橋梁檢測與加固技術應用探究

文/徐暉、鄧會鵬

1 橋梁檢測技術在加固中的作用分析

1.1 借助外觀檢測得出橋梁病害具體情況

橋梁工程檢測中，最為直接的是進行外觀檢測。該方面的檢測主要包含橋梁的主體支撐系統(tǒng)、墩柱、混凝土路面等方面內(nèi)容，老舊橋梁項目在施工中，主要檢測的內(nèi)容就是混凝土的碳化程度。通常情況下，碳化臨近內(nèi)部鋼筋，鋼筋長期暴露在表面出現(xiàn)腐蝕嚴重的情況，進而導致橋梁安全性無法保證。一般來說，進行橋梁的外觀質(zhì)量檢測，能夠?qū)崿F(xiàn)整體性的處理和養(yǎng)護施工，如果有碳化深度比較大的情況，則應該進行灌縫封閉、化學灌漿等方面的處理措施，以此保證主梁底板或者護欄部分的鋼筋混凝土保護層厚度或者剝落等情況能夠及時地修復處理。對于橋梁的滲水問題，應該進行管道的疏通處理，尤其是堵塞嚴重的排水通氣孔；對于橋梁承載力不足的問題，可以通過應用增加橋梁截面積或者設施預應力加固方式來進行處理，以此保證橋梁的承載性能得到提升，確保養(yǎng)護施工質(zhì)量水平合格[1]。

1.2 提升橋梁整體性能

結(jié)合橋梁的受力情況，相關人員要做好橋梁荷載方面的檢查，主要是通過靜載荷加載或者動載荷加載試驗方式，充分掌握橋梁性能，為今后的養(yǎng)護施工提供基礎條件。靜荷載主要是利用儀器設備進行檢查，比如靜態(tài)數(shù)據(jù)采集儀、水準儀、DASP 振動測試系統(tǒng)等，如果發(fā)現(xiàn)靜載試驗檢測下的橋梁僅能夠達到汽車-超20 級、掛-120 的要求，就能夠確定該橋梁的承載力嚴重不足，進而極大地影響橋梁的運營安全性。動載荷試驗中，如果檢測確定橋梁剛度不足、振動比較大，就說明橋梁的行車性能難以滿足實際使用要求。動靜荷載試驗之后，可以準確掌握橋梁的具體性能，為交通管理部門進行限載、限高、限速等控制提供基礎條件，延長橋梁的使用壽命，保證橋梁的總體性能滿足交通運行標準。

1.3 及時發(fā)現(xiàn)問題

橋梁混凝土結(jié)構(gòu)在運行中比較容易出現(xiàn)的問題有蜂窩、環(huán)境侵蝕、分層等，并造成了鋼筋缺陷比較嚴重，這些問題的發(fā)生很多情況下都是隱蔽存在的，要想準確進行檢測，就要利用熱成像檢測技術，以此實現(xiàn)內(nèi)部質(zhì)量問題的探傷檢測。其主要是通過不同物體的材料特性不同，以此形成不同的熱成像；同時，還需要使用電磁波來實現(xiàn)橋梁微小空隙與裂縫的檢測和處置[2]。

2 公路與橋梁檢測的核心技術

目前，在公路橋梁檢測中，主要是利用如下幾種檢測方式來進行，可以分階段地應用這些檢測技術，以提升總體的檢測標準和要求。

2.1 常規(guī)檢測

常規(guī)檢測就是在公路與橋梁的運行中，專業(yè)的養(yǎng)護人員做好日常的巡檢工作，并以公路與橋梁進行必要的養(yǎng)護作為主要目標，然后結(jié)合一些突發(fā)性的問題來編制完善的養(yǎng)護報告。比如在公路與橋梁的施工地帶內(nèi)發(fā)生地震、暴風雨、泥石流等自然災害，如果給公路與橋梁的基礎設施造成了比較嚴重的損壞問題，則公路與橋梁的巡檢工作人員應該及時將相關的損壞信息上報給主管部門，并形成完善的報告，以為項目的養(yǎng)護施工與管理提供基礎，對今后的公路與橋梁項目管理和養(yǎng)護起到積極的促進作用。

2.2 定期檢測

定期檢測就是組織專業(yè)技術人員對公路與橋梁的質(zhì)量與性能進行檢測，這主要是通過多種追蹤方式來進行的，特別是一些新建設的公路與橋梁項目應進行必要的檢測方面的問題，并組織人員形成追蹤工作小組，通過目測、攝像攝影、檢測儀器等進行必要的檢測，另外還要制定出切實可行的檢測計劃，保證公路與橋梁項目的使用周期內(nèi)都能夠達到標準要求，有效處理質(zhì)量問題[3]。此外，如有必要，還需結(jié)合具體的情況分析所存在的問題，以此為公路與橋梁的運行奠定堅實基礎。

2.3 特殊檢驗

如果公路與橋梁經(jīng)過檢測儀器檢查確定有比較嚴重的安全性隱患和問題，則檢測專家要結(jié)合實際情況總結(jié)出特殊檢測標準要求，經(jīng)過批準之后，形成具備較高專業(yè)技術水平的專家組，然后通過物理或者化學方式檢測和記錄公路橋梁的性能。在該階段中，要保證公路與橋梁的整體工程都處于封閉的狀態(tài)中，禁止任何車輛在該空間內(nèi)通行，同時還要仔細檢查損壞的原因，然后確定合適的應對措施。在公路與橋梁的安全問題都能夠有效解決與處理之后，車輛才能正?；謴屯ㄐ?，否則就會導致橋梁出現(xiàn)嚴重的損壞問題，威脅總體的運行效果和質(zhì)量。

3 橋梁加固原則

使用全新結(jié)構(gòu)來替代原有應力不足的結(jié)構(gòu)；要對于原結(jié)構(gòu)體系進行改正與完善，盡量減小其受力；適當增加原有結(jié)構(gòu)的截面積，提升結(jié)構(gòu)剛度與強度；加固實施方案應該保證工期比較短、成本比較低且不會給交通產(chǎn)生不利的影響，提升整體應用效果，滿足技術可行性的要求。

4 工程實例

某橋梁項目的總體長度為1800m，正橋部分為1200m，北岸引橋是350m，南岸引橋為250m。上層結(jié)構(gòu)部分為公路橋，寬度尺寸為24m，其中車行道為18m，為四車道的形式，兩側(cè)還有寬度為3m 的人行道。查詢資料分析發(fā)現(xiàn)，該橋梁在20 世紀80年代后期開始建設并投入運營，損壞問題比較嚴重，因此做好必要的橋梁檢測與維修管理，能夠促進橋梁性能符合運營的需要。

4.1 橋梁檢測

首先，進入公路橋梁所在地段進行勘察，了解當前橋梁運行的實際情況，收集橋梁設計與竣工圖紙，然后結(jié)合當?shù)夭块T的維修與保養(yǎng)記錄了解其存在的隱患和問題，從理論角度出發(fā)進行整體性能的分析和研究；其次，采用HT-225A 回彈儀做好混凝土結(jié)構(gòu)強度性能的檢測，同時根據(jù)當前的技術標準以及相應的公式計算確定各個結(jié)構(gòu)部分的混凝土強度合格，然后利用ZBL-R620 鋼筋混凝土檢測儀開展混凝土保護層結(jié)構(gòu)厚度參數(shù)的檢測。在開展混凝土碳化深度尺寸的檢測時，通過混凝土表面涂刷酚酞酒精溶液的方式，觀察其顏色發(fā)生變化情況，如果顏色是紅色，就說明混凝土沒有出現(xiàn)碳化的情況；顏色是無色的，就表示混凝土已經(jīng)被碳化；最后，對橋梁結(jié)構(gòu)部分進行靜荷載的試驗檢測，通過標準荷載的設計對橋梁結(jié)構(gòu)局部位置施加測定，然后檢測變形、應變等方面的參數(shù)，以此確定其荷載參數(shù)是否合格，明確其能否達到設計要求。

4.2 加固措施

通過使用碳纖維布混合料來實現(xiàn)橋梁的加固粘結(jié)處理，主要是進行側(cè)面以及正面的處理，然后做好銹蝕鋼筋材料的防銹處理，最后通過應用環(huán)氧樹脂來實現(xiàn)防腐性處理，同時還要做好該結(jié)構(gòu)部分的整平處理，確保表面的質(zhì)量合格。通過混凝土磨片角磨機對轉(zhuǎn)角等位置進行處理，然后做好倒角操作，打磨到圓滑的狀態(tài)下合格。

4.2.1 配制并涂刷底層樹脂。涂刷施工環(huán)節(jié)，應該保證其厚度比較均勻且比較薄，如果有凹凸的位置需要進行反復涂刷施工，則要保證厚度控制在1mm以下，并在膠體表面達到干燥度要求后開始后續(xù)的施工。

4.2.2 樹脂涂刷后間隔0.5～lh，且在基層結(jié)構(gòu)中的氣泡被全面清除之后，可以通過材料對混凝土凹陷結(jié)構(gòu)部分、模板接頭等位置的高差形式進行填補處理，并保證混凝土表面能夠進行必要的清理處理，且達到干燥度的要求。粘貼碳纖維片材施工，首先要結(jié)合實際要求進行結(jié)構(gòu)部件的剪切處理，并防止存在搭接的情況。

4.2.3 表面防護及養(yǎng)護。最外一層的碳纖維材料的外表面需要進行耐火保護涂料的涂刷作業(yè)，并在施工全部結(jié)束后進行自然養(yǎng)護處理，保證該階段的24h 之內(nèi)沒有外部作用力的干擾影響，同時還應該選擇合適的措施，防止雨水侵蝕。

4.3 施工安全及注意事項

碳纖維材料的主要特點就是導電性比較好。在施工中，應該保證其與施工電氣設備以及電源保持相應的距離，另外也可以選擇必要的防護措施，如：施工中防止出現(xiàn)碳纖維布彎折的情況；碳纖維片材配套樹脂的材料做好密封保存處理；遠離火源、不能讓太陽光直接照射；樹脂施工的空間中應該保證通風性能良好；施工人員應該保證有必要的保護措施。

4.4 加固效果監(jiān)控

在加固處理后，要選擇必要的監(jiān)控處理措施，保證橋梁加固之后總體性能達到要求，具體內(nèi)容如下所示：

4.4.1 橋臺沉降與跨中撓度參數(shù)的檢測，要通過使用合適的測量工具，設置好測點位置，然后開展質(zhì)量檢查，并進行測量結(jié)果的匯總分析，以確保加固之后沒有任何變形的問題，檢查確定承載性能是否能夠滿足要求。

4.4.2 做好路面運行情況的檢查，如有大型運輸車輛則在該設施中通行，要檢測確定表面是否存在有新的裂紋出現(xiàn)以及已經(jīng)噴射完成后有沒有發(fā)生剝落的問題，并檢查確定各個部件是否達到穩(wěn)定性的標準。

5 結(jié)語

綜上所述，公路與橋梁的運行中極易存在很多的問題，極大地影響其正常使用，所以我們需要進行必要的檢測與加固處理，以此消除公路與橋梁的病害問題，保證結(jié)構(gòu)性能合格，最終達到交通運行標準，為經(jīng)濟與社會的穩(wěn)步發(fā)展奠定堅實基礎。