在役梁橋檢測(cè)與加固探討
2015-06-24
1、在役梁橋使用現(xiàn)狀
隨著現(xiàn)代化理論研究的不斷深入，建橋技術(shù)得到不斷成熟和完善，各種新材料、新工藝修建的拱式橋?qū)映霾桓F。但是，隨著時(shí)間的推移，任何梁橋最終都將成為舊橋；經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用，其結(jié)構(gòu)難免會(huì)因各種原因發(fā)生損傷，形成不同程度的病害和缺陷。及時(shí)地發(fā)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)所存在的病害，這是保障橋梁的正常運(yùn)用，也是進(jìn)行必要的維修和加固的重要依據(jù)。如果沒(méi)有正規(guī)的檢查也就不會(huì)有合理的檢修，把病害提早發(fā)現(xiàn)，也就會(huì)縮小維修工作量，如果發(fā)現(xiàn)的越晚，也就會(huì)增加工作量。如果檢查不能及時(shí)充分，就有可能耽誤橋梁的病害，造成隱患。所以，要隨時(shí)的掌握橋梁的結(jié)構(gòu)狀況，對(duì)已有橋梁的承載能力方面，檢查是否能夠正常的使用；是否需要維修或改造。在維修和加固梁橋之前，需要對(duì)其進(jìn)行合理的檢測(cè)和評(píng)價(jià)，確定梁橋的實(shí)際工況和承載能力，并分析病害和損傷的成因等，從而提出有效的維修和加固措施。公路梁橋工程造價(jià)高，在公路運(yùn)輸中發(fā)揮著極其重要的作用。因此，在建橋過(guò)程中，必須采取各種措施來(lái)確保工程的質(zhì)量。
2、在役梁橋的檢測(cè)
2.1 梁橋鋼筋混凝土檢測(cè)
2.1.1檢測(cè)內(nèi)容
鋼筋抵抗腐蝕能力的檢測(cè)。其特征包括：傳感器的制作；傳感器就位；測(cè)試。
2.1.2檢測(cè)方法
?。?）鋼筋腐蝕監(jiān)測(cè)
電池電位法檢測(cè)，鋼筋銹蝕測(cè)定儀檢測(cè)，鋼筋腐蝕分析儀檢測(cè)。
?。?）混凝土檢測(cè)
回彈儀法及超聲波法檢測(cè)。
2.2梁橋承載力檢測(cè)
2.2.1檢測(cè)內(nèi)容
?。?）對(duì)原有梁橋進(jìn)行測(cè)試，鑒定它的實(shí)際承載能力，以確定加固改造方案；
?。?）對(duì)新建梁橋進(jìn)行承載力檢測(cè)，以檢驗(yàn)其施工質(zhì)量，為竣工驗(yàn)收提供科學(xué)依據(jù)。
2.2.2檢測(cè)方法
（1）靜力檢測(cè)；（2）動(dòng)力檢測(cè)。檢測(cè)儀器為橋梁檢測(cè)車，包括SX562型橋梁測(cè)試車，QJ20型橋梁測(cè)試車等。
2.3梁橋的變形檢測(cè)
2.3.1檢測(cè)內(nèi)容
梁橋各部分的位移，例如，索塔的水平位移，主梁的撓度，基礎(chǔ)沉降等等。
在對(duì)地基的檢驗(yàn)中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)墩臺(tái)有傾斜、沉降以及位移時(shí)，就一定要對(duì)地基進(jìn)行全面的探測(cè)。因?yàn)檫@時(shí)橋梁的地基檢測(cè)比較麻煩和困難，所以可以采用的方式是觸探以及鉆孔取樣，也可以用荷載板來(lái)測(cè)試。
2.3.2檢測(cè)方法
用全站儀測(cè)量角度、邊長(zhǎng)和高程的變化來(lái)測(cè)定變形量。常用儀器包括蔡司EltaS系列伺服型全站儀，DZQ22-A2秒全站儀等。
2.4梁橋結(jié)構(gòu)混凝土裂縫的檢測(cè)
在對(duì)梁橋結(jié)構(gòu)裂縫的檢測(cè)中，為了可以長(zhǎng)期保持橋梁運(yùn)營(yíng)正常使用以及它的安全性，在保證正常的養(yǎng)護(hù)情況下，要對(duì)全線橋梁的基本狀況進(jìn)行全面檢查，還要全面掌握橋梁所有的基本情況，對(duì)有所懷疑的那些承載力有問(wèn)題的橋梁要進(jìn)行進(jìn)一步綜合評(píng)估以及荷載試驗(yàn)，在對(duì)那些承載能力不夠的梁橋要進(jìn)行處理加固，對(duì)于影響梁橋耐久性的因素進(jìn)一步的做修補(bǔ)處理。裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)的常見(jiàn)病害，混凝土梁橋、隧道、涵洞等結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫會(huì)降低其安全性和耐久性，對(duì)整體性和外觀造成不利影響。
2.4.1檢測(cè)內(nèi)容
通過(guò)對(duì)圬工梁拱的檢查量測(cè)檢查，圬工是有剝落和破損以及裂逢，而且要特別注意到變截面處，一定要加固修復(fù)處和防水層的狀況，在對(duì)于圬工的剝落和裂縫處，還要注意到鋼筋的銹蝕情況發(fā)生。在檢測(cè)鋼筋混凝土梁橋的時(shí)候，應(yīng)該重點(diǎn)檢查寬度如果發(fā)現(xiàn)超過(guò)O.2mm 的豎向裂縫時(shí)，一定檢查有無(wú)斜向裂縫以及在順?lè)较虻目v向裂縫出現(xiàn)。因?yàn)轭A(yù)應(yīng)力的鋼筋混梁，它所要觀測(cè)的是梁的上拱度有沒(méi)有變化，并且還要注意檢查，有沒(méi)有不允許出現(xiàn)的在垂直于主筋的豎向裂縫。
2.4.2檢測(cè)方法：雙橢圓定位超聲波檢測(cè)技術(shù)。
3 、在役梁橋的加固
3.1 梁橋加固的基本原理
適合梁橋加固、提高承載力的方法和技術(shù)很多，但基本原理卻是相同的，歸納起來(lái)都是遵循力學(xué)的基本原理，從梁橋結(jié)構(gòu)的外界因素和內(nèi)在狀況改變的角度進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)，提高承載力?？梢酝ㄟ^(guò)外因和內(nèi)因的角度通過(guò)結(jié)構(gòu)性能改變，提高主梁的承載力。但無(wú)論采取何種加固方法和加固技術(shù)，無(wú)論采取外部條件改變主梁的結(jié)構(gòu)性能，還是通過(guò)結(jié)構(gòu)體系的改變調(diào)整主梁的內(nèi)力的加固方法，其基本原理都是為了減少主梁承受的拉應(yīng)力或增強(qiáng)主梁承受拉應(yīng)力的能力，滿足結(jié)構(gòu)受力的需要，提高原梁橋的承載能力。
3.2 梁橋常用的加固方法
3.2.1增大梁截面加固法
采取增大混凝土的結(jié)構(gòu)或者是構(gòu)筑物的截面面積。這樣是可以提高其承重力的，也可以滿足正常使用的一種加固方法。也是可以廣泛運(yùn)用于混凝土結(jié)構(gòu)上的梁、板、柱等構(gòu)件，它是一般構(gòu)筑物的加固，也是一種傳統(tǒng)的加固方法，適用面積廣，而且工藝簡(jiǎn)單，并可以廣泛的運(yùn)用于一般的粱、板、柱、墻等，實(shí)際運(yùn)用在混凝土結(jié)構(gòu)中。它主要采用的是鋼筋網(wǎng)砂漿層，或者是鋼筋混凝土，以便增加原混凝土的結(jié)構(gòu)面積，來(lái)達(dá)到提高結(jié)構(gòu)承載力的目的。
3.2.2增設(shè)縱梁加固法
在墩臺(tái)地基安全性能好，并具有足夠承載力的情況下，可采用增設(shè)承載力高和剛度大的新縱梁，新梁與舊梁相連接，共同受力。由于荷載在新增主梁后的橋梁結(jié)構(gòu)中重新分布，使原有梁中所受荷載得以減少，由此使加固后的梁橋承載力和剛度得到提高。當(dāng)增設(shè)的縱梁位于主梁的一側(cè)或者兩側(cè)時(shí)，則兼有加寬作用。橫向連接的方法如企口鉸接、鍵槽聯(lián)接、焊接及鋼板鉸接等，使新增主梁與舊梁牢固聯(lián)接，可提高主梁之間的橫向連接剛度，有利于荷載的橫向分布。
3.2.3粘貼鋼板加固法
采用的是環(huán)氧樹脂系列的粘結(jié)劑，是把鋼板粘貼到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)處，它的受拉區(qū)或者是薄弱部位，與其結(jié)構(gòu)物所能形成一個(gè)整體，可以代替需要增設(shè)地補(bǔ)強(qiáng)鋼筋，達(dá)到提高結(jié)構(gòu)剛度的目的，可以防治裂縫的擴(kuò)展，從而提高梁體的承受力。在它的施工工藝中，首先，要在表面上做一些處理，要將混凝土的表面破碎部分進(jìn)行清除，然后再把鑿毛鑿平，再用壓縮空氣的方法清除灰塵，在粘貼鋼板前，必須要用丙酮擦拭一遍鋼板以及在混凝土的表面，再把鋼板的表面涂上一層環(huán)氧樹脂，這樣會(huì)對(duì)有一定的鋼板保護(hù)作用。其次，鋼板按要所需要的尺寸切割，然后粘貼面給它加工為菱形，鋼板除銹后，可以采用沖擊的電鉆在鋼板上以及混凝土面上鉆個(gè)孔，把膨脹螺絲埋在梁體中，在孔內(nèi)灌入環(huán)氧樹脂膠。最后，在粘貼鋼板時(shí)，要先在混凝土的表面刷上一層環(huán)氧樹脂膠漿，間隔5min以后，再在鋼板上鋪上一層2mm的環(huán)氧樹脂膠漿，然后把鋼板粘貼在混凝土的表面，進(jìn)行加壓，把多余地膠擠壓出來(lái)，最終達(dá)到緊密粘貼的目的。
3.2.4體外預(yù)應(yīng)力加固法
通過(guò)對(duì)T形梁體的外布設(shè)有拉桿或者是撐桿，并且和被加固的梁體錨固要緊密的連接在一起，然后再施加預(yù)應(yīng)力，強(qiáng)迫后加的拉桿或撐桿受力，從而改變?cè)Y(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布，并降低原結(jié)構(gòu)的應(yīng)力水平，以提高結(jié)構(gòu)的承載力。加固后可減小結(jié)構(gòu)的變形，縮小裂縫寬度甚至使裂縫完全閉合。
4 、結(jié)語(yǔ)
梁橋的檢測(cè)與加固是一個(gè)長(zhǎng)期復(fù)雜的課題，成熟的工程實(shí)例比較少，這就需要更進(jìn)一步的研究。在隨著科技力量的不斷發(fā)展壯大，橋梁在施工和養(yǎng)護(hù)以及加固方面，檢測(cè)的方法也會(huì)得到健康有利的發(fā)展。
