混凝土结构桥梁检测加固技术研究

作者:李宇流
单位:武汉轻工大学土木工程与建筑学院
摘要:混凝土结构桥梁会随着使用时间的不断推移,在一系列因素影响下,往往会产生安全隐患问题。为保障桥梁安全运行,必须采取相应的检测加固技术,提升其质量与承载力。通过阐述混凝土结构桥梁检测加固的意义,分析探讨混凝土结构桥梁检测及加固技术,以期促进混凝土结构桥梁的安全运行。
关键词:桥梁工程 混凝土结构 检测 加固
作者简介:李宇流,本科在读,E-mail:lyldygyx@126.com;

0 引言

作为社会发展和公路建设领域中至关重要的基础性建设内容,桥梁是跨越河流、相关地面构造物且可满足通行及其他相关功能性需求的建设项目。近年来,我国物流业迅猛发展,公路车流量呈显著增长趋势,这对交通桥梁的结构性能提出越来越严格的要求。然而我国现阶段不少混凝土结构桥梁是在数十年前建设并投入使用的,已难以满足当今社会的发展需求,有的出现了严重的破损、开裂等问题,因此引入检测加固技术十分必要。

1 混凝土结构桥梁检测加固的意义

混凝土结构桥梁在使用期间,受外部环境、材料劣化等因素的长期影响,往往会产生各种质量问题,对行车及行人安全构成极大威胁,维修与重建不仅成本高,而且会造成严重的资源浪费。所以,在混凝土结构桥梁建设及使用中,应采取有效的检测与加固技术,做到及时精准掌握桥梁的质量状况,保障桥梁的运行安全。开展混凝土结构桥梁检测加固具有十分重要的现实意义。

1)掌握桥梁损伤情况通过对混凝土结构桥梁的全面检测,了解桥梁建设中存在的质量问题及损伤情况,进而对其性质及发展趋势进行有效评估,辅以相应的结构计算,得出桥梁承载力情况及损伤程度,为混凝土结构桥梁的加固处理提供有力依据。

2)保障桥梁运行安全随着社会经济的不断发展,近年来车辆超载现象越来越严重,若桥梁无法得到及时有效的检修维护,极有可能由于结构损伤而引发安全事故。通过检测,可及时发现问题,及时进行加固处理,从而保障桥梁运行安全。

3)提升桥梁经济效益倘若桥梁结构损伤问题不能及时得到有效解决,最终导致桥梁丧失维修及保养的价值,不得不进行重建,不仅成本投入增大,而且造成极大的资源浪费。检测加固可有效防止桥梁损伤进一步加重,仅需投入相应的维修、养护费用,便可确保桥梁正常运行,提升桥梁的经济效益。

2 混凝土结构桥梁检测

2.1 检测内容

混凝土结构桥梁的检测内容主要包括桥梁表观检测、桥梁结构、桥梁基础性数据监测等。

1)桥梁表观检测主要是桥梁整体外观表面基本设计值与实际测量值间的差异性检测。

2)桥梁结构检测主要是对桥梁的承重能力进行检测,了解桥梁结构的使用性能,同时对桥梁结构中的材料性能进行检测。经过对一系列参数的整合处理,找出桥梁结构产生问题的原因,为桥梁的维修养护提供有力依据。

3)桥梁基础性数据监测是指在桥梁表观检测过程中对桥梁所在区域气候、水文转变情况等相关影响桥梁性能的自然数据开展监测分析的过程。

2.2 检测方法

现阶段,混凝土结构桥梁检测普遍采用无破损检测法,必要时辅以半破损检测法。本文介绍结构静载试验检测和结构振动试验检测两种检测方法。

1)结构静载试验检测主要用于检测混凝土结构桥梁的结构性能参数,该方法在现阶段我国桥梁检测中应用广泛。在应用该方法开展混凝土结构桥梁检测前,检测人员应做好前期准备工作,即对拟检测桥梁相关文件信息进行全面了解,并对桥梁的设计图纸进行分析,做好预案制定工作。完成上述工作后方可开展后续的检测工作,即结合预案进行静载试验,借助光学设备、点测试仪等相关设备采集检测数据,并依据相关数据计算出混凝土结构桥梁的截面应力值、变形参数等,对桥梁的强度、刚度、抗裂性等进行预估。

2)结构振动试验检测主要用于检测混凝土结构桥梁的自振特性、车辆动力荷载与桥梁结构联合振动的特性。通过获得的检测数据,可有效掌握混凝土结构桥梁的质量状况及承载状况。采用该方法进行混凝土结构桥梁检测时,检测人员首先要让桥梁产生振动,然后采集桥梁的结构自振及强迫振动的相关数据,并借助相关设备对获取的数据进行分析,最终得出混凝土结构桥梁的结构及振动特性。

2.3 检测步骤

现阶段,我国混凝土结构桥梁检测主要采用动静结合的荷载检测方法。其检测步骤如下。

1)借助自然激励响应采集桥梁的相关数据,并据此对桥梁的结构展开分析,全面评价桥梁的稳定性、横向刚度等情况。

2)对混凝土结构桥梁进行静力荷载影响检测,据此评价桥梁在基本荷载下各项性能受到的影响,进一步掌握桥梁动力特性及相关工程指标的符合情况。

3)依托动静荷载检验理论,全面评价混凝土结构桥梁的承受能力及实际运行情况。

4)全面采集混凝土结构桥梁的相关关键数据,并对采集数据进行整理分析,为后续桥梁维修养护提供依据。

3 混凝土结构桥梁加固

3.1 加固技术

桥梁加固主要用于桥梁出现承载力不足或出现病害难以满足使用要求等情况,是桥梁维护的重要途径。现阶段,常用的混凝土结构桥梁加固技术主要有增大桥梁截面加固法、喷射混凝土加固法、桥梁碳纤维加固法、桥梁体外预应力加固法等。

1)增大桥梁截面加固法适用于承载力不足的桥梁,主要是通过扩大混凝土结构桥梁的梁、板等主要承重结构的横截面面积,达到提升桥梁承载力的目的。该项加固技术操作方法相对简单,但施工作业时间偏长,且桥梁结构重量会相应增加。另外,加固结束后,在混凝土养护期间需要对桥梁外部荷载进行相应限制,以确保混凝土施工质量。

2)喷射混凝土加固法将锚筋植入桥梁结构有待加固的部位,然后设置可实现补强作用的钢筋网,并喷射相应厚度的混凝土,使其协助原桥梁结构共同受力。该项加固技术主要是借助喷射装置和压缩空气,将混凝土混合料快速喷射至钢筋受喷面,通过凝结硬化后转变成钢筋混凝土,喷射过程中混凝土混合料可实现频繁撞击,以此提升混凝土密实度,无须再开展混凝土振捣步骤。

3)桥梁碳纤维加固法采用碳纤维复合材料连接受拉部位,通过建立新的受力方式取代桥梁原本抗力力不足部位,以此转变桥梁应力分布。这一加固技术具有重量轻、抗拉强度高及可重复使用等优点。

4)桥梁体外预应力加固法该项加固技术旨在提升桥梁结构的承载力,转变桥梁部分高应力分布状态,调整桥梁部分因应力过高而产生裂缝等情况。其技术原理主要是通过调节桥梁原有结构内部应力分布,防止因受力不当而引发的桥梁承载力失衡,达到提升桥梁承载力的目的。

3.2 注意事项

1)应对桥梁破损老化的铺装混凝土予以凿除,以防止其在后续加固处理过程中对桥梁加固处理质量造成不利影响。

2)若采用桥梁碳纤维加固法,则应当做好对桥梁的封闭工作,避免因行车、行人影响加固质量,同时应做好车流、人流的引导工作,避免由于施工影响交通出行。

3)需要对桥梁做顶升处理时,应确保各环节协调统一,防止因为不协调的顶升姿势引发微弯板,影响桥梁加固质量。

4)为确保旧桥与新桥、旧桥与道路间的有效衔接,应在充分了解现场实际情况的前提下,开展支座安装。

4 结语

混凝土结构桥梁在我国经济社会发展中扮演着越来越重要的角色,其质量不仅关乎我国交通运输业的发展,还对人们的出行安全有重要的影响。因此,相关人员必须适时对混凝土结构桥梁开展检测工作,并采取有效的加固处理措施,保障混凝土结构桥梁的安全运行,促进我国社会经济的健康稳定发展。

 

 

参考文献[1]李云岭.浅析混凝土结构桥梁检测加固技术的应用[J].低碳世界,2016(23):183-184.

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