桥梁检测与养护加固研究

中交路桥技术有限公司 许国泰中交路桥技术有限公司 刘中宇

桥梁检测与养护加固研究

中交路桥技术有限公司 许国泰中交路桥技术有限公司 刘中宇

公路交通是人类社会生命线工程的重要组成部分，公路桥梁作为公路交通基础设施的咽喉工程，在公路运输系统中发挥着至关重要的作用。由于使用荷载和环境因素等的影响，使桥梁的使用性能衰退，结构安全与耐久性降低，造成桥梁的适应性不足，甚至出现桥毁人亡的事故。作为人造结构物的桥梁，客观上也有其“生、老、病、死”的过程，采用科学的技术手段与方法对其进行及时有效的养护和加固，是保证其健康、安全服役，发挥最大效能的关键。因此，桥梁养护和加固技术一直是国际桥梁界关注的焦点问题。

发达国家的经验表明，桥梁在建成投入使用20～30年后，将愈来愈多地面临耐久性降低和安全性不足等问题，且越是经济发达国家面临的问题越突出。我国自20世纪80年代起，公路建设事业步入高速发展时期，建设了大量各类桥梁，目前已成为仅次于美国的世界第二桥梁大国。随着桥梁服役时间和交通运输事业的持续蓬勃发展，我国面临的桥梁养护管理工作任务也日趋艰巨。

对桥梁进行检测和养护、加固能极大地节约桥梁的维修费用，同时避免因频繁大修而关闭桥梁造成重大损失，能最大限度地减小因桥梁事故造成的损失。

一、桥梁的检测项目

桥梁检测一般基于桥梁的表观检查分析与评价进行。

1. 桥梁的表观检查包括对桥梁整体与局部构造几何尺寸的测量、结构病害的检查与测量等，表观检查的项目和要求对不同的桥型有不同的侧重点。表观检查需达到定量反映桥梁结构状况，依据相关规范评定桥梁技术等级的要求。结构资料的调查包括了解桥梁的原结构设计、施工工艺及过程以及桥梁的结构维修养护历史等。

2. 桥梁结构材料的无损或微损检测。在该项检测中，其相应检测技术及测试仪器设备发展很快，是桥梁无损检测的热点研究领域。测试仪器设备及相关技术研究在国内外桥梁无损检测中占很大比重，如，应用于桥面板检测的双频带红外线自动温度成像系统和探地雷达成像系统，应用于整桥测量的激光雷达和无线电脉冲转发器，应用于桥梁裂缝检测的新型超声波与磁分析仪等。

3. 桥梁承载力的检测。桥梁承载力的检测方法包括分析计算法、荷载实验法以及实物调查比较法。通过经验系数折算或者理论计算的方法评定出桥梁的安全承载能力，再运用静载实验或者动载实验对桥梁结构物的工作状态进行直接测试，最后由实际交通情况来检验桥梁承载力。

4. 桥梁的健康度检测。桥梁的健康度检测主要包括参数采集和处理、健康评定3部分。主要方法是运用现代传感与通信技术，实时采集桥梁的工作参数，由特定分析系统对工作参数进行识别、加工和评价。

二、桥梁的养护

桥梁养护主要是为了保持桥梁的正常状态，维持公路桥梁的正常使用，消除使用中出现的各类问题，延长其使用寿命。但是，由于受公路桥梁管理部门的职能不完善、公路桥梁的荷载增加、季节变化以及路面积水的侵蚀等因素影响，使公路桥梁养护存在一些问题。针对这些问题，我们应从以下几个方面做好公路桥梁的养护工作。

1. 完善公路桥梁管理部门的职能。提高养护人员的素质，配备专职公路桥梁养护工程师，安排专人负责桥梁的巡视与检测工作。同时，在桥梁养护工作中，应划清责任，做好相应的检测维修记录，建立养护档案，全面掌握公路桥梁状况，以较早发现缺损和异常情况，从而采取相应的补救措施。

2. 采用先进的技术手段。就目前的桥梁使用和养护状况来看，即使是小面积修补，如果没有多功能综合养护车，公路桥梁的养护质量也很难达到要求。从另一方面看，科技的进步能有效提高公路桥梁的持续发展能力和竞争能力。比如，山区公路翻浆处理技术、地理信息系统应用技术、玻璃纤维旧桥加固技术、远程收费监控系统等科研成果在公路桥梁中的使用极大地提高了公路桥梁的养护效率和水平。

3. 做好对公路桥梁管理的行政执法。为减少公路桥梁的损害，应经常开展治理超载超限活动，建立超载超限运输车辆网络监控系统，对超限超载车辆加大监管力度，实行计量收费，从而减少对公路桥梁造成的损害。

三、桥梁的加固

我国目前对旧桥加固技术的研究主要有有四大类。分别是增大截面加固法、体外预应力加固法、粘贴钢板加固法以及碳纤维加固法。

1. 增大截面加固法。即扩大和增加原结构构件截面，以提高原结构的强度和刚度。

2. 体外预应力加固法。即改变原结构的内力分布，抵消部分自重应力，起到卸载作用。从原理上讲，是改变了原结构的受力体系，使原结构受力减小，能较大幅度地提高桥梁的承载能力。

3. 粘贴钢板加固法。即将钢板粘贴在钢筋混凝土的受拉区或薄弱部位，原理同增大截面加固法。

4. 碳纤维加固法。即利用环氧树脂系列黏结剂将碳纤维片粘贴在公路桥梁的受拉区等部位。其原理是实以新的结构代替原抗力不足的结构。