在役梁橋檢測與加固探討
1、在役梁橋使用現(xiàn)狀
隨著現(xiàn)代化理論研究的不斷深入,建橋技術(shù)得到不斷成熟和完善,各種新材料、新工藝修建的拱式橋?qū)映霾桓F。但是,隨著時間的推移,任何梁橋最終都將成為舊橋;經(jīng)過長期使用,其結(jié)構(gòu)難免會因各種原因發(fā)生損傷,形成不同程度的病害和缺陷。及時地發(fā)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)所存在的病害,這是保障橋梁的正常運(yùn)用,也是進(jìn)行必要的維修和加固的重要依據(jù)。如果沒有正規(guī)的檢查也就不會有合理的檢修,把病害提早發(fā)現(xiàn),也就會縮小維修工作量,如果發(fā)現(xiàn)的越晚,也就會增加工作量。如果檢查不能及時充分,就有可能耽誤橋梁的病害,造成隱患。所以,要隨時的掌握橋梁的結(jié)構(gòu)狀況,對已有橋梁的承載能力方面,檢查是否能夠正常的使用;是否需要維修或改造。在維修和加固梁橋之前,需要對其進(jìn)行合理的檢測和評價,確定梁橋的實(shí)際工況和承載能力,并分析病害和損傷的成因等,從而提出有效的維修和加固措施。公路梁橋工程造價高,在公路運(yùn)輸中發(fā)揮著極其重要的作用。因此,在建橋過程中,必須采取各種措施來確保工程的質(zhì)量。
2、在役梁橋的檢測
2.1 梁橋鋼筋混凝土檢測
2.1.1檢測內(nèi)容
鋼筋抵抗腐蝕能力的檢測。其特征包括:傳感器的制作;傳感器就位;測試。
2.1.2檢測方法
?。?)鋼筋腐蝕監(jiān)測
電池電位法檢測,鋼筋銹蝕測定儀檢測,鋼筋腐蝕分析儀檢測。
?。?)混凝土檢測
回彈儀法及超聲波法檢測。
2.2梁橋承載力檢測
2.2.1檢測內(nèi)容
?。?)對原有梁橋進(jìn)行測試,鑒定它的實(shí)際承載能力,以確定加固改造方案;
?。?)對新建梁橋進(jìn)行承載力檢測,以檢驗(yàn)其施工質(zhì)量,為竣工驗(yàn)收提供科學(xué)依據(jù)。
2.2.2檢測方法
?。?)靜力檢測;(2)動力檢測。檢測儀器為橋梁檢測車,包括SX562型橋梁測試車,QJ20型橋梁測試車等。
2.3梁橋的變形檢測
2.3.1檢測內(nèi)容
梁橋各部分的位移,例如,索塔的水平位移,主梁的撓度,基礎(chǔ)沉降等等。
在對地基的檢驗(yàn)中,當(dāng)發(fā)現(xiàn)墩臺有傾斜、沉降以及位移時,就一定要對地基進(jìn)行全面的探測。因?yàn)檫@時橋梁的地基檢測比較麻煩和困難,所以可以采用的方式是觸探以及鉆孔取樣,也可以用荷載板來測試。
2.3.2檢測方法
用全站儀測量角度、邊長和高程的變化來測定變形量。常用儀器包括蔡司EltaS系列伺服型全站儀,DZQ22-A2秒全站儀等。
2.4梁橋結(jié)構(gòu)混凝土裂縫的檢測
在對梁橋結(jié)構(gòu)裂縫的檢測中,為了可以長期保持橋梁運(yùn)營正常使用以及它的安全性,在保證正常的養(yǎng)護(hù)情況下,要對全線橋梁的基本狀況進(jìn)行全面檢查,還要全面掌握橋梁所有的基本情況,對有所懷疑的那些承載力有問題的橋梁要進(jìn)行進(jìn)一步綜合評估以及荷載試驗(yàn),在對那些承載能力不夠的梁橋要進(jìn)行處理加固,對于影響梁橋耐久性的因素進(jìn)一步的做修補(bǔ)處理。裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)的常見病害,混凝土梁橋、隧道、涵洞等結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫會降低其安全性和耐久性,對整體性和外觀造成不利影響。
2.4.1檢測內(nèi)容
通過對圬工梁拱的檢查量測檢查,圬工是有剝落和破損以及裂逢,而且要特別注意到變截面處,一定要加固修復(fù)處和防水層的狀況,在對于圬工的剝落和裂縫處,還要注意到鋼筋的銹蝕情況發(fā)生。在檢測鋼筋混凝土梁橋的時候,應(yīng)該重點(diǎn)檢查寬度如果發(fā)現(xiàn)超過O.2mm 的豎向裂縫時,一定檢查有無斜向裂縫以及在順方向的縱向裂縫出現(xiàn)。因?yàn)轭A(yù)應(yīng)力的鋼筋混梁,它所要觀測的是梁的上拱度有沒有變化,并且還要注意檢查,有沒有不允許出現(xiàn)的在垂直于主筋的豎向裂縫。
2.4.2檢測方法:雙橢圓定位超聲波檢測技術(shù)。
3 、在役梁橋的加固
3.1 梁橋加固的基本原理
適合梁橋加固、提高承載力的方法和技術(shù)很多,但基本原理卻是相同的,歸納起來都是遵循力學(xué)的基本原理,從梁橋結(jié)構(gòu)的外界因素和內(nèi)在狀況改變的角度進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng),提高承載力??梢酝ㄟ^外因和內(nèi)因的角度通過結(jié)構(gòu)性能改變,提高主梁的承載力。但無論采取何種加固方法和加固技術(shù),無論采取外部條件改變主梁的結(jié)構(gòu)性能,還是通過結(jié)構(gòu)體系的改變調(diào)整主梁的內(nèi)力的加固方法,其基本原理都是為了減少主梁承受的拉應(yīng)力或增強(qiáng)主梁承受拉應(yīng)力的能力,滿足結(jié)構(gòu)受力的需要,提高原梁橋的承載能力。
3.2 梁橋常用的加固方法
3.2.1增大梁截面加固法
采取增大混凝土的結(jié)構(gòu)或者是構(gòu)筑物的截面面積。這樣是可以提高其承重力的,也可以滿足正常使用的一種加固方法。也是可以廣泛運(yùn)用于混凝土結(jié)構(gòu)上的梁、板、柱等構(gòu)件,它是一般構(gòu)筑物的加固,也是一種傳統(tǒng)的加固方法,適用面積廣,而且工藝簡單,并可以廣泛的運(yùn)用于一般的粱、板、柱、墻等,實(shí)際運(yùn)用在混凝土結(jié)構(gòu)中。它主要采用的是鋼筋網(wǎng)砂漿層,或者是鋼筋混凝土,以便增加原混凝土的結(jié)構(gòu)面積,來達(dá)到提高結(jié)構(gòu)承載力的目的。
3.2.2增設(shè)縱梁加固法
在墩臺地基安全性能好,并具有足夠承載力的情況下,可采用增設(shè)承載力高和剛度大的新縱梁,新梁與舊梁相連接,共同受力。由于荷載在新增主梁后的橋梁結(jié)構(gòu)中重新分布,使原有梁中所受荷載得以減少,由此使加固后的梁橋承載力和剛度得到提高。當(dāng)增設(shè)的縱梁位于主梁的一側(cè)或者兩側(cè)時,則兼有加寬作用。橫向連接的方法如企口鉸接、鍵槽聯(lián)接、焊接及鋼板鉸接等,使新增主梁與舊梁牢固聯(lián)接,可提高主梁之間的橫向連接剛度,有利于荷載的橫向分布。
3.2.3粘貼鋼板加固法
采用的是環(huán)氧樹脂系列的粘結(jié)劑,是把鋼板粘貼到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)處,它的受拉區(qū)或者是薄弱部位,與其結(jié)構(gòu)物所能形成一個整體,可以代替需要增設(shè)地補(bǔ)強(qiáng)鋼筋,達(dá)到提高結(jié)構(gòu)剛度的目的,可以防治裂縫的擴(kuò)展,從而提高梁體的承受力。在它的施工工藝中,首先,要在表面上做一些處理,要將混凝土的表面破碎部分進(jìn)行清除,然后再把鑿毛鑿平,再用壓縮空氣的方法清除灰塵,在粘貼鋼板前,必須要用丙酮擦拭一遍鋼板以及在混凝土的表面,再把鋼板的表面涂上一層環(huán)氧樹脂,這樣會對有一定的鋼板保護(hù)作用。其次,鋼板按要所需要的尺寸切割,然后粘貼面給它加工為菱形,鋼板除銹后,可以采用沖擊的電鉆在鋼板上以及混凝土面上鉆個孔,把膨脹螺絲埋在梁體中,在孔內(nèi)灌入環(huán)氧樹脂膠。最后,在粘貼鋼板時,要先在混凝土的表面刷上一層環(huán)氧樹脂膠漿,間隔5min以后,再在鋼板上鋪上一層2mm的環(huán)氧樹脂膠漿,然后把鋼板粘貼在混凝土的表面,進(jìn)行加壓,把多余地膠擠壓出來,最終達(dá)到緊密粘貼的目的。
3.2.4體外預(yù)應(yīng)力加固法
通過對T形梁體的外布設(shè)有拉桿或者是撐桿,并且和被加固的梁體錨固要緊密的連接在一起,然后再施加預(yù)應(yīng)力,強(qiáng)迫后加的拉桿或撐桿受力,從而改變原結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布,并降低原結(jié)構(gòu)的應(yīng)力水平,以提高結(jié)構(gòu)的承載力。加固后可減小結(jié)構(gòu)的變形,縮小裂縫寬度甚至使裂縫完全閉合。
4 、結(jié)語
梁橋的檢測與加固是一個長期復(fù)雜的課題,成熟的工程實(shí)例比較少,這就需要更進(jìn)一步的研究。在隨著科技力量的不斷發(fā)展壯大,橋梁在施工和養(yǎng)護(hù)以及加固方面,檢測的方法也會得到健康有利的發(fā)展。
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