桥梁检测技术与维护加固的重要性冉纯高鹏

(整期优先)网络出版时间:2017-10-20
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桥梁检测技术与维护加固的重要性冉纯高鹏

冉纯高鹏

中交第一公路勘察设计研究院有限公司陕西省710075

摘要:桥梁施工的质量安全尤其重要。而为保证桥梁工程的质量就必须要做好工程的检测以及后期维护加固。要从各个环节入手进行,分层次分阶段的做好工程检测。与此同时在桥梁工程使用之后,要做好后期的维护加固,主要是对桥梁工程原有的结构进行维护,对已经出现问题的地方进行修补。而对于维护加固方式要根据工程实际情况,合理化的进行选择,以保证维护加固的有效性以及检测的科学性,最终保证整体工程质量安全。本文对桥梁检测技术与维护加固的重要性进行了简要分析。

关键词:桥梁;检测技术;维护加固

1桥梁检测方法及加固原则

1.1桥梁检测方法

首先表观检查,对构造尺寸、裂缝与附属病害实施检测,要求能准确反映结构现状;其次材料检测,指的是结构无损或者是微损检测,对于钢混结构而言,主要为钢筋和混凝土检测,如保护层厚度、外露钢筋的锈蚀程度等;最后通过桥梁结构试验对桥梁结构进行检测。桥梁损伤的评价方法为:第一使用理论计算的方法进行准确评估;第二依据现行规范对桥梁当前存在的缺陷与病害实施综合评定,同时划分等级;第三在现场开展荷载试验进行定量评定。

1.2桥梁加固原则

使用新型结构取代原有应力不足的结构;尽可能改善原有结构的受力体系,以此降低结构受力;增大原有结构截面面积,以达到提升结构刚度与强度的目的;桥梁加固施工方案需要满足成本低、工期短、交通影响小、技术合理以及效果显著等方面的基本要求。

2桥梁病害分析

2.1分析桥梁上部结构存在的病害

桥梁上部结构中存在的病害主要包括桥面开裂、柱梁板出现裂缝、桥头伸缩缝被损毁等。

2.2.1路面开裂

路面开裂是高速公路中最常出现的一种病害。行车道路面开裂病害的具体表现有铺装层脱落、纵横向裂缝。经过荷载试验测试,造成这一病害的重要因素有冲击荷载、铺装结构与承载结构等问题。大部分桥梁的冲击系数都不在规定值范围内,桥面不平整、台后填土沉降、车辆的超速行驶、承重结构变化等均会扩大冲击系数。该路段的桥梁修建时间较早,在病害、铺装方面的认识有限,钢筋的直径过小,配筋量小承载构件和铺装之间的界面连续不稳定。车辆的冲击荷载会因为铺装而破损扩大。同时防水功能减弱之后,雨水直接与主梁接触,侵蚀主梁中的受力钢筋,损坏钢筋混凝土结构。此外,铺装的破坏可能改变原有的设计荷载分布情况,缩小了横向刚度,造成各梁受力不均,挠度增大。

2.1.2主梁板出现裂缝

主梁板可以分为装配式板桥、装配式T梁桥和整体现浇板桥。通常情况下,装配式板桥的裂缝集中在L/4-3L/4区域中,如底板横向裂缝。造成此种情况的原因是行车道铺装被破坏之后,铰缝构造的效果不明显,造成荷载的分布不均,从而出现裂缝。在其他区域也会出现超过0.25mm的裂缝,一般是因为施工中吊装不合理或者早期混凝土强度过低造成的。该路段中装配式T梁桥出现的病害最为严重,几乎所有主梁上都出现了腹板板斜裂缝、梁底横向裂缝,其原因是正截面的抗弯强度较低。支座附近出现的裂缝是因为腹板的抗剪力不够造成的。腹板上出现的竖向裂缝是因为施工中吊装不当或者吊装过早造成的,加上后期缺乏养护,在外界因素的影响下,混凝土收缩造成较宽的裂缝。在横梁上,钢板已经出现锈蚀,其中一座大桥的钢板已经脱落。该边梁的荷载设计系数是0.48,但实际荷载系数高达0.581,这表明横梁病害已经对主梁造成严重影响,在活载作用下,主梁的内力剧增。整体现浇板桥中会出现多种裂缝,如斜向裂缝、纵向裂缝、横向裂缝等,但以纵向裂缝、纵向偏钝角裂缝为主。因为桥梁的宽度大,跨径小,横向力矩较大,在设计建造时对横向力矩考虑不周,配筋的数量不够造成的。这些裂缝进一步扩大的可能性较小,但受力钢筋会被锈蚀,影响桥梁结构使用年限。

2.2桥梁下部结构的病害分析

据统计,每48座桥梁中有13座桥梁的下部结构出现了严重病害,如前墙和侧墙开裂,其中裂缝出现的最大宽度是2cm。引起这一病害的因素是桥梁基础的不均匀沉降,加上路面开裂、桥台的填料出现下沉,伸缩缝被破坏,雨水直接浸入桥台,扩大了桥台的横向压力和侧向压力,这一病害会随时间推移越发严重。

2.3钢筋锈蚀和防震挡块

几乎所有桥梁上的防震挡块都出现了病害,挡块根部出现裂缝,其中斜板桥中裂缝最为严重。因为在斜板桥中,在活载和温度作用的影响下,桥面结构出现了平面爬移,挡块不能限制桥面结构的这种位移。底板钢筋出现锈蚀的情况比较严重,是因为钢筋混凝土浇筑遗留下来的。因为雨水、大气的作用,钢筋会出现锈蚀变粗而错开混凝土的保护层,促使混凝土保护层脱落、开裂。

3桥梁维护加固技术及其应用

3.1桥面补强层加固

这一技术属于非结构性加固技术,主要是在除去原桥梁的铺装层后,.要求工作人员通过浇筑相同厚度的钢筋混凝土,以实现桥梁加固的方法。去除原铺装层能够有效提升混凝土表面的粗糙度,扩大补强层与桥面接触面积,实现两者的充分结合,以提升桥梁整体承载力和刚度。

3.2灌浆修补裂缝

裂缝问题是桥梁问题中最为常见的一种,需要工作人员能够及时了解到其形成原则,并进行相应的处理,以免裂缝过宽导致水分侵入到混凝土中,造成钢筋锈蚀,对钢筋强度,甚至桥梁整体承载力产生严重影响。灌浆修补裂缝技术主要是在裂缝处灌入黏结剂,以保证不会有引起钢筋锈蚀的气体和水分浸入到混凝土中,提升桥梁整体结构的承载力和稳定性。在实际应用过程中,工作人员需要注意水泥浆液的合理配比,根据裂缝实际宽度选择运用灌浆修补还是封闭修补。

3.3上部结构加固

第一碳纤维加固法。在混凝土结构受拉表面用树脂粘贴碳纤维,使桥梁原结构与碳纤维形成新的受力整体;第二预应力加固法。对桥梁的混凝土受弯构件通过钢束张拉产生偏心预应力,以缓解受弯部件中的拉力,使桥梁的加固构件与受弯构件连接为一个稳定的整体预应力加固对原结构外观有一定影响,而月不宜用于混凝土收缩徐变大的结构;第三植筋加固法。在指定位置钻孔,清孔之后注入植筋胶,然后插人钢筋,让混凝土与钢筋保持固定,从而增加结构的受力水平,该方法与预埋钢筋的效果相同。

3.4桥梁墩台加固

由于设计、施工方面的不合理,一些桥梁会出现桥梁构件在使用中破损的问题,可以在墩台外围运用钢箍等对其进行固定,使其与原墩台共同承载桥梁上部荷载。例如由于基础横向不均匀沉降所引起的墩台裂缝问题,施工人员可运用钢箍对其进行固定,对于程度较轻的水平裂缝,则运用高强度水泥砂浆进行封闭即可。

结束语:总而言之,桥梁工程结构在使用过很长一段时间后,由于受到外界因素的影响,会对其造成一定的伤害,故而实现桥梁工程的检测机维护加固尤其重要。桥梁工程的检测可以实现对桥梁工程具体承载能力实施的有效评定,为后期桥梁工程的维护加固提供一定的依据。只有做好桥梁工程的检测以及维护加固才能更好的保证桥梁工程的整体承载能力,保证其整体质量安全,造福于人民。

参考文献:

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[2]陈标.桥梁损伤检测技术与维护加固措施[J].四川水泥,2016,04:35.

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