橋梁檢測與養(yǎng)護加固研究

中交路橋技術有限公司 許國泰中交路橋技術有限公司 劉中宇

橋梁檢測與養(yǎng)護加固研究

中交路橋技術有限公司 許國泰中交路橋技術有限公司 劉中宇

公路交通是人類社會生命線工程的重要組成部分，公路橋梁作為公路交通基礎設施的咽喉工程，在公路運輸系統(tǒng)中發(fā)揮著至關重要的作用。由于使用荷載和環(huán)境因素等的影響，使橋梁的使用性能衰退，結構安全與耐久性降低，造成橋梁的適應性不足，甚至出現橋毀人亡的事故。作為人造結構物的橋梁，客觀上也有其“生、老、病、死”的過程，采用科學的技術手段與方法對其進行及時有效的養(yǎng)護和加固，是保證其健康、安全服役，發(fā)揮最大效能的關鍵。因此，橋梁養(yǎng)護和加固技術一直是國際橋梁界關注的焦點問題。

發(fā)達國家的經驗表明，橋梁在建成投入使用20～30年后，將愈來愈多地面臨耐久性降低和安全性不足等問題，且越是經濟發(fā)達國家面臨的問題越突出。我國自20世紀80年代起，公路建設事業(yè)步入高速發(fā)展時期，建設了大量各類橋梁，目前已成為僅次于美國的世界第二橋梁大國。隨著橋梁服役時間和交通運輸事業(yè)的持續(xù)蓬勃發(fā)展，我國面臨的橋梁養(yǎng)護管理工作任務也日趨艱巨。

對橋梁進行檢測和養(yǎng)護、加固能極大地節(jié)約橋梁的維修費用，同時避免因頻繁大修而關閉橋梁造成重大損失，能最大限度地減小因橋梁事故造成的損失。

一、橋梁的檢測項目

橋梁檢測一般基于橋梁的表觀檢查分析與評價進行。

1. 橋梁的表觀檢查包括對橋梁整體與局部構造幾何尺寸的測量、結構病害的檢查與測量等，表觀檢查的項目和要求對不同的橋型有不同的側重點。表觀檢查需達到定量反映橋梁結構狀況，依據相關規(guī)范評定橋梁技術等級的要求。結構資料的調查包括了解橋梁的原結構設計、施工工藝及過程以及橋梁的結構維修養(yǎng)護歷史等。

2. 橋梁結構材料的無損或微損檢測。在該項檢測中，其相應檢測技術及測試儀器設備發(fā)展很快，是橋梁無損檢測的熱點研究領域。測試儀器設備及相關技術研究在國內外橋梁無損檢測中占很大比重，如，應用于橋面板檢測的雙頻帶紅外線自動溫度成像系統(tǒng)和探地雷達成像系統(tǒng)，應用于整橋測量的激光雷達和無線電脈沖轉發(fā)器，應用于橋梁裂縫檢測的新型超聲波與磁分析儀等。

3. 橋梁承載力的檢測。橋梁承載力的檢測方法包括分析計算法、荷載實驗法以及實物調查比較法。通過經驗系數折算或者理論計算的方法評定出橋梁的安全承載能力，再運用靜載實驗或者動載實驗對橋梁結構物的工作狀態(tài)進行直接測試，最后由實際交通情況來檢驗橋梁承載力。

4. 橋梁的健康度檢測。橋梁的健康度檢測主要包括參數采集和處理、健康評定3部分。主要方法是運用現代傳感與通信技術，實時采集橋梁的工作參數，由特定分析系統(tǒng)對工作參數進行識別、加工和評價。

二、橋梁的養(yǎng)護

橋梁養(yǎng)護主要是為了保持橋梁的正常狀態(tài)，維持公路橋梁的正常使用，消除使用中出現的各類問題，延長其使用壽命。但是，由于受公路橋梁管理部門的職能不完善、公路橋梁的荷載增加、季節(jié)變化以及路面積水的侵蝕等因素影響，使公路橋梁養(yǎng)護存在一些問題。針對這些問題，我們應從以下幾個方面做好公路橋梁的養(yǎng)護工作。

1. 完善公路橋梁管理部門的職能。提高養(yǎng)護人員的素質，配備專職公路橋梁養(yǎng)護工程師，安排專人負責橋梁的巡視與檢測工作。同時，在橋梁養(yǎng)護工作中，應劃清責任，做好相應的檢測維修記錄，建立養(yǎng)護檔案，全面掌握公路橋梁狀況，以較早發(fā)現缺損和異常情況，從而采取相應的補救措施。

2. 采用先進的技術手段。就目前的橋梁使用和養(yǎng)護狀況來看，即使是小面積修補，如果沒有多功能綜合養(yǎng)護車，公路橋梁的養(yǎng)護質量也很難達到要求。從另一方面看，科技的進步能有效提高公路橋梁的持續(xù)發(fā)展能力和競爭能力。比如，山區(qū)公路翻漿處理技術、地理信息系統(tǒng)應用技術、玻璃纖維舊橋加固技術、遠程收費監(jiān)控系統(tǒng)等科研成果在公路橋梁中的使用極大地提高了公路橋梁的養(yǎng)護效率和水平。

3. 做好對公路橋梁管理的行政執(zhí)法。為減少公路橋梁的損害，應經常開展治理超載超限活動，建立超載超限運輸車輛網絡監(jiān)控系統(tǒng)，對超限超載車輛加大監(jiān)管力度，實行計量收費，從而減少對公路橋梁造成的損害。

三、橋梁的加固

我國目前對舊橋加固技術的研究主要有有四大類。分別是增大截面加固法、體外預應力加固法、粘貼鋼板加固法以及碳纖維加固法。

1. 增大截面加固法。即擴大和增加原結構構件截面，以提高原結構的強度和剛度。

2. 體外預應力加固法。即改變原結構的內力分布，抵消部分自重應力，起到卸載作用。從原理上講，是改變了原結構的受力體系，使原結構受力減小，能較大幅度地提高橋梁的承載能力。

3. 粘貼鋼板加固法。即將鋼板粘貼在鋼筋混凝土的受拉區(qū)或薄弱部位，原理同增大截面加固法。

4. 碳纖維加固法。即利用環(huán)氧樹脂系列黏結劑將碳纖維片粘貼在公路橋梁的受拉區(qū)等部位。其原理是實以新的結構代替原抗力不足的結構。