基于建筑钢结构检测与加固方法的分析研究

基于建筑钢结构检测与加固方法的分析研究

摘要：自改革开放以来，公路桥梁事业也随之不断发展。但我国已进入老化期的桥梁高达40%。因此，为了适应对现今公路运输载荷量的需要，充分合理地运用现有的公路桥梁，保持其稳定性和安全性，必须按照相关要求对桥梁进行定时的鉴定检测并根据实际情况进行加固。本文介绍几种桥梁检测与维修加固的方法。

关键词：桥梁；检测方法；加固方法

中图分类号：u446 文献标识码：a 文章编号：1671-3362（2013）04-0024-01

1 桥梁的检查分析

由于车辆承载，甚至超载等情况经常发生、自然界及灾害的侵袭以及人为事端等各种因素，都是造成桥梁损伤和局部受到破坏的原因。对桥梁的外观检查后，要通过仪器对桥梁内部的缺陷进行检测。我国现阶段常用的检测方法主要有超声波检测、声波验测法和雷达验查技术等，又或者采取传统的人工检测方法和采取脉冲雷达折射电磁回波方法检测出钢筋混凝土出现的裂缝、空洞或夹渣等。如今国外相继研制出融合电、磁、雷达和数字信号等相关学科的高科技桥梁检测仪器和设备，如探地雷达成像系统、激光雷达和无线电脉冲发器等。

对桥梁进行检查分析是一项十分重要的工作，检测方法所需要的数据往往取决于检查所得出的结果。因此，在现场的检查工作人员应具备细心、细致等特点。

2 桥梁的主要检测方法

2.1 静载试验检测方法

静载试验检测方法是通过对桥梁进行静载实验，测量和桥梁结构性能有关的数据，主要包括变形、挠度、应变和裂缝等因素。通过实验得出数据可分析得出结构的强度、抗裂性能和刚度等桥梁结构的性能，并根据这些数据和计算结果判断出该桥梁的承载能力。

2.2 动载试验检测方法

该检测方法的目的是想得知该桥梁结构的动力性能，并根据该性能去判断桥梁的营运状况和承载能力。动力系数是确定车辆荷载对桥梁动力作用的重要技术性参数之一，也是桥梁运营状况和承载能力的重要标志之一。在桥梁的不同地方布置检测点，通过结构损伤前后的检测点记录信息可以确定结构发生损伤的主要位置、损伤程度及损伤类型。

动载试验检测法和静载试验检测法是检测桥梁的承载力时所使用的两种主要方法。

2.3 分析计算法

分析计算法是根据桥梁结构的计算理论来计算得出桥梁的承载力。通过测量得到的材料性能、支撑条件、外观缺陷以及通行荷载等各种数据，定量地了解桥梁的承载力。如今很多国家的相关学者都趋于利用“鉴定系数”来评价桥梁的承载力。主要的评定过程是对桥梁进行调查，根据实际情况确定加载形式，划分单元进行分级加载计算，由得出的数据评定桥梁的承载力。

2.4 综合分析法

在桥梁检查的基础上，利用无破损的方式测定桥梁混凝土的前度、碳化深度、氯离子含量、保护层厚度及其电阻率和钢筋锈蚀程度等，然后进行折减后的桥梁承载力验算，结合结构裂缝等外观条件去评定桥梁的结构材料情况，这就是综合分析法的主要检测原理。

2.5 基于病毒调查的经验评定方法

在桥梁外观检查的基础上，通过对桥梁的损伤性质、部位、程度及发展趋势的调查，查出损伤的原因，分析损伤对桥梁使用承载能力的影响，为桥梁的维修加固工作提供了可靠的数据。该方法主要依靠检测人员的经验及检测数据，因此，对现场检测人员的工作经验和专业知识要求非常高。

3 桥梁加固维修的主要方法

3.1 加大截面加固法

这种方法的原理是在桥梁原结构的基础上再浇注一定厚度的钢

筋混凝土，是常用的改造技术。一般分为两种方式：加厚桥板面、加大主梁梁柱的高度和宽度。加大截面加固法施工较为简单，但对桥梁的适应性强，我国有成熟的设计和施工经验。加固后桥梁的刚度明显增加，承载力明显增强，适用于较小跨径的桥梁或板桥。然而，这种方法也有明显的缺点，施工周期变长、施工所需空间较大、桥梁构件的体积增大等。

3.2 喷凝土加固法

如同加大截面加固法的原理，喷凝土加固法是在桥梁原有结构上喷一层高品质的混凝土，并以此恢复对桥梁钢筋的保护，同时提高钢筋上已经变质的混凝土的强度，也可以增加表面美观的功能。这是我国目前最常用的铁道桥梁维修加固方法。

3.3 粘贴钢板加固法

这种加固法是把钢板和桥梁的结构用树脂粘接起来，施工时间短，现场较少湿作业，对生产和生活影响较小，最重要的是加固后对桥梁原本结构的外观及净空没有明显的改变。粘贴钢板加工法的效果往往取决于施工者的胶黏工艺及操作水平。这种维修加固方法大多用于湿度稳定的环境中的受拉或受弯构件的加固工作。

3.4 黏贴碳纤维增强塑料加固法

这种加固方法的原理是降低钢筋的应力，采用专门的树脂把碳纤维黏贴在桥梁结构受拉表面上，碳纤维和原本的桥梁结构重整形成一个新的受力整体，共同承受荷载，使结构达到加固和补强的效果。目前，我国在进行桥梁加固时，多采用碳素纤维、高分子聚合纤维和玻璃纤维这三种碳纤维复合材料。

3.5 增加支承加固法

相比较以上几种桥梁维修加固方法，增加支承加固法较为简单可靠，与黏贴钢板相似，具有耐腐蚀、耐潮湿和降低维修费用等优点。但较容易损害桥梁的原貌和使用功能，还会减小使用空间，适用于有一定条件的桥梁结构，但需要做好专门的防火处理。

4 结语

通过对桥梁进行检测可以了解到桥梁的运营状态。定时地对桥梁进行检测不仅可以确保桥梁的安全使用，还可以把意外事故防范于未然，提高效率。桥梁的损害并不是一朝一夕可以完成的，一旦桥梁发生损害，将会引起连锁反应，造成严重的意外事故。桥梁的检测工作科技含量高、操作难度大、检测技术复杂且属于高空危险作业，因此，对相关的工程技术人员责任重大。定时地对桥梁检测和进行维修加固才能延长桥梁的使用寿命，继续为我国的交通运输事业做出贡献。

参考文献

[1] 张俊平.桥梁检测与维修加固[m].人民交通出版社，2011.

[2] 周德军.公路与桥梁检测技术[m].人民交通出版社，2005.

[3] 刘自明，陈开利.桥梁工程检测手册[m].人民交通出版社，2010.

作者简介：刁春华（1983-），男，汉族，广东兴宁人，本科，助理工程师，广州市承信公路工程检验有限公司。研究方向：桥梁检测。

（编辑：蒋东旭）