在役梁橋檢測與加固探討
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，隨著時間的推移，任何梁橋最終都將成為舊橋；經(jīng)過長期使用，其結構難免會因各種原因發(fā)生損傷，形成不同程度的病害和缺陷。及時地發(fā)現(xiàn)橋梁結構所存在的病害，這是保障橋梁的正常運用，也是進行必要的維修和加固的重要依據(jù)。如果沒有正規(guī)的檢查也就不會有合理的檢修，把病害提早發(fā)現(xiàn)，也就會縮小維修工作量，如果發(fā)現(xiàn)的越晚，也就會增加工作量。如果檢查不能及時充分，就有可能耽誤橋梁的病害，造成隱患。所以，要隨時的掌握橋梁的結構狀況，對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，需要對其進行合理的檢測和評價，確定梁橋的實際工況和承載能力，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。公路梁橋工程造價高，在公路運輸中發(fā)揮著極其重要的作用。因此，在建橋過程中，必須采取各種措施來確保工程的質(zhì)量。
2、在役梁橋的檢測
2.1 梁橋鋼筋混凝土檢測
2.1.1檢測內(nèi)容
鋼筋抵抗腐蝕能力的檢測。其特征包括：傳感器的制作；傳感器就位；測試。
2.1.2檢測方法
（1）鋼筋腐蝕監(jiān)測
電池電位法檢測，鋼筋銹蝕測定儀檢測，鋼筋腐蝕分析儀檢測。
?。?）混凝土檢測
回彈儀法及超聲波法檢測。
2.2梁橋承載力檢測
2.2.1檢測內(nèi)容
?。?）對原有梁橋進行測試，鑒定它的實際承載能力，以確定加固改造方案；
?。?）對新建梁橋進行承載力檢測，以檢驗其施工質(zhì)量，為竣工驗收提供科學依據(jù)。
2.2.2檢測方法
?。?）靜力檢測；（2）動力檢測。檢測儀器為橋梁檢測車，包括SX562型橋梁測試車，QJ20型橋梁測試車等。
2.3梁橋的變形檢測
2.3.1檢測內(nèi)容
梁橋各部分的位移，例如，索塔的水平位移，主梁的撓度，基礎沉降等等。
在對地基的檢驗中，當發(fā)現(xiàn)墩臺有傾斜、沉降以及位移時，就一定要對地基進行全面的探測。因為這時橋梁的地基檢測比較麻煩和困難，所以可以采用的方式是觸探以及鉆孔取樣，也可以用荷載板來測試。
2.3.2檢測方法
用全站儀測量角度、邊長和高程的變化來測定變形量。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梁橋結構混凝土裂縫的檢測
在對梁橋結構裂縫的檢測中，為了可以長期保持橋梁運營正常使用以及它的安全性，在保證正常的養(yǎng)護情況下，要對全線橋梁的基本狀況進行全面檢查，還要全面掌握橋梁所有的基本情況，對有所懷疑的那些承載力有問題的橋梁要進行進一步綜合評估以及荷載試驗，在對那些承載能力不夠的梁橋要進行處理加固，對于影響梁橋耐久性的因素進一步的做修補處理。裂縫是混凝土結構的常見病害，混凝土梁橋、隧道、涵洞等結構出現(xiàn)裂縫會降低其安全性和耐久性，對整體性和外觀造成不利影響。
2.4.1檢測內(nèi)容
通過對圬工梁拱的檢查量測檢查，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，一定要加固修復處和防水層的狀況，在對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。在檢測鋼筋混凝土梁橋的時候，應該重點檢查寬度如果發(fā)現(xiàn)超過O.2mm 的豎向裂縫時，一定檢查有無斜向裂縫以及在順方向的縱向裂縫出現(xiàn)。因為預應力的鋼筋混梁，它所要觀測的是梁的上拱度有沒有變化，并且還要注意檢查，有沒有不允許出現(xiàn)的在垂直于主筋的豎向裂縫。
2.4.2檢測方法：雙橢圓定位超聲波檢測技術。
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很多，但基本原理卻是相同的，歸納起來都是遵循力學的基本原理，從梁橋結構的外界因素和內(nèi)在狀況改變的角度進行加固補強，提高承載力?？梢酝ㄟ^外因和內(nèi)因的角度通過結構性能改變，提高主梁的承載力。但無論采取何種加固方法和加固技術，無論采取外部條件改變主梁的結構性能，還是通過結構體系的改變調(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力或增強主梁承受拉應力的能力，滿足結構受力的需要，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構或者是構筑物的截面面積。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。也是可以廣泛運用于混凝土結構上的梁、板、柱等構件，它是一般構筑物的加固，也是一種傳統(tǒng)的加固方法，適用面積廣，而且工藝簡單，并可以廣泛的運用于一般的粱、板、柱、墻等，實際運用在混凝土結構中。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構面積，來達到提高結構承載力的目的。
3.2.2增設縱梁加固法
在墩臺地基安全性能好，并具有足夠承載力的情況下，可采用增設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構中重新分布，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。當增設的縱梁位于主梁的一側或者兩側時，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)氧樹脂系列的粘結劑，是把鋼板粘貼到鋼筋混凝土結構處，它的受拉區(qū)或者是薄弱部位，與其結構物所能形成一個整體，可以代替需要增設地補強鋼筋，達到提高結構剛度的目的，可以防治裂縫的擴展，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，這樣會對有一定的鋼板保護作用。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，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，進行加壓，把多余地膠擠壓出來，最終達到緊密粘貼的目的。
3.2.4體外預應力加固法
通過對T形梁體的外布設有拉桿或者是撐桿，并且和被加固的梁體錨固要緊密的連接在一起，然后再施加預應力，強迫后加的拉桿或撐桿受力，從而改變原結構的內(nèi)力分布，并降低原結構的應力水平，以提高結構的承載力。加固后可減小結構的變形，縮小裂縫寬度甚至使裂縫完全閉合。
4 、結語
梁橋的檢測與加固是一個長期復雜的課題，成熟的工程實例比較少，這就需要更進一步的研究。在隨著科技力量的不斷發(fā)展壯大，橋梁在施工和養(yǎng)護以及加固方面，檢測的方法也會得到健康有利的發(fā)展。
