混凝土桥梁检测与加固技术的运用

混凝土桥梁检测与加固技术的运用

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摘要:混凝土桥梁的检测与加固关系着桥梁使用寿命,对当地交通的稳定运行具有重要意义,并对地区间经济文化交流与人口流动等具有重要影响。因此,本文主要对混凝土桥梁的检测与加固技术进行探讨,希望在技术手段探讨过程中让混凝土桥梁检测与加固问题更加受到桥梁建设重视。

关键词:混凝土桥梁检测;桥梁加固

经济快速发展带来的地区间更加频繁的交流给当代基础设施建设中的公路建设带来更大要求[1],日渐增多的车辆运行量也为桥梁带来更大的荷载压力,为防止在交通运输过程中出现危险事故,需要对道路桥梁进行有计划地检测与加固,尽量延长其安全使用寿命,在减少交通运输损失的同时降低经济投入与损失。混凝土桥梁是当代桥梁建设的主体形式,在一定程度上代表我国交通运输与基础建设中的桥梁整体,需要对其检测与加固技术的运用进行充分探讨。

1混凝土桥梁检测的相关技术与运用

混凝土桥梁检测主要包括新建桥梁性能检测鉴定、在役桥梁使用磨损状况检测鉴定以及桥梁建设使用材料检测鉴定等三个方面。其中,新建桥梁性能检测鉴定包括新建桥梁的物理、化学、力学以及工艺方面检测[2],从而对桥梁结构承载能力和使用磨损有大概的预估,方便在今后的桥梁使用过程中进行合理规划;在役桥梁使用磨损状况即安定主要是对已投入使用的桥梁进行荷载能力、损伤病害方面的排查,对已经磨损的部位有明确认识,以便于及时确定桥梁维护与加固方案,同时还包括对桥梁防火、防震、防灾等能力的测定。

混凝土桥梁检测主要有四种基本方法,包括无破损检测法、半破损检测法、无破损与半破损综合检测法、荷载试验等,在此范畴之下需要运用各类建设用工具进行具体取样以及运用各类力学实验进行实质性参数检验。在多数情况下,为避免对桥梁带来进一步损伤,破坏桥梁原有受力体系,桥梁检测大多采用无破损检测方法,在出现材料内部结构的质疑时有时会采用无破损与半破损综合检测。[3]在实际应用中,桥梁使用最为人重视的是其安全荷载能力,因此在桥梁检测过程中应用最多的是荷载试验,这一检测有利于在桥梁管理使用过程中及时确定控制车流、车重以及车速等参数,是桥梁管理的重要数据参考。

2混凝土桥梁加固相关技术与运用

2.1桥梁表面加固技术

桥梁表面加固主要用于桥面出现明显损伤且对于桥梁整体承载结构没有明显影响时,属于桥梁损伤与维护相对不严重的一种。大多情况下采用桥面补强层的加固方法,即在原有桥面上进行混凝土外包,对桥面出现的裂缝损伤进行弥补,从而组织或延缓桥面发生进一步的变形影响桥梁整体承重结构,除混凝土外包方法外,粘贴钢板或碳纤维复合材料进行桥梁表面加固[4]。混凝土外包与复合钢板粘贴一般情况下对桥梁日常使用有一定影响。在桥梁表面受损严重时,需要对桥梁使用进行整体封锁,并将桥面受损混凝土材料进行整体清除再进行铺设。相比于上下部结构性加固来说,桥梁表面加固技术相对简单,不需要进行过于精细的计划与施工,但是除更换桥面使用材料这一特殊情况之外,不能从根本上提高桥梁承载能力。

2.2上部结构加固

上部结构加固是指对应于桥梁上部结构的变化改变桥梁整体受力体系,主要方法包括预应力加固和减轻自重两种。减轻自重加固与桥面加固中某些部分相通,通过运用对当下桥梁建设使用材料的探索和优化发现的新型材料代替原有材料,能够有效减轻桥梁自重,进一步提高桥梁对过往车辆的动态和静态承载能力,从而减轻车辆过往对桥梁造成的磨损,延长桥梁使用寿命。预应力加固所需要的条件不仅限于桥梁建设材料,利用施加的预应力或使拉杆受力改变桥梁原有结构应力分布,防止或延缓桥梁在高强度的车流下发生形变,减少车流对桥面以及上部结构带来的损伤,减轻桥梁墩台负重,进一步提高桥梁承载能力。[5]预应力加固和减轻自重是桥梁上部结构加固的有效方法,能够在桥梁交通压力日渐提升的状况下对其进行受力体系改变,从根本上强化桥梁结构体系,提高桥梁承重能力和抗磨损能力。

2.3下部结构加固

下部结构加固的重点在于桥梁墩台加固。桥梁墩台作为桥梁的底座是决定桥梁承重能力的基础,伴随着交通压力的日渐提高,原有桥梁尤其是老旧桥梁的承重设计已经无法满足目前交通压力,但是依旧具有安全使用价值,且兴建新桥需要对旧有桥梁进行定点清除的同时在很长一段时间内无法投入使用,劳民伤财的同时阻拦经济交流,因此在面对这一状况时常常采用下部结构加固的方法。桥梁下部结构加固主要针对墩台,进行混凝土外包加固桥梁结构。

3混凝土桥梁检测与加固的必要性

3.1确定桥梁状况并及时做出反应

混凝土桥梁的检测是确定桥梁使用现状的基本方法,在桥梁建设过程中以及投入使用后都需要进行检测[5]。一方面,在桥梁建设之前进行的材料性能检验能够在为桥梁建设筛选合适材料与工艺的同时得到有关桥梁建设的第一手资料,在今后的桥梁维护与加固过程中能够对其出现的问题进行更加全面地考虑;另一方面,桥梁使用过程中的检测能够及时确定桥梁出现的损伤以及缺陷所在,让相关管理部门提高警惕。

3.2保证交通运输的同时减少经济损失

在公路建设整体体系中,桥梁建设与管理是最具难度的工作的原因不仅在于其关系着地区之间的交流与运输,还与其修建和管理难度分不开。当下我国的物流经济伴随着交通运输建设的发展不断进步,需要维持道路桥梁等运输渠道的畅通无阻,借此保证物流交通的效率。及时的桥梁检测与加固能够防患于未然,将可能出现的交通状况阻滞于无形之中,保证交通运输的畅通性。

3.3提高交通运输安全性

随着城乡一体化建设和交通运输事业的飞速发展,车辆载重量、车速和交通量已大为提高,在过去三、四十年所建造的低标准的、长期失养的农用、公路及城市桥梁能否继续服役并安全运营,已成为公路和城市建设决策部门的一件大事。但是,有病害、甚至病害严重的危桥,如果有正确的检查分析与诊断,以新技术、新材料给予加强、加固(配合必要的桥梁试验验证)一般是能够继续安全运营的。

3.4确保掌握桥梁的缺损状况并及时处理

通过现场检测来寻找桥梁缺陷及损伤产生的具体原因,使桥梁检测工作人员更容易分析、评价缺陷及损伤。这些原因对混凝土桥梁使用性能以及承载力的影响程度,检测是为混凝土桥梁维护、加固提供准确可靠的现场第一手资料。

4桥梁检测与加固的关系

精准桥梁检测能够为桥梁的加固提供有效的根据,桥梁检测与加固的关系如下:

(1)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町靠依据。

(2)通过检查评价,可确定特大型工业设备与集装箱运输等超重车辆是否安全通过,并为临时加固提供技术资料。

(3)通过检查评价,可评定一些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。

(4)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。

5结论

道路桥梁是各地区间进行经济文化交流的生命线,桥梁的及时检测与加固关系着道路交通安全,因此各地的桥梁管理过程中需要对在建桥梁、新建桥梁以及在役桥梁及时进行材料性能、使用性能以及防灾抗灾能力等综合素质的检测,并及时对检测结果作出合理反映,才能充分保证桥梁安全投入使用。其中,不仅需要当地道路交通管理部门的及时检测与加固,还应当从源头上做起,在进行桥梁建设规划时就对各类建设参数进行充分预估,并考虑当地交通运输情况与气候、水文等因素对桥梁磨损的影响,制定合理的道路桥梁定期检测与加固计划,再进行与时俱进的材料更新与维修,力图在保证交通运输质量的情况下提高桥梁质量,尽量延长桥梁安全使用年限,提高桥梁建设性价比。

参考文献:

[1]马万良.混凝土桥梁检测与加固技术的应用分析[J].江西建材,2016(06):235-236.

[2]刘冰.浅谈混凝土桥梁检测与加固技术的应用[J].低碳世界,2016(25):221-222.

[3]李介生.混凝土桥梁检测与加固技术的应用[J].中华建设,2013(05):152-153.

[4]胡雨啸.预应力混凝土桥梁的检测与加固[J].交通世界,2016(35):70-71.

[5]张忠磊.试论混凝土桥梁检测与加固技术的应用[J].工程建设与设计,2017(12):129-130.

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