在役梁桥检测与加固探讨
2015-06-24
1、在役梁桥使用现状
随着现代化理论研究的不断深入，建桥技术得到不断成熟和完善，各种新材料、新工艺修建的拱式桥层出不穷。但是，随着时间的推移，任何梁桥最终都将成为旧桥；经过长期使用，其结构难免会因各种原因发生损伤，形成不同程度的病害和缺陷。及时地发现桥梁结构所存在的病害，这是保障桥梁的正常运用，也是进行必要的维修和加固的重要依据。如果没有正规的检查也就不会有合理的检修，把病害提早发现，也就会缩小维修工作量，如果发现的越晚，也就会增加工作量。如果检查不能及时充分，就有可能耽误桥梁的病害，造成隐患。所以，要随时的掌握桥梁的结构状况，对已有桥梁的承载能力方面，检查是否能够正常的使用；是否需要维修或改造。在维修和加固梁桥之前，需要对其进行合理的检测和评价，确定梁桥的实际工况和承载能力，并分析病害和损伤的成因等，从而提出有效的维修和加固措施。公路梁桥工程造价高，在公路运输中发挥着极其重要的作用。因此，在建桥过程中，必须采取各种措施来确保工程的质量。
2、在役梁桥的检测
2.1 梁桥钢筋混凝土检测
2.1.1检测内容
钢筋抵抗腐蚀能力的检测。其特征包括：传感器的制作；传感器就位；测试。
2.1.2检测方法
（1）钢筋腐蚀监测
电池电位法检测，钢筋锈蚀测定仪检测，钢筋腐蚀分析仪检测。
（2）混凝土检测
回弹仪法及超声波法检测。
2.2梁桥承载力检测
2.2.1检测内容
（1）对原有梁桥进行测试，鉴定它的实际承载能力，以确定加固改造方案；
（2）对新建梁桥进行承载力检测，以检验其施工质量，为竣工验收提供科学依据。
2.2.2检测方法
（1）静力检测；（2）动力检测。检测仪器为桥梁检测车，包括SX562型桥梁测试车，QJ20型桥梁测试车等。
2.3梁桥的变形检测
2.3.1检测内容
梁桥各部分的位移，例如，索塔的水平位移，主梁的挠度，基础沉降等等。
在对地基的检验中，当发现墩台有倾斜、沉降以及位移时，就一定要对地基进行全面的探测。因为这时桥梁的地基检测比较麻烦和困难，所以可以采用的方式是触探以及钻孔取样，也可以用荷载板来测试。
2.3.2检测方法
用全站仪测量角度、边长和高程的变化来测定变形量。常用仪器包括蔡司EltaS系列伺服型全站仪，DZQ22-A2秒全站仪等。
2.4梁桥结构混凝土裂缝的检测
在对梁桥结构裂缝的检测中，为了可以长期保持桥梁运营正常使用以及它的安全性，在保证正常的养护情况下，要对全线桥梁的基本状况进行全面检查，还要全面掌握桥梁所有的基本情况，对有所怀疑的那些承载力有问题的桥梁要进行进一步综合评估以及荷载试验，在对那些承载能力不够的梁桥要进行处理加固，对于影响梁桥耐久性的因素进一步的做修补处理。裂缝是混凝土结构的常见病害，混凝土梁桥、隧道、涵洞等结构出现裂缝会降低其安全性和耐久性，对整体性和外观造成不利影响。
2.4.1检测内容
通过对圬工梁拱的检查量测检查，圬工是有剥落和破损以及裂逢，而且要特别注意到变截面处，一定要加固修复处和防水层的状况，在对于圬工的剥落和裂缝处，还要注意到钢筋的锈蚀情况发生。在检测钢筋混凝土梁桥的时候，应该重点检查宽度如果发现超过O.2mm 的竖向裂缝时，一定检查有无斜向裂缝以及在顺方向的纵向裂缝出现。因为预应力的钢筋混梁，它所要观测的是梁的上拱度有没有变化，并且还要注意检查，有没有不允许出现的在垂直于主筋的竖向裂缝。
2.4.2检测方法：双椭圆定位超声波检测技术。
3 、在役梁桥的加固
3.1 梁桥加固的基本原理
适合梁桥加固、提高承载力的方法和技术很多，但基本原理却是相同的，归纳起来都是遵循力学的基本原理，从梁桥结构的外界因素和内在状况改变的角度进行加固补强，提高承载力。可以通过外因和内因的角度通过结构性能改变，提高主梁的承载力。但无论采取何种加固方法和加固技术，无论采取外部条件改变主梁的结构性能，还是通过结构体系的改变调整主梁的内力的加固方法，其基本原理都是为了减少主梁承受的拉应力或增强主梁承受拉应力的能力，满足结构受力的需要，提高原梁桥的承载能力。
3.2 梁桥常用的加固方法
3.2.1增大梁截面加固法
采取增大混凝土的结构或者是构筑物的截面面积。这样是可以提高其承重力的，也可以满足正常使用的一种加固方法。也是可以广泛运用于混凝土结构上的梁、板、柱等构件，它是一般构筑物的加固，也是一种传统的加固方法，适用面积广，而且工艺简单，并可以广泛的运用于一般的粱、板、柱、墙等，实际运用在混凝土结构中。它主要采用的是钢筋网砂浆层，或者是钢筋混凝土，以便增加原混凝土的结构面积，来达到提高结构承载力的目的。
3.2.2增设纵梁加固法
在墩台地基安全性能好，并具有足够承载力的情况下，可采用增设承载力高和刚度大的新纵梁，新梁与旧梁相连接，共同受力。由于荷载在新增主梁后的桥梁结构中重新分布，使原有梁中所受荷载得以减少，由此使加固后的梁桥承载力和刚度得到提高。当增设的纵梁位于主梁的一侧或者两侧时，则兼有加宽作用。横向连接的方法如企口铰接、键槽联接、焊接及钢板铰接等，使新增主梁与旧梁牢固联接，可提高主梁之间的横向连接刚度，有利于荷载的横向分布。
3.2.3粘贴钢板加固法
采用的是环氧树脂系列的粘结剂，是把钢板粘贴到钢筋混凝土结构处，它的受拉区或者是薄弱部位，与其结构物所能形成一个整体，可以代替需要增设地补强钢筋，达到提高结构刚度的目的，可以防治裂缝的扩展，从而提高梁体的承受力。在它的施工工艺中，首先，要在表面上做一些处理，要将混凝土的表面破碎部分进行清除，然后再把凿毛凿平，再用压缩空气的方法清除灰尘，在粘贴钢板前，必须要用丙酮擦拭一遍钢板以及在混凝土的表面，再把钢板的表面涂上一层环氧树脂，这样会对有一定的钢板保护作用。其次，钢板按要所需要的尺寸切割，然后粘贴面给它加工为菱形，钢板除锈后，可以采用冲击的电钻在钢板上以及混凝土面上钻个孔，把膨胀螺丝埋在梁体中，在孔内灌入环氧树脂胶。最后，在粘贴钢板时，要先在混凝土的表面刷上一层环氧树脂胶浆，间隔5min以后，再在钢板上铺上一层2mm的环氧树脂胶浆，然后把钢板粘贴在混凝土的表面，进行加压，把多余地胶挤压出来，最终达到紧密粘贴的目的。
3.2.4体外预应力加固法
通过对T形梁体的外布设有拉杆或者是撑杆，并且和被加固的梁体锚固要紧密的连接在一起，然后再施加预应力，强迫后加的拉杆或撑杆受力，从而改变原结构的内力分布，并降低原结构的应力水平，以提高结构的承载力。加固后可减小结构的变形，缩小裂缝宽度甚至使裂缝完全闭合。
4 、结语
梁桥的检测与加固是一个长期复杂的课题，成熟的工程实例比较少，这就需要更进一步的研究。在随着科技力量的不断发展壮大，桥梁在施工和养护以及加固方面，检测的方法也会得到健康有利的发展。
