维修加固技术在桥梁检测中的应用分析

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维修加固技术在桥梁检测中的应用分析

王永锋

王永锋山西建筑工程(集团)总公司路桥二分公司030006

摘要:当前,桥梁已经成为我国交通运输中的重要组成部分,在国家运输中起着不可代替的部分。定期对桥梁检测是保证桥梁正常运行的关键,其中,维修加固技术起着至关重要的作用。本文旨在研究维修加固技术在桥梁检测中的应用,为我国桥梁检测的发展提供一些可行性的思路。

关键词:维修加固技术桥梁检测维修桥梁

随着国家不断向经济社会,信息社会的步伐迈进,交通建设逐渐显现其至关重要的作用。其中,桥梁的建设一方面缓解了主要交通干道运输的压力,另一方面也为城市的交通运输带来了便利,从一定程度上促进了城市的经济建设和社会建设。定期进行桥梁检测是保证桥梁能正常运行的关键,更是关乎着人们生命健康的砝码。我国不断加强对桥梁检测的研究和试验,其中,维修加固技术的优势逐渐彰显出来,并取得了一定的成效。

一、桥梁缺陷检测

1.桥梁缺陷检查

桥梁的缺陷检查主要包含荷载检查以及荷载试验评定两部分。其中荷载检查指的是对外部因素(如运行车辆自身的重力、超载超限车辆等)施加在桥梁结构上所能承受的集中力或者分布力的检查。对荷载的检查以及试验是作为后期维修过程中的第一首资料和信息,是衡量维修与加固的重要依据。所以,在实际工作中重视荷载环节的检查,通过对桥梁的缺陷、损伤、桥梁现状采取一系列的深入而全面的检查,明确出现缺陷、损伤的性质以及推测可能发生的原因。做好相关的记录,以保障维修加固时拥有充足的第一首现场资料。

桥梁荷载试验评定是对桥梁的承载度以及安全度的检测。根据这种检测方法,制定出详细的维修加固的计划以及实施的具体方法。特别是针对没有过多历史资料记载的旧桥来说,这种方法更加有效。荷载试验有着较易发现桥梁隐蔽病害的优势。同时,桥梁荷载试验评定还可以应用在一些桥梁理论中无法证实的现象上。例如:建筑材料的应用性和适用性、桥梁质量对于桥梁结构的影响等。

2.桥梁的评估原则

桥梁的评估原则主要分为使用功能、结构承载力以及使用价值三方面。

使用功能:使用功能强调的是在桥梁的有效使用时间内,对其原设计荷载标准、桥下净空、桥面、孔径、以及基础埋置深度等方面所进行的调查,来衡量桥梁是否满足车辆荷载的运营功能。例如:如桥梁整体使用功能、桥面的平整度、支座、泄排水设施、伸缩缝等方面。

结构承载力:指的依据桥梁使用评价,对桥梁的上下结构采用静荷载力分析,结合桥梁实际所能承载能力的程度,做出相应准确的经济论证以及技术评价。

使用价值:经过对桥梁的评定分析之后,参照经济论证和技术评价的结果,对桥梁的使用价值进行科学合理的评价分析。我们以维修加固后的使用价值大于新建桥梁的使用价值为目标,只有这样才能达到保证桥梁正常运行的作用。

二、维修加固技术在桥梁检测中的应用

维修加固技术广泛应用于桥梁检测当中,并具有一定的效用。主要分为上部结构的维修加固法和下部结构的维修加固法两种。

1.上部结构的维修加固法

①喷射混凝土加固法

指的是将事先已经配置好的混凝土作用到运用专业的混凝土喷射设备上,对已锚固好的钢筋表面进行连续喷射。这种方法主要应用混凝土的凝结硬化的特点以达到与原构件之间形成新混凝土的目的。这样既增加了桥梁的受力截面又加强了结构的整体性和完整性,提高了桥梁的外荷承载力。

②改变结构受力体系法

指的是运用桥梁结构的受力体系的工作原理,来提高桥梁的承载力。例如:

将简支梁纵向连接,使之成为连续梁;在简支梁的下方设置钢桁架、使之形成叠合梁,这样通过降低梁的内作用力来达到提高承载力的目的;在简支梁下方设置桥墩或者支架,减弱跨径和受力弯矩;改变结构体系,在桥梁下方装设永久设施,减小了桥下抗洪能力以及净空影响通航能力等。

③增加纵向梁板拓宽加固法

如桥梁下方有足够承载力,可通过添加承载力高新以及刚度大的纵向梁板,通过横向铰接缝的处理使新旧梁板之间共同受力,降低桥梁的荷载。在主梁一侧或两侧的新添加的梁板以拓宽形式达到加固作用。

④体外预应力加固法

这种方法主要适用于板桥或预应力梁式桥。其原理主要是通过对受拉区施加体外预应力来进行加固,最大程度上增加了桥梁的承载能力。

体外预应力加固法的特点是:(1)施工条件不受限制。桥梁正常运输情况下也可以进行施工加固。主要是由于自重结构的重量较小以致对基础受力或墩台状况影响减小,达到降低加固工程量的作用。(2)应用面较广。针对重型车辆通过的临时加固可以运用这种方法。同时,永久性提高桥梁荷载等级也可以用这种方法。(3)体外预应力加固法可起到改善调整原结构的受力状况的作用,从而提高承重结构的抗裂性能以及刚度。但是前提是自重增加不大的情况下。

⑤桥面补强层加固法

操作方法为:将桥面加铺层凿除,并在梁顶面上面铺满钢筋混凝土,使凿除后的桥面和主梁之间形成共同受力,改变桥梁横向的分布能力,增加抗压截面的惯性矩以及强度。

⑥粘贴钢板法

桥梁出现过度承载以及超量承载时,桥板因不能满足自身承载力时或桥面纵向主受力钢筋使用时间过于长久,且经过气候或水等严重腐蚀的情况下,出现了严重的横向裂缝。采用粘贴钢板法,运用粘接剂和锚栓,使钢板粘贴在混凝土结构的受拉区或薄弱部位。改变其结构的整体受力状态,加强钢板的自身承受力,使得整个桥梁得到加固和稳定。

粘贴钢板法简单易行,且容易控制施工质量和施工效率。同时,在操作时,只需要进行黏贴就可以,不需要其他的结构也进行改变。

2.下部结构的维修加固法

①增补桩基加固法

主要应用于桥梁基础发生倾斜的情况下。导致这种原因多是因为水文原因或者是由于桥梁下部的墩台、软卧层出现沉陷等因素。操作步骤:对墩台或桩基础的部位进行补加钻孔桩或者预应力钢筋混凝土桩,加大其承载力和稳定性。

②新建桥台辅助挡土墙加固法

主要应用于桥梁的桥台发生倾斜的情况下。通过新建桥台,加设一道挡墙,平衡桥台后壁土压力,来抵抗更大的台背主动土的压力。

③钢筋混凝土套箍加固法

主要应用于桥梁的接柱下部结构或墩台发生裂缝的情况下。操作步骤:在接柱或墩柱的上中下三个部位分别加设三条围带,注意三条围带之间的距离最好保持在接柱或墩台侧面的直径之内。根据裂缝断开的距离确定围带的宽度。其保持在墩台高度的1/10,厚度采用10~20cm之间。当接柱或墩台出现裂缝、风化、损坏、和剥落时,要运用设置钢筋混凝土护套的加固方法。

④扩大基础加固法

主要应用于埋置深度较浅或基础承载力不足的情况下。其中,用来扩大的基础底面积根据地基强度决定。如果低级强度钢筋混凝土出现不均匀的沉降变形过大时,扩大基础加固法可有效解决这种困境。

⑤墩台拓宽法

主要应用于墩台基础承载力较强的情况下。将桥梁墩台盖梁的悬臂部分进行基础扩宽。加固墩台以上的盖梁部分,达到桥梁加固的作用。墩台拓宽法简单易行,且容易控制。

总结:

维修加固技术的应用使得桥梁检测取得了一定显著的效果,但是针对桥梁检测来说,并没有一成不变的固定方法,这就需要工作人员在工作过程中不断对桥梁的检验进行摸索,寻找更有效更便捷的方法。同时,要加强现代科学技术和信息技术的应用,使桥梁检修也由传统的人为检修向科技化、自动化、信息化的新检修方式的方向发展,为我国桥梁建设事业做出贡献。

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