桥梁检测与加固技术应

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1、桥梁检测与加固技术应用摘要：本文通过对我国桥梁质量检测与加固的发展趋势表明，桥梁检测及加固的重大意义。之后分别介绍检测和加固的方法，举一个实例来进行分析。关键词：桥梁检测桥梁加固1、桥梁检测与加固的发展及意义随着我国经济的快速发展，对于公路桥梁的需求日益增加。在我国20世纪 50、60年代甚至70年代建设的桥梁，已经运营30-40年，很多都已经超限服 役，病害和缺陷累累，很难适应当今经济的发展。因此，维修和加固旧桥便成为 一个有待研究解决的问题。通过检查确定桥梁营运多年后各部位由于出现如裂缝、错位、沉降等缺陷而 引起的损坏程度与实际承载能力损失，为进行桥梁的修复加固提供可靠依据；可 以评定一些

2、重要的大桥或特大桥梁，在建成之后其设计与施工质量，确定工程的 可靠度；通过检测评价，可验证采用新型结构桥梁理论的实践性与可靠性，以便 对结构设计理论及结构形式加以改进，使其更完善；通过对维修加固的桥梁进行 竣工检查可检验维修加固的质量，并验证加固方法的合理性与可靠性；总之，桥梁检测是桥梁新型结构性能研究、桥梁施工质量与结构承载能力评 定的重要手段。普及桥梁检测技术，做检测工作并给出桥梁结构性能的正确评价， 对于推动我国桥梁工程建设，提高施工质量，延长现役桥梁承载能力，都具有十 分重要的意义。2、桥梁检测的常用方法桥梁检测是对桥梁的结构直接测试的一项科学实验工作。它包括常规检测和 荷载实验，其主

3、要任务是通过有计划地对结构物加载后的性能进行观测和对测量 参数进行分析，以便了解桥梁实际工作状态，对结构物的工作性能做出评价以及 对桥梁结构的承载能力和使用条件做出正确估计，并为桥梁加固提供可靠的数据 依据。桥梁检测的方法有：无破损检测法、半破损检测法、半破损与无破损的综合 使用法及荷载试验。其中前三项是对混凝土强度、内部缺陷等的检测。一般来说， 混凝土梁的无损检测包括完整性和强度检测两部分。荷载试验包括静力荷载试验 和动力荷载试验。桥梁常规检测检测内容初期检查日常检查详细检查临时检查设计资料O施工方式O施工质量O使用材料O混凝土强度。或八内部缺陷O裂缝长度O。或八宽度O0或左深度O发展状态O

4、OO起皮、剥落OOO钢筋外露、锈迹OOO钢筋锈蚀度及位置保护层厚度材料活性残存膨胀量碳化深度氯离子含量表面石灰质凝结物OO漏水OO变形O。或八支座OO异常响声OO混凝土检测法分类及测定内容种类测定内容说明混 凝 土 无 破 损 检 测 方 法表 面 硬 度 法压痕法对混凝土表面进行撞击，以测定凹 痕的深度、直径、面积等已不大使用回弹法对混凝土表面进行打击，测定其反 弹硬度运用得最多，但准确性相应差些超 声 脉 冲 法超声脉冲法冲击波法 表面波法测定混凝土的强度、内部缺陷，测 定混凝土的厚度及振动弹性系数。超声波法采用较多冲击波 法和表面波法未被采用综合法超声法与回弹法测定混凝土强度能提高测试精

5、度超声法与声波衰 减率法正处于研究阶段振动弹性系数与 对数衰减率法尚未采用射线法X射线法r射线法r线辐射法内部缺陷探伤、钢筋探测因X射线和中子使用的有 限，故尚未实际使用中子法测定混凝土的含水率混凝土破损检测方法钻（取）芯法 拔出法 拔脱法 射击法测定混凝土强度有使用静力荷载试验是将静止的荷载作用于桥梁上的指定位置，以便能够测试出结 构的静应变、静位移以及裂缝等，从而推断桥梁结构在荷载作用下的工作状态和 使用能力的试验。桥梁静载试验的目的是：1) 检验桥梁结构设计与施工质量；2) 验证桥梁结构设计理论和计算方法；3) 直接了解桥梁结构承载情况，借以判断桥梁结构实际的承载能力；4) 积累科学技术

6、资料，充实与发展桥梁计算理论和施工技术。静载试验大体上分为三个阶段，即：桥梁结构的考察和试验方案的设计阶段； 加载试验与观测阶段；测试结果的分析与总结阶段等。桥梁动力荷载试验是指采用动力荷载，如行驶的汽车荷载或其他动力荷载作 用于桥梁结构上，以测出结构的动力特性，如振动变形，从而判断出桥梁结构的 动力荷载下受冲击和振动影响的试验。桥梁动力荷载试验的目的是：1) 测定动荷载的动力特性，即引结构产生振动的作用力的数值、方向、频 率和作用规律等；2) 测定结构的动力特性，如结构的自振频率，阻尼特性及固有振型等；3) 测定结构在动荷载作用下的强迫振动的响应，如振幅、动应力、冲击系 数及疲劳性能等。3、

7、桥梁加固目的、要求及方法3. 1桥梁加固目的随着公路交通运输事业的快速发展，道路交通运输量和大吨位车辆在逐年增 加，由此导致既有桥梁“健康状况”逐年降低，损坏速度加快，此时，对既有桥 梁进行合理而有效的加固，提高桥梁的运行能力和承载标准具有重要的意义，则 相应的桥梁加固应做到：(1) 确保桥梁工程的安全、完整、适用与耐久。(2) 提高既有桥梁的运行能力与承载能力。3. 2桥梁加固的具体要求为：(1) 桥梁结构由于结构失效或损伤经评估不满足结构安全或正常使用要求时, 必须进行加固。加固内容与范围应根据评估结论和委托方提出的要求确定，可以 包括整座桥梁，亦可以是指定的区段或特定的构件。(2) 加固

8、后桥梁结构整体寿命应达到原设计桥梁的寿命。(3) 加固设计与施工方法应紧密结合，并采取有效措施保证新老结构连接的 可靠与协同工作。(4) 对于大桥、特大桥，主要承重构件需要加固补强时，加固设计方案应不 少于2个，并对方案进行比选和经济评价。(5) 加固设计与施工应尽量不损伤原结构，并保留具有利用价值的构件，避 免不必要的拆除或更换。(6) 加固设计应进行承载力验算。(7) 加固施工中应尽可能减少对桥上下通行车辆与行人的干扰，同时减小对 周围环境的污染。(8) 加固施工过程中若发现原结构或相关工程隐蔽部位的构造存在严重缺陷, 应立即停止施工，并与工程参与各方进行协商、研究，对其采取有效措施处理后

9、 方能继续施工。（9）加固施工过程中应采取安全监测措施，确保人员!结构的安全。3. 3桥梁加固方法主要分为桥梁结构表层加固方法、桥梁上部结构加固方法、桥梁下部结构加 固方法3. 3. 1桥梁结构表层加固方法1、结构表层常用加固方法：（1）混凝土修补法（2）水泥砂浆修补法：a水泥砂浆人工涂抹法b喷浆修补法（3）粘结剂修补法2、结构钢筋锈蚀加固方法：桥梁结构钢筋锈蚀修补应首先凿除松脱、剥离等已经损坏的部分混凝土，其 次，对钢筋作除锈处理，并清除老混凝土上的灰尘,然后，对钢筋进行防锈处理， 涂环氧胶液等粘结剂，最后，立模、配料浇筑或喷浆、涂抹施工，并对新喷涂或 浇筑的混凝土面进行表面处理。3、桥梁结

10、构裂缝加固方法：（1）表面封闭加固法（2）压力灌浆加固法（3）表面粘贴修补法（4）打箍加固封闭法3. 3. 2桥梁上部结构加固方法1、桥面板加固方法2、主梁加固方法（1）增大梁截面和配筋加固法（2）粘贴碳纤维加固法（3）.体外预应力加固法 （4）.改变结构受力体系法（5）增加辅助构件加固法3、3. 3桥梁下部结构加固方法1. 扩大基础加固法2.增补桩基加固法 3.高压旋喷注浆加固法4.顶推法调 整拱桥拱脚水平位移加固法4、工程实例4. 1工程概况该桥梁全长251.5m,桥梁中心桩号为0K+424.75,桥面组合为净一7.0m+lm X2人行道。桥梁上部结构为4孔净跨径为52.5m、净矢跨比f0

11、/L0=l/8、拱轴 系数m0=3.50的变截面悬链线双曲拱桥。主拱圈全宽9m,由6肋5波外加2 个悬半波组成。拱肋采用变高度矩形截面，分为3段预制，采用湿接法进行连 接，横向由13道横系梁连接成整体。拱波为混凝土预制圆弧形构件，矢跨比为 1/3o主拱上共设6个腹拱，腹拱墩和拱波均为素混凝土构件。桥梁设计荷载等 级为汽车-15级、挂-80,于1973年9月建成通车。4. 2质量检测的内容及结果分析1）全桥主要部位裂缝检测，着重于桥墩台、主拱圈、腹拱、横墙等，裂缝宽 度用裂缝观测仪测量，深度采用超声波检测。通过检查发现，拱肋跨中以横系梁 为轴线两侧各6m区段存在径向裂缝。2）钢筋锈蚀电位的检测，

12、在主要承重构件或承重构件的主要受力部位，或钢 筋可能存在锈蚀的部位布设测区。应用铜一硫酸铜为参考电极的半电池电位法进 行检测，测定测区的电势差，以评定构件内钢筋可能出现锈蚀的概率。3）混凝土强度检测，在主要承重构件或主要受力部位布设测区，应用超声 波测试仪和回弹仪，采用混凝土超声-回弹综合法进行检测。4）分别对主拱圈上下缘用全站仪进行测量，拟合拱背和拱腹曲线后，找出拱 轴线型。5）按照偏心受压构件对拱圈截面强度进行复核，拱肋控制截面在荷载作用 下能够满足规范要求。6）挠度计算得到拱肋最大竖向挠度为59.0mm,比规定拱在正常使用极限状 态下汽车荷载产生的竖向最大挠度允许值66mm（L/800）

13、小，满足规范要求。7）根据目前该桥的交通状况，取活载进行修正&q=1.0。计算结构抗力，基 于检测结果的承载能力评定表明：拱脚截面抗力在组合2不利荷载组合下不满 足规范要求，其余截面均能满足规范要求。通过全面的质量检查、结构计算及评价分析，该桥目前存在的主要问题有： 第一，行车道质量较差，在检查过程中发现桥面约有45%的铺装有开裂现象存在。 第二，台背填土存在下沉现象，桥头跳车现象明显，加大了车辆荷载对桥跨的冲 击作用。第三，由于雨水侵蚀和风化作用的影响，栏杆表层砂浆存在脱落现象。栏杆多处 存在钢筋锈蚀，混凝土胀裂、脱落现象，部分栏杆构件缺失，个别栏杆扶手开裂。 人行道道板存在开裂现象。第四，

14、拱肋在拱顶10m区段范围内存在径向裂缝，多数裂缝在拱肋的上游侧、 底面以及下游侧均有具体表现。第五，统计表明，全桥约24.73%的拱波存在开裂现象，其中部分裂缝表口伴随 有白色晶体状物质析出，部分裂缝存在渗水现象，侵蚀拱肋。此外，约有5.1% 的拱波与拱肋结合处存在开裂。第六，拱上腹孔的拱波混凝土多处开裂，且裂缝多数横向贯通。4. 3加固设计1、主拱圈加固在拱肋上缘局部增大主拱圈截面，跨中实腹段部分采用外包碳纤维法加固， 拱波挂钢丝网喷射混凝土。对拱肋和拱波的现有病害、缺陷进行修补。清除拱肋拱背上面的浮渣和风化 层，将拱背混凝土凿毛并冲洗干净。在拱背拱脚至1/4区段上浇注10cm厚的钢 纤维混凝土，以提高拱脚截面的截面抗力。对跨中实腹段采用粘贴两道宽26cm 的双层（厚0.167mm）碳纤维布。对碳纤维外涂防护材料。对拱波挂钢丝网， 喷射3cm厚的水泥砂浆。2、桥面铺装由于该桥桥面铺装多处开裂，且渗水侵蚀桥跨结构，所以考虑在更换桥面铺 装的时候可更换为聚丙烯纤维混凝土，同时为了使更换后的桥面铺装具有良好的 防水性，可加铺一层4cm厚的沥青混凝土。3、桥头与路堤连接处由于该桥桥头跳车现象明显，所以考虑在大桥两侧铺设12m的格栅，以缓 解过往车辆对大桥所产生的冲击作用，同时改善行车舒适性。