桥梁检测与加固技术应用

　　摘要：文章中 简单的介绍了几种现行的加固现代桥梁的几种技术。

　　关键词：桥梁检测, 桥梁加固

　　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。为此,本文针对桥梁在处于超负荷运行状态时成为交通运输的“瓶颈”这一难题,剖析桥梁缺陷成因,存在问题的部位和主要解决的问题,提出必要的技术方法和相关的新材料

　　桥梁检测常用方法

　　一 桥梁检测是对桥梁的结构物直接测试的一项科学实验工作。它包括常规检测和荷载实验，其主要任务是通过有计划地对结构物加载后的性能进行观测和对测量参数(如位移、应力、振幅、频率等)进行分析，以便了解桥梁实际工作状态，对结构物的工作性能做出评价以及对桥梁结构的承载能力和使用条件做出正确估计，并为桥梁加固提供可靠的数据依据桥梁结构在使用期间，由于受到各种因素的影响，会出现各种各样的损伤，对桥梁进行经常性检查(一般检查)、定期检查(基本检查)和特殊检查(专门检查)是非常必要的。它对维护桥梁、及早发现、及时修补起到极其重要的作用。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及荷载试验。这三项是对混凝土强度、内部缺陷等的检测。一般来说，混凝土梁的无损检测包括完整性和强度检测两部分，近年来，混凝土梁的无损检测并无新方法出现或新的重大突破，还是以传统测试混凝土强度的回法、超声法为主。而荷载试验是对桥梁整个结构特性及承载能力进行综合评价的一项检测。荷载试验包括静力荷载试验和动力荷载试验。静力荷载试验是将静止的荷载作用于桥梁上的指定位置，以便能够测试出结构的静应变、静位移以及裂缝等，从而推断桥梁结构在荷载作用下的工作状态和使用能力的试验。一般进行的分析评定工作主要包括对结构工作状况的评定、结构的强度及稳定性、地基与基础、结构的刚度要求、裂缝等。桥梁动力荷载试验是指采用动力荷载，如行驶的汽车荷载或其他动力荷载作用于桥梁结构上，以测出结构的动力特性，如振动变形，从而判断出桥梁结构在动力荷载下受冲击和振动影响的试验。

　　二 桥梁加固常用的方法桥面补强层加固法。在梁顶上加铺一层钢筋混凝土层，一般先凿除旧桥面，使其与原有主梁形成整体，达到增大主梁有效高度和抗压截面强度，改善桥梁荷载横向分布能力，从而达到提高桥梁的承载能力的目的。

　　三 外包混凝土加固法。对于梁桥、拱桥、刚架桥、墩台、基础等，在条件许可的情况下均可采用该方法加固。外包混凝土将使原结构增加一部分恒载重量，因而在拟定外包混凝土尺寸时，应同时考虑外包构件以下的结构承载能力是否足够，这是外包混凝土方案是否成立的前提。采用外包混凝土加固桥梁时，应满足以下的规定：1)新浇混凝土的厚度不应小于40mm，用喷射混凝土施工时不应小于50mm，采用混凝土补强的受压新浇混凝土的厚度不应小于150mm，且原混凝土表面应凿成凹凸深度不小于6mm的粗糙面;2)配制混凝土的石子宜用坚硬耐久的卵石或碎石，其最大粒径不宜大于20mm;3)结合面的连结钢筋面积不应小于结合面面积的0.2%，否则应植筋加强;4)当采用钢筋补强时，纵向受力钢筋的直径不宜小于16mm，封闭式箍筋直径不宜小于10mm，U形箍筋直径宜与原有箍筋直径相同;5)当采用型钢和钢板补强时，应将其和原结构的钢筋进行连结，或采用锚栓与原结构联系，切实保证力的有效传递和能够参与原结构共同受力;6)加固的受力钢筋与原构件的受力钢筋间的净距不应大于20mm，并应采用短筋焊接连接，箍筋应采用封闭的或U形的箍筋。

　　四 钢板粘贴加固法。由于交通量的增加，主梁承载力不足，或纵向主筋出现严重的锈蚀，或梁板桥的主梁出现严重横向裂缝，此时，可用粘结剂及锚栓将钢板粘贴锚固在混凝土结构的受拉缘或薄弱部位，使其与结构形成整体，以钢板代替增设的补强钢筋，提高桥梁的承载能力与耐久性。

　　五 喷锚混凝土加固法。首先是用植筋法将锚筋植入待补强部位的结构内，挂设补强钢筋网，然后再喷射一定厚度的混凝土，形成与原结构共同受力的组合结构。喷锚混凝土是借助喷射机械，利用压缩空气将新混凝土混合料，通过喷嘴高速喷射到已锚固好钢筋的受喷面上，凝结硬化后形成一种钢筋混凝土。混凝土在高速喷射时，水泥浆与集料的反复连续撞击使混凝土密实，因而不需振捣。

　　六 改变结构受力体系的加固法。改变结构体系加固常用的方法有：(1)在简支梁下增设支架或桥墩;(2)把简支梁和简支梁加以连接，即简支梁结构改变为连续梁结构;(3)在梁下增设钢桁架等加劲或叠合梁;(4)在拱桥上增设钢梁等。体外预应力加固法。体外预应力加固法主要用于梁式桥(包括简支梁、悬臂梁、连续体系梁桥等)正常使用极限状态超限的结构，通过对旧桥施加体外预应力，能够达到减少或消除裂缝，减小梁体下挠，改善结构各截面应力状态的目的。

　　七 体外预应力加固法的优点是：(1)在自重增加很小的情况下可大幅度改善和调整原结构的受力状况提高结构刚度、抗裂性;(2)由于自重增加小，故对墩台及基础受力状况影响很小，可节省对墩台及基础的加固，节省加固投资;(3)可在不限制通车营运的情况下进行加固施工，有较好的社会效益;(4)预应力加固后可使预应力永远保留，也可将预应力卸除，因此，本法既适用于通行重车时的临时加固，也可作为提高桥梁承载力的永久加固措施。体外预应力加固旧桥的原理是通过在梁体外设钢质的拉杆或撑杆，并与被加固梁体锚固连接，然后施加预应力，强迫后加拉杆受力，从而改变原结构内力分布，并降低原结构应力水平，使结构承载力显著提高，且可减少结构变形，缩小裂缝宽度甚至闭合。

　　八 减轻拱上自重加固法。减轻拱上自重也是一种调整拱上恒载分布的手段，尽管它们的目的都是为了恢复和提高原桥的承载能力，但它们的出发点和适用场合却是不相同的。调整拱上恒载分布是针对主拱圈变形过大，通过调整拱上恒载的办法来调整拱轴线与压力线;采用减轻拱上建筑的自重，则主要是针对某些双曲拱桥的基础承载能力较低，通过这一措施降低对基础承载力的要求。减轻拱上自重的方法有以下几种：(1)降低桥面标高，减少以至完全取消拱上填料，或使用轻质拱上填料;(2)将腹拱的重力式横墙挖空，或改建为钢筋混凝土立柱;(3)用预制的钢筋混凝土T梁、微弯板或空心板等轻型桥面系取代笨重的腹拱体系。

　　[1] 杨文渊，桥梁维修与加固[M]，人民交通出版社，2001年

　　[2] 李有丰，桥梁检测评估与补强[M]，机械工业出版社，2003年

　　[3] 李亚东，既有桥梁评估方法[J]，铁道学报，2007年

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