飛速發(fā)展，橋梁的荷載標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)不能滿(mǎn)足目前的使用需要了。第三，橋梁設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)也完好，但因特殊原因，使橋梁不能正常的使用，需要進(jìn)行臨時(shí)性的橋梁加固。

3.2橋梁加固常用的方法

第一，橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法。在橋梁的頂層加鋪一層鋼筋混凝土層，通常情況下，先要對(duì)舊橋面進(jìn)行鑿除工作，從而使其與原有主梁形成一個(gè)統(tǒng)一的整體，達(dá)到增大主梁高度和抗壓截面強(qiáng)度的目的，有效改善了橋梁荷載橫向得分布能力，提高了橋梁的承載力。

第二，外包混凝土加固法。運(yùn)用外包混凝土對(duì)橋梁進(jìn)行加固時(shí)，具體需要符合以下規(guī)定：一是新澆筑混凝土厚度需超過(guò)40mm，使用噴射混凝土進(jìn)行施工時(shí)應(yīng)超過(guò)50mm，而運(yùn)用混凝土補(bǔ)強(qiáng)受壓的新澆筑混凝土的厚度則需超過(guò)150mm，且原表面還需要鑿成凹凸深度超過(guò)6mm的粗糙面；二是應(yīng)用堅(jiān)硬耐用的碎石或者卵石配制混凝土，最大的粒徑不能超過(guò)20mm；三是結(jié)合面連結(jié)的鋼筋面積不應(yīng)超過(guò)結(jié)合面面積的0.2%，否則的話(huà)應(yīng)植筋則需要加強(qiáng)；四是當(dāng)運(yùn)用鋼筋進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)時(shí)，縱向受力的鋼筋直徑不應(yīng)低于16mm，封閉式箍筋的直徑不應(yīng)低于10mm，而U形箍筋直徑則需與原箍筋直徑一致；五是當(dāng)運(yùn)用型鋼和鋼板進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)時(shí)，應(yīng)將有效連結(jié)原結(jié)構(gòu)鋼筋，或運(yùn)用錨栓與原結(jié)構(gòu)連結(jié)，確保力的有效傳遞和參與原結(jié)構(gòu)共同受力；六是加固受力鋼筋與原構(gòu)件受力鋼筋間的凈距不能超過(guò)20mm，且需運(yùn)用短筋焊接方式進(jìn)行連接，箍筋則需要運(yùn)用封閉或U形箍筋。

第三，噴錨混凝土加固法。首先，運(yùn)用植筋法將錨筋合理植入到待補(bǔ)強(qiáng)部位的結(jié)構(gòu)內(nèi)，同時(shí)掛設(shè)補(bǔ)強(qiáng)鋼筋網(wǎng)，然后再?lài)娚湟?guī)定厚度的混凝土，使之形成與原結(jié)構(gòu)一起受力的組合結(jié)構(gòu)。具體說(shuō)來(lái)，噴錨混凝土主要是借助噴射機(jī)械，使用壓縮空氣把新混凝土混合料，經(jīng)由噴嘴高速?lài)娚涞揭彦^固好的鋼筋受?chē)娒嫔?，待凝結(jié)硬化后形成一種鋼筋混凝土。在進(jìn)行混凝土高速?lài)娚鋾r(shí)，水泥漿與集料進(jìn)行反復(fù)連續(xù)撞擊則會(huì)使混凝土得到很好的密實(shí)，因而不需振搗。

第四，改變結(jié)構(gòu)受力體系加固法。常用方法有：一是在簡(jiǎn)支梁下合理增設(shè)橋墩或者支架；二是將簡(jiǎn)支梁之間進(jìn)行有效連接，也就是說(shuō)將簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)變成連續(xù)梁結(jié)構(gòu)；三是在梁下合理增設(shè)疊合梁或鋼桁架；四是在拱橋上合理增設(shè)鋼梁等。體外預(yù)應(yīng)力加固法常用在包括簡(jiǎn)支梁、連續(xù)體系梁橋、懸臂梁等梁式橋，在正常使用極限狀態(tài)超限時(shí)，通過(guò)對(duì)舊橋施加體外預(yù)應(yīng)力，可以有效達(dá)到減少或消除裂縫，改善結(jié)構(gòu)各截面應(yīng)力狀態(tài)的效果。

第五，減輕拱上自重加固法。減輕拱上自重是一種有效調(diào)整拱上恒載分布的方式，盡管其目的均是為了恢復(fù)和提高原橋的承載力，但它們的適用場(chǎng)合以及出發(fā)點(diǎn)卻是不同的。具體來(lái)說(shuō)，減輕拱上自重的方法有以下三種：一是科學(xué)降低橋面標(biāo)高，減少或者取消拱上填料，或使用較為輕質(zhì)的拱上填料；二是挖空腹拱的重力式橫墻，或改建成鋼筋混凝土立柱；三是運(yùn)用預(yù)制鋼筋混凝土T梁、微彎板以及空心板等輕型橋面替代笨重的腹拱體系。

4.結(jié)語(yǔ)

總而言之，橋梁檢測(cè)的有效程度直接影響到后續(xù)加固工序?qū)嵤┑挠行?，因此?duì)橋梁的加固首先應(yīng)保障檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性，并將結(jié)果按維修保養(yǎng)差異性分類(lèi)。加固方案的制定不僅需要保障橋梁日后使用安全性，還需要考慮到經(jīng)濟(jì)成本，在有效加固條件下盡可能減少不必要經(jīng)濟(jì)支出?？傊?，相關(guān)研究人員還需加大投入力度，根據(jù)橋梁實(shí)際狀況制定出科學(xué)合理的加固方案，提升檢測(cè)與加固的有效性。

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