桥梁检测与加固技术应用

浅析桥梁检测与加固技术应用

【摘要】高速公路在使用过程中，受自然环境和使用环境的影响，会逐渐产生损坏现象，伴随着公路和桥梁技术状况评定、结构检测与承载力评定技术的逐步定量化、科学化，高速公路桥梁的维修加固技术近些年取得了长足的进步与发展。本文通过对高速公路上的桥梁进行检测，阐述了高速公路桥梁检测常用的方法，并对如何根据检测结果进行加固做了详实的说明。

桥梁作为交通运输的枢纽，直接影响着交通的流量和荷载。当它投入使用一定时间后，往往由于设计的局限和施工的欠缺，使其难以适应日益繁重的交通量，而且随着运输设备的高速发展和车轮负载的不断增长，使桥梁常常处于超负荷运行的状态，从而逐步成为交通运输线上的“瓶颈”。如果不及时采取有效的维修加固措施，轻则要限速减载，影响通行能力，重则造成运输中断，因此成为困扰市政、公路、铁路等有关部门的一大难题。

1、高速公路桥梁检测的意义

桥梁检测是桥梁新型结构性能研究、桥梁施工质量与结构承载能力评定的重要手段。检验桥梁结构的质量，确保工程的可靠，通过对高速桥梁进行必要的检测与评价，保证高速桥梁的安全运营和高效管理，使其在合适的养护下，达到可接受的安全水准，完成服役期的预定功能。通过桥梁检测和评估可获得以下效益：

1.1通过检查确定高速公路桥梁营运多年后各部位由于出现如裂缝、错位、沉降等缺陷而引起的损坏程度和实际承载能力损失，为桥

梁的使用及维修加固提供必要的依据。

1.2确定特大型工业设备等超重车辆是否能够安全通过，建立和积累必要的技术资料，建立桥梁数据库。

1.3确定旧桥由于交通量的不断增加，是否需要通过加固来提高其荷载等级。检验高速公路桥梁结构的质量，确定工程的可靠度，推动和发展旧桥评定及新结构的设计计算理论。

2、高速公路桥梁检测的方法

在对已有钢筋混凝土建筑物的鉴定过程中，要对建筑结构上作用的荷载、结构抗力进行检测，为建筑物的鉴定提供可靠的数据和参数。随着现代科学技术的发展，推动了建筑物检测方法的现代化，出现了许多新型的检测设备和仪器，形成了许多新的检测方法，有力地推动了建筑物鉴定技术的发展。高速公路桥梁检测目前常用的方法有无破损检测法、半破损检测法、半破损与无破损的综合使用法和荷载试验等。

2.1无破损检测法

无破损检测法就是在不破坏结构或构件的情况下，取得破坏应力值，因此只能寻找一个或几个与混凝土强度具有相关性，而测试时又无损于混凝土受力功能的物理量作为混凝土强度的推算依据。方法有回弹法、超声波法、表面落锤法、共振法。无破损检测法因测试快速方便，费用低廉、可在同一构件上进行连续测试和重复测试、在不影响被检测构件的使用性能情况下获得破坏试验不能获得的信息，在生产实践中被广泛应用。

2.2半破损检测法

半破损检测法以不影响构件的承载能力为前提，在构件上直接进行局部破坏性试验，或直接钻取芯样进行破坏性试验。半破损检测法有钻芯法、拔出法、射击法。优点是以局部破坏性试验获得混凝土强度，因而较为直观可靠。其缺点是造成结构物的局部破坏，需进行修补，因而不宜用于大面积的全面检测。

2.3半破损与无破损的综合使用法

由于单一的检测手段局限性很大，检测结果不可靠，而多种检测手段并用，可以弥补单一手段带来的缺陷，提高检测精度，因此适用范围更加广泛，在混凝土质量控制和检测中越来越受到检测单位和检测人员的欢迎。回弹仪使用前应在钢砧上进行率定，率定值达到80±2时方可使用。检测时，回弹仪的轴线应垂直于测试面，缓慢均匀施压，待弹击杆反弹后测读回弹值。此种方法可以减少混凝土龄期和含水率的影响，并且可以弥补相互之间的不足，因为回弹值法主要以表层的弹性性能来反映砼强度，当构件截面尺寸较大或内外质量有较大差异时，就很难反映混凝土的实际强度。强度较高的砼在超声波计算公式会有一些偏差。

3、高速公路桥梁加固技术的应用

高速公路桥梁加固常用的方法有桥面补强层加固法、外包混凝土加固法、钢板粘贴加固法、喷锚混凝土加固法、改变结构受力体系加固法、体外预应力加固法、减轻拱上自重加固法、拱桥拱圈、拱肋加固常用的几种方法。

3.1桥面补强层加固法

桥面补强加固法是通过在桥面板（主梁顶面）加铺一层钢筋混凝土层，使其与原有结构形成整体，从而达到增大桥面板或主梁有效高度和受压截面，增加桥面整体刚度，提高桥梁承载能力的一种常用且有效的加固方法，桥面补强层加固措施：

3.1.1对旧桥面进行凿毛处理，先凿去桥面铺装，然后再凿去部分梁顶面的混凝土，使其表面粗糙，呈齿状形，箍筋外露，凹槽约2cm左右。

3.1.2对结合面要进行适当处理，采取清扫、冲洗等措施，并对梁顶病害进行处理。结合面表面处理，在凿毛后的混凝土面上涂抹一层环氧胶液胶结剂或双组份界面剂。

3.1.3埋设锚固钢筋或螺杆。按抗裂缝要求配备钢筋网，钢筋网的钢筋直径可适当加大

3.1.4浇筑混凝土补强层，以减小新浇混凝土的收缩，从而减小新旧混凝土之间产生的差动收缩力，以提高补强效果。

3.2外包混凝土加固法

外包混凝土加固法又称增大截面加固法，它是通过增大构件的截面和配筋，以提高构件的强度、刚度、稳定性并减小裂缝宽度。具体加固方法有四周外包、单面加厚和两面加厚等加固方法。由于加大了原柱的混凝土截面积及配筋量，因此这种方法不仅可提高原柱的承载力，全面提高结构的使用性和安全性，还可降低柱的长细比，提高柱的刚度，取得进一步的加固效果，并且后期养护费用少，使用寿命长，

缺点是现场施工作业工作量大，养护期较长，并对结构外观和净空有一定的影响。

3.3钢板粘贴加固法

钢板粘贴加固法是采用环氧树脂系列粘结剂，将钢板粘贴在钢筋混凝土结构物的受拉区域薄弱部位，使之与结构物形成整体，用以代替需增设的补强钢筋，通过钢板与补强结构的共同作用，提高其强度，限制裂缝开展，改善钢筋及混凝土的应力状态，提高梁的承载能力，以达到补强效果的一种加固方法。用粘贴钢板来加固桥梁，是因为这种加固法具有以下优点：

3.3.1施工工艺简单、可以不动明火，对防火要求高的特别适用。速度快，对生产和生活影响小。

3.3.2粘结剂的强度高于混凝土本体强度，可以使加固与原构件形成一个整体，受力较均匀，不会在混凝土中产生应力集中现象。

3.3.3加固工程质量要求很高，但施工时并不要求高级的专门技术人员操作。

3.3.4几乎可以不改变具有历史价值建筑的原有艺术特点。

4、结束语

完善的高速公路桥梁健康监测系统可以验证桥梁设计理论、施工质量，及时掌握桥梁的结构状态，全面了解桥梁的运营条件及质量退化状况，从而确定维修技术和加固方案，对旧桥进行加固、改造和利用，是维持公路正常交通的有效措施，积极引进和开发旧桥加固、改造的先进技术、材料和设备，合理确定加固、改造方案，可以让旧桥