混凝土桥梁检测与加固技术分析

董富枝

摘 要：目前，我国大多数服役桥梁已经达到了设计期限甚至出现超限服役问题，进而导致大量病害、缺陷问题频发，难以满足当前桥梁工程高速发展的需求。如将此类桥梁全部拆除新建，则成本较高。为此，做好桥梁检测及加固技术研究意义重大。

关键词：混凝土桥梁；检测施工；加固技术

中图分类号：U446 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）14-0129-02

作为人类社会生命线工程的主要构成部分，桥梁工程在公路运输系统发挥着关键性的作用。在进一步提升道路桥梁技术等级的同时，桥梁结构形式也越来越多，如悬索桥、斜拉桥及连续刚构桥等，此类桥梁技术复杂、施工难度大，为我国桥梁建设积累了大量施工经验，标志着我国已迈入世界桥梁技术先进行列。但因使用荷载及外部环境等因素的影响，将导致桥梁使用性能衰退、结构安全性下降，进而缩短桥梁使用寿命，產生大量安全隐患。为此，必须高度重视已建桥梁工程的质量，而最直接、有效的方法就是做好质量检测及加固工作。通过检测及加固技术的合理应用，能够正确评价桥梁结构性能，延长已建桥梁承载力，是全面提升我国桥梁工程建设事业发展水平的有效途径。

1 混凝土桥梁检测技术要点分析

1.1 工程案例

某大桥总长20.5km，为双向六车道一级公路，41.5m为路幅宽度，变截面现浇预应力混凝土连续梁桥为此桥主桥，20m先张法空心板梁为引桥，桥面连续，桥梁总长312m。主桥上部为三跨40m+65m+40m预应力混凝土变截面单箱双室直腹板连续箱梁。19m为单幅桥宽度。综合考虑各项施工因素，选取支架分段现浇施工法进行主桥连续箱梁施工。腹板束、顶板束及底板束为箱梁纵向预应力钢束类型，需两端张拉纵向钢束。选取三柱式钢筋混凝土桥墩作为主墩下部结构，2x2m为各墩柱尺寸。钻孔灌注桩为其基础形式，2.5m为主墩承台厚度。单排三柱式为主引桥间的过渡墩，并将盖梁设置到墩顶位置，1.6m为盖梁中心高度。

1.2 静载试验

按照本桥试验要求，选取静载试验对大桩号方向右侧桥进行测试。桥梁结构计算时，应选取Midas/Civil专用程序。4车道为此桥单幅横向设计，计算时选取公路-I级荷载加载，布载以4车道为主，且以0.67作为横向折减系数。按照活载作用下主桥内力包络图可以对所有测试控制截面加以确定，且按照包络图将所有控制截面的实际位置确定出来。

1.2.1 测点布置

第一，应力测点。选取振弦式应变计对箱梁所有截面混凝土表面应力进行测量，测试内容为控制截面应力分布规律、受力性能。腹板应变测点与上翼缘、底板之间的距离均为5cm。

第二，挠度测点。测量主梁竖向挠度时，应将棱镜设置于箱梁底部，并选取全站仪测量三角高程。

1.2.2 加载工况

选取30t车进行静载试验，要求等效加载。根据Midas/Civil软件计算影响线布置车队纵向位置，为确保试验效果，以某特定荷载工况为例，选取静载试验效率系数控制试验荷载大小、加载位置选择。其公式如下：

其中，静载试验荷载作用下控制截面的内力计算值由Ss表示；

控制荷载作用下控制截面最不利内力计算值由S表示；

按规范取用的冲击系数可由μ表示；

静力试验荷载的效率系数可由ηd表示。

1.2.3 试验数据

第一，应力数据如表1所示，其中正为拉，负为压。

第二，挠度数据如表2所示，负为挠度变化向下。

1.2.4 试验结果

第一，试验荷载影响下，与理论计算值相比，所有控制截面挠度实测值略小，挠度校验系数在1.0以下，且实测最大挠度在L/600以下，结构刚度与设计要求相符；

第二，试验荷载影响下，与理论值相比，所有测试截面关键测点应力值略小，1.0以下为应力校验系数，且结构强度与设计要求相符。

2 混凝土桥梁加固技术分析

某桥梁工程为钢筋混凝土拱桥，三孔，净跨20m，5肋4波，桥面净宽为人行道（2x1.5m）+行车道（7m），属于重力式桥台。因其自身存在承重构件设计尺寸小、配筋少及水泥混凝土强度不高等问题，长期荷载作用下，此桥梁已经进入了大修阶段。因本桥所在位置具有较大交通量，整体更换桥面难度大，极易出现交通拥堵现象。除此之外，因桥下具有较高水位，选取现浇混凝土或喷射混凝土施工也极为困难。因此桥桥面破损率仅有25%左右，无需对桥面铺装进行整体更换，可选取局部修复的方式，需包钢处理横系梁，并焊接横系梁钢板和主拱肋外包钢板，形成一个整体，以此达到整体性提升的目的。填缝隙时可选取微膨胀材料，保证钢板、锚栓和原主拱肋能够一起受力，具体加固工艺如下：

（1）选取锚固钢板加固方式用于主拱圈拱肋与横系梁，6mm为钢板厚度，选取专用材料对钢板和原混凝土进行填充，保证其能够和原有拱肋形成一个整体，基本等同于钢管混凝土结构，并对横系梁包钢，保证其和主拱肋形成一个整体，进而提升桥梁的稳定性。

（2）裂纹集中部位为拱圈、桥台及拱波表面，补强时可选取碳纤维布粘贴施工方式，而局部破损位置补强或修复时可选用环氧树脂砂浆。其他位置应做好防碳化处理工作。其主要施工工序包含粘贴钢板与防碳化处理，具体施工流程如下：

1）粘贴钢板：第一，清理干净拱肋与横系梁之后，缺陷位置修补可选取环氧砂浆施工；第二，清理并打磨处理混凝土、钢板表面；第三，钢板、横系梁粘结应选取专用粘胶。结构胶配置时，可将ZLPJ-B包钢灌注结构胶分为2组，混合比例为4：1选取电动搅拌机进行充分拌和，要求合理控制搅拌量；第四，固定时可选用粘结内涨螺栓及射钉加压方式；第五，钢板进行防腐处理。第六，常温下进行结构胶养护、固化作业，超过20℃，则1d强度适中，3d后即可受力使用。

2）无机防碳化处理：第一，腹拱圈、桥体表面防碳化。桥梁结构混凝土表面杂物清理干净，直到坚实基层露出，如表面平整度不足，应及时做好修补工作，材料为环氧砂浆。构件混凝土处理后，需打磨好其表面，随后在处理后的构件混凝土表面选取空压机喷射水泥浆，构件水泥浆喷层凝固后，可在其表面喷射无机封闭胶，确保不会腐蚀混凝土表面。第二，拱肋包钢钢板表面防碳化。钢板外表面除锈、清理后，应在钢板表面均匀涂抹有机高强结构胶，且在有机胶上均匀喷洒干砂，确保其具有粗糙的表面。最终在钢板外表面上涂刷无机胶搅拌的水泥浆，防止锈蚀钢板面。

（3）原桥面铺装拆除后，因缺乏原桥横向联系，必须选取叠合梁法进行C40混凝土的再次浇筑，厚度为16cm，以此达到桥梁受力性能进一步提升的目的。

（4）拆除原桥栏杆与人行道板，进行70m防撞护栏的重新安装。

3 结语

综上所述，伴随社会经济的高速发展，我国交通行业也得到了极大的进步。桥梁工程作为道路交通工程建设的重点，其质量是否良好直接影响着行车的安全性、舒适性。为此，必须重视混凝土桥梁检测及加固技术，全面提升检测质量，提高加固技术水平，只有这样才能进一步提升桥梁工程的整体质量，才能为桥梁建设行业的可持续发展提供强有力的保障。

参考文献

[1]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）.