1、公路桥梁病害检测及加固方法工程技术 ProjectTechnology,一一一_-一一一一一一 .公路桥梁病害检测及加固方法文/徐长玉随着我国经济的腾飞和交通事业的快速发展.公路桥梁所承受的行车荷载越来越大.许多桥梁允许的承载能力已不能满足实际荷载的要求.形成了公路与运输之间新的矛盾.对已建桥梁进行维修加固提高旧桥的承载能力.确保交通运输的安全对解决上述矛盾.促进经济和社会发展具有重要的价值.混凝土强度的检测混凝土强度的检测有无损检测法和挖取试样检测法两种两种方法各有优缺点和适用范围.无损检测法又分机械(敲击法回弹仪法撞击法枪击法等)法物理法(共振法超声波探测仪法) 和综合法等几种.由于采用单
2、一的检测方法存在某076 唾蠛曲萋20060些局限.测定结果也不是很准确.因此,工程界一般都采用两种或两种以上的方法来综合评定混凝土的强度,这样可提高测试的准确度并使其应用范围扩大.其中,超声波探测仪法与回弹仪两者结合在应用最广,可使混凝土测定的强度误差缩/J, 到 12%以内.若无损检验结果不能满足要求,必要时可从结构中挖取试样在试验机上加载试验,测定混凝土的实际强度.取试样的部位既应具有代表 11 生.又应为结构使用的安全所允许,而且要事先验定主要钢筋的位置并避开它.为了避免试样在挖取过程中受到振动破坏最好采用钻机切取.这种检验方法的优点是既能做强度试验又能做弹性模量与密度试验,测定结果也
3、符合实际情况.缺点是破损了结构费工试验条件要求较高,因此常用于测定精度要求高,含筋量较小的大体积混凝土.裂缝检测桥梁结构出现裂缝之后.应加强检查与观测.根据裂缝的特征,结合设计施工资料进行分析,查明裂缝性质,原因极其危害程度,确定是否需要修补并为修补方案的制定提供可靠的依据.检测内容包括:(1) 裂缝发生的部位走向宽度分布状况以及大/J,和长度等(2)裂缝的变化发展情况.观测裂缝的仪器一般有塞尺.手持式读数显微镜,也可采用长标距裂缝应变片.千分表引伸仪等.在观测裂缝时,要求记录气温的情况,因为气温降低时,结构的外层比内层冷却得快些.因而表面收缩较快.这时裂缝呈现得较大当气温增高时情况则相反.裂
4、缝的评定应根据我国公路养护技术规范中.对桥梁技术状况评定标准及裂缝宽度的规定进行.只要裂缝的宽度和数量超过规范的范围和限度就,JZ,须进行修补与加固.否则.会导致结构恶化,降低桥梁的承载能力和使用寿命.承载力的检测现有桥梁承载力的检定.常采用的方法有如下几种.分析计算法首先对被检定的桥梁结构进行检查然后将检查所得的有关资料和检验测量结果,运用桥梁结构计算理论及有关经验系数进行分析计算,从而评定出桥梁的安全承载能力.分析计算法又分为经验系数折算和理论计算两种做法.经验系数折算法是以桥梁原有设计荷载等级为基础同时考虑桥梁损坏程度,4“-,t 料老化程度,桥面行驶条件,实际交通情况,桥梁建造使用期限
5、等因素折算出桥梁安全承载力的方法.理论计算法是当原桥荷载等级不清楚或上述各种系数较难确定时,应用结构计算理论.估算出桥梁结构可能承受的最大外力(如弯矩).然后再与实际检定的荷载相比较.从而判定出桥梁安全承载力的方法.此法应注意如下问题:荷载计算应根据实际荷载.即采用需通过的荷载等级进行验算材料强度以实测结果为准,应把结构的缺陷估计到计算中去.即由于结构的部分损坏而承载力降低.荷载试验法此法是较普遍被采用的桥梁检测方法.通过现场荷载试验及测试,可以直接检验桥梁的实际承载力.该法又分静载试验和动载试验两种.静载试验的加载量般为设计荷载的 O8 倍至 1O 倍,试验前应先进行估算.如果原桥的病害较大
6、.初步判定承载能力将降低则加载量可先低点逐步加载.若需要进行超载试验.可逐步提高加载量,但要谨慎加强检查加载方法应采用占用时间最短的方式如利用车辆进行加载.测试内容包括应变.挠度和裂缝测试横向对称加载或偏载情况下原桥的应变,挠度和裂缝的数值及变-f-L 情况,其残余变形部分应在容许值范围之内.测试结果不宜直接与规范规定值,而应该与预估值进行比较.动载试验法主要是通过对桥梁在动荷载作用下产生的动力系数白振频率和阻尼数据进行分析求得桥梁的实际承载能力.实物调查比较法此法是由实际交通情况来检定桥梁承载力的动态求法,它是对被检定桥梁进行相当长期的观测根据桥梁通过的车辆荷载测定车辆通过时桥梁各主要部位的
7、挠度(跨中或产生挠度最大处),应变,应力,裂缝开展情况等数据,然后对这些数据进行统计分析,从而得出桥梁可以承受的荷载等级.加固新技术檀筋加固桥面技术植筋技术是在原有桥面上加层新桥面这样不仅充分利用了原有桥面,而且缩短施工时间,经济效益也很显着.采用植筋技术.对原有桥面的处理比较简单,可以进行高压水喷,喷砂,凿毛等简易处理,然后平行原有桥面钢筋,按计算深度钻孔(与原钢筋的间距应满足钻孔操作要求),将钢筋植入孔内.再采用同级别的混凝土填孔,并浇筑新的桥面层FRP 复合材料加固桥梁技术 FRP复合材料并不承担结构的负载.但可以使混凝土,钢筋更加有效地工作.混凝土虽然有良好的受压性能,但其受拉性能很差
8、 FRP 复合 4“-,t 料的应用则可有效防止混凝土的受拉破坏.从而大大提高结构的承载能力.该技术的施工工艺流程及技术控制如下:首先处理混凝土结构的表面以及基层材料.然后涂刷界面剂,修补构件表面残缺.之后粘贴 FRP复合材料.自然条件下养护,最后进行涂装.目前该工艺改进研究是业界的个热门话题.如国外些专家提出采用责任编:尚匠强美术:王 I机械加压,将条形 FRP 扣紧到梁板上的方法,该方法不必处理梁板表面可以快速加固桥梁.直接喷涂法该方法的处理对象是已经产生-f-L-变质的混凝土结构在处理干净的混凝土和钢筋表面直接喷涂聚合物也能对混凝土进行加固.有科技研究表明,环氧树脂乳液及其改性物的单,多种树脂复合等 4“-,t 料,在化学浸渍变质的情况下可以为不同型号的混凝土加固.而且,有研究发现,其加固后的最大荷载可增加 13%至 15%.目前,科学家们研究开发的黏结剂其黏结强度非常大,若能将这些材料用于桥梁加固,如直接注入裂缝则可以阻止裂缝的继续扩展,方法简单.效果良好.我国新建桥梁技术发展较快,但桥梁养护维修加固技术的发展相对滞后.本文所介绍的桥梁病害检测方法以及目前桥梁加固的新方法.如植筋加固桥面技术,FRP 复合材料加固桥梁技术,填芯法加固双曲拱桥,直接喷涂法等对公路桥梁扩建,加固工程的设计和施工等都具有定的借鉴意义.068iiChinal-licjhwa077
