公路桥梁检测以及加固技术解析

2023-01-21 02:42江西德瑞工程检测有限责任公司余超九江市公路发展中心黄伟
人民交通 2022年23期
关键词:公路桥梁性能

文 / 江西德瑞工程检测有限责任公司 余超 九江市公路发展中心 黄伟

本文主要对桥梁检测技术以及加固技术进行解析。首先阐述桥梁检测的常见方法,而后在探讨桥梁检测内容的基础上对桥梁加固技术措施进行探究。希望以此为这个领域的工作人员一些参考。

引言

定期对桥梁进行检测能够了解桥梁结构情况,能够在第一时间采取措施进行处理,对保障桥梁稳定性有重要作用。因此分析桥梁检测技术与加固措施,寻找出更为科学的技术方案非常重要。

桥梁检测方法概述

红外热像仪检测技术

在桥梁工程中,出现缝隙或者损伤的情况,应用红外热像仪检测时,其红外线和周边的是否有差异,即可确定桥梁是否存在损伤的问题。通过红外热像仪检测,将来自于目标的红外辐射转化为可见的热图像,并分析图像的特征,了解物体表面温度分布的情况,进而可以推断内部结构以及表面的状态,为质量判断提供基础。

电磁渡探测技术

1.探地雷达

通过雷达脉冲传递给被检测的材料,通过设备测定表面反射量,确定是否存在损伤的问题。探地雷达是目前比较广泛的桥梁无损检测技术,可以快速的检测缺陷问题,实现疲劳探测,为桥梁工程的质量提升奠定基础。

2.涡流电磁感应

该技术在桥梁表面损伤检测方面有优势,在检测线圈与导电材料的构建表面接近时,通入交流电,所形成的交变磁场会在结构表面形成感应电流,形成涡流状的形式。电涡流大小、分布等受到材料表面状态的影响,如果结构表面有缺陷,电涡流会发生变化,从而可以确定缺陷问题。

荷载试验法

对于目前正在运营中的大型桥梁项目,荷载试验法能够准确的评估桥梁是否达到安全、可靠的效果,该方法能够直观的反映出桥梁的安全性是否合格,一般都是在新建设的桥梁中应用。荷载试验法主要包含静载试验与动载试验两种,其中静载试验的作用是检测确定桥梁的承载性能,动载试验则检测确定动力反应特性。

声探测技术

1.超声波探测技术

超声波在材料中传输会以某种速度形式存在,如果在传播时遇到不连续点或者抵达被检测物体边界时,就会发生反射。由此,通过超声波探测技术,可以确定桥梁结构的缺陷问题。

2.声发散技术

目前很多的桥梁结构在受力后,都会出现塑性变形、裂纹等损坏的问题,其会通过声波的方式释放能量。声发散技术的优势就是在干荷载条件下,对桥梁结构内部发生变化的情况进行监测,并且及时发出警报,采取处理措施,以提升桥梁的质量水平。

公路桥梁检测的内容

外观检测

在公路桥梁的外观检测中,能够及时发现外观质量问题,目的是提升桥梁结构的质量性能,不会给工程的施工效果造成不利的影响。通过外观检测,及时发现桥梁的损坏程度,对桥梁的使用性能做出正确的评价,为桥梁的检修、维护等工作提供指导。在外观检测中,以人工检测方式为主,在发现有损坏的问题后,能够立即采取处理措施。

结构检测

在公路桥梁的检测中,结构检测也是重要的工作,以了解结构性能是否合格。与外观检测不同,结构检测需要使用专业设备才能实现。目前我国的公路桥梁结构检测中,无损技术是主要的方式,应用范围广、效果好。通过结构检测技术的应用,快速发现桥梁的损坏情况,了解受损的严重性,评估危险性,尤其是很多专业设备可以快速的测定桥梁的承载性能以及耐久性能方面,然后是系统性计算分析,了解损坏问题对桥梁的影响,并根据实际情况制定出合理的维修方案,提高桥梁的性能。

特殊检测

如果经过外观检测、结构检测都没有发现质量问题,也不能判定是否满足桥梁的要求,再利用特殊检测的方式了解桥梁的使用情况。对于公路桥梁的缺陷部位确定后,加固实施前进行特殊检测工作,为加固方式的选择提供帮助,以提升桥梁结构的加固性能。某些自然灾害造成桥梁损坏问题,应开展特殊检测,能够及时发现损坏的问题,并根据实际情况确定维修和加固方案,才能提高桥梁的质量水平。

公路桥梁结构加固方法

体外预应力加固方法

如果桥梁工程结构为梁式的形式,结构状态存在超限的问题,那就需要在桥梁的外部施加预应力结构,以达到减少裂缝发生率的情况,有效的控制建筑下挠的情况,确保界面的应力符合要求,不会给桥梁带来负面的影响。通过使用体外预应力加固施工方式,在施加预应力之后达到加固施工的效果,并且可以永久保留该结构,结合实际情况可以拆除体外预应力,满足公路桥梁的使用标准。由此可见,体外预应力加固方式的适应性较强,使用范围也比较大。体外预应力加固施工方式,不仅可以有效的提升公路桥梁的承载性能,并且是永久加固的方式,对于重载车辆通行的桥梁可以完全满足要求。通过应用体外预应力加固方式,不会增大公路桥梁结构的自重,优化内部结构的受力条件,具备较高的抗裂性与刚度,完全达到道路交通通行要求。

外包混凝土加固方法

目前的公路桥梁加固施工中,外包混凝土加固方法使用范围也比较大,可以在拱桥、基础、钢架桥和梁桥加固施工中应用。要想使得外包混凝土加固方法的应用效果满足要求,加强外包尺寸的设计和控制尤为重要,以提升结构的承载性能。利用外包混凝土加固方式处理的环节,如果补强混凝土要承载必要的压力,那么新浇筑的混凝土结构厚度应在1500mm以上,将原混凝土结构表面层剔除掉,确保表面凹凸的深度超过6mm;如果外包混凝土采用喷射混凝土施工方式,则凹凸深度应在40mm以上。混凝土材料的生产制造中,集料选择碎石材料,或者应用压碎值较低的卵石材料,粗骨料粒径应在20mm以内。此外,结合面设置中,连接钢筋总面积应超过总结合面积的0.2%。通过使用型钢或者钢板补强的方式,应确保作用力传输稳定,且要使得补强结构和原结构共同受力。钢筋结构补强施工中,U型直径值和之前钢筋是相同的,封闭式箍筋直径在10mm以上,加固结构受力钢筋设置位置和原桥梁结构受力钢筋至少有20mm的距离,以达到结构共同承载的效果。

钢板粘贴加固方法

钢板粘贴加固方法,主要是通过应用锚栓或者粘结剂的方式,把钢筋材料直接粘贴或者锚固到桥梁受力的一侧,在应用钢板取代补强钢筋,从而提升桥梁结构的承载性能,达到耐久性的要求。如果桥梁在通行中,因为交通量较大而造成结构承载性能不足,或者梁板结构主梁出现了横向裂缝的问题,需要选择应用钢板粘贴加固方式加固,达到结构性能要求。

公路桥梁工程加固实例分析

工程简介

某桥梁项目投入运营超过30年的时间,整个桥梁是钢筋混凝土拱桥的形式,其净跨值为20m,桥面宽10m,两侧设置有人行道,宽度为1.5m。在该桥梁投入运营的10多年时,曾经进行加宽改造施工,但是受到当时技术等因素的影响,造成桥梁混凝土结构发生损坏的问题,钢筋发生外露的情况,锈蚀的问题较为严重。同时,经过检查发现该桥梁的配筋不足,结构尺寸也不能满足要求,尺寸相对较小,无法达到工程项目的施工要求。

检测结果分析

1.外观质量检测

经过桥梁的外观检测,发现桥梁有如下的外观缺陷问题:桥梁跨中部位的保护层结构存在脱落的问题,导致结构配筋量不断的减少,出现钢筋锈蚀的问题。桥梁拱圈结构有严重裂缝的问题,并且裂缝有贯通的情况,宽度在2mm以上。桥梁拱墙的结构,存在混凝土脱落严重的问题。

2.实验检测结果

对本次桥梁进行静载实验、动载实验,通过测试可知,静荷载试验得出的验证系数超过的1,扰度最大值范围为3.75mm,相应横向分布系数的测量值与理论值存在一定偏差,该试验结果可知桥梁整体强度值与刚度值得满足不了实际需求,故而需要采取措施进一步处理;通过动载试验发现自振频率值为4.7Hz,而理论值为5.0Hz,实测值比较小,该结构说明了桥梁的结构位移刚度比较大。

3.桥梁加固处理方案

由于本次桥梁项目的运营时间较长,且交通通行的压力比较大,经过检测分析发现,需要对桥梁的局部位置进行加固处理,对横向梁结构实施包钢处理,将制作合格的钢扣与拱肋板焊接连接,应用微膨胀的混凝土材料进行填充处理,主要加固措施如下:桥梁主拱圈结构部分应用钢板粘贴加固的方式施工,达到结构平整度的要求,应用厚度为8mm的钢板加固施工。桥梁横系梁应用包钢加固施工方式,将该结构和主拱肋形成整体的结构,提升承载性能。采取植筋加固施工方式,对原桥梁结构表面实施重新浇筑施工,施工材料为C45混凝土,新浇筑的结构厚度为20cm。对于裂缝尺寸较大的表面裂缝,应用环氧树脂砂浆填充,与原桥梁结构组合形成整体结构。

结语

桥梁在长期运营后,出现病害问题是比较普遍的,而进行公路桥梁检测可以确定病害位置和严重性,并采取加固施工方式提升结构的承载性能,完全达到桥梁的标准要求,以满足道路交通使用需要。因此,加强检测技术和加固技术研究,落实到实际应用中,才能提升桥梁的通行效果,推动交通事业发展。

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