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公路桥梁常规检测技术应用分析

2014-10-16赵赛雷

黑龙江交通科技 2014年6期
关键词:桥面病害荷载

赵赛雷

(贵州省交通科学研究院有限责任公司)

0 引言

公路桥梁建设使用过程中,由于工程材料质量、桥梁结构设计、建造施工或者是后期养护管理等多方面的原因,均有可能出现多种病害问题,这些病害问题的发生会造成桥梁承载能力、构件强度的破坏,甚至有可能造成桥梁坍塌等严重工程质量事故的发生。为了及时发现并处理桥梁工程质量病害问题,以确保桥梁工程结构的安全可靠,必须做好桥梁常规性能检测,通过日常养护管理中的检测,及时发现桥梁工程使用阶段中的潜在病害,分析判断桥梁结构构件及整体承载力状况,并结合各种病害加固处理措施,延长桥梁结构的使用寿命,确保桥梁工程结构通车运行的安全可靠。

1 公路桥梁常规检测目的及流程概述

进行桥梁常规检测的主要目的就是通过对桥梁采用外观或者是无损检测等手段,准确全面的掌握桥梁结构的整体技术状况,并对桥梁结构的承载能力进行判断,进而明确桥梁结构在正常使用状态下的情况,评价桥梁结构的使用状况。桥梁结构的检测主要有桥面系外观检查、上部结构外观检查、下部结构外观检查、混凝土强度及碳化深度检测、混凝土保护层厚度检测、桥面线形检测、结构尺寸测量、工字梁钢筋数量及直径检测以及技术等级评定等一系列的内容。桥梁检测的程序为首先收集桥梁的相关资料,然后根据桥梁的设计、施工以及养护资料明确检测项目以及内容,之后通过采用设备或者是人工观察等手段进行桥梁试验检测,最后整理分析实验检测数据并撰写桥梁检测报告。

2 桥梁技术状况检测内容

(1)桥面系外观的检查。桥面系外观检查主要是针对桥面铺装是否存在裂缝、凹陷、坑槽、车辙等病害进行检查,记录桥面铺装病害的面积、深度等指标。同时检查桥梁护栏是否坚实,伸缩缝是否完整以及泄水孔是否存在堵塞的问题。

(2)上部结构外观检查。由于目前我国公路桥梁大多为混凝土梁板结构,因此对于上部结构外观的检查,重点是检查梁板结构上是否存在混凝土开裂的问题,混凝土是否存在碳化、蜂窝或者是砾石外露,钢筋混凝土结构是否存在钢筋锈蚀等问题。此外,还应该检查桥梁支座是否存在移位、变形或者是老化的问题。

(3)桥梁下部结构的检测。对于桥梁细部结构的检测,主要是对桥墩、桥台、基础以及锥坡护坡等进行试验检测。桥墩检测主要是确定桥墩表面的冲刷、风化以及露骨等情况,并重点检查墩柱底部是否存在混凝土开裂的问题。对于桥台,主要是检查桥梁挡土板是否存在开裂以及混凝土剥落问题,同时检查台帽是否有裂缝问题。对于桥梁基础,由于现阶段大部分桥墩基础为桩柱式基础,因此基础的检查也主要是检查是否存在混凝土风化、剥落、破损以及混凝土破坏等问题。对于锥坡以及护坡的检查,重点是检查锥坡与护坡其实是否完整,是否出现塌陷等问题。

(4)混凝土工程检测。桥梁结构检测中针对混凝土工程主要是对混凝土结构强度、混凝土碳化深度以及混凝土的保护层厚度进行检查。对于混凝土的强度以及碳化深度,重点是对梁板、台帽、墩身等混凝土结构采用回弹法进行试验检测。对于桥梁混凝土结构的保护层厚度,则一般采用钢筋位置以及保护层测定仪进行试验检测,通过在梁板以及墩柱上布置试验检测区,利用测定仪直接显示保护层厚度,并根据保护层厚度特征值与设计值进行比较判断混凝土结构的耐久性。

(5)结构尺寸以及钢筋数量的试验检测。对于桥梁结构尺寸的检测,主要是根据施工设计图纸以及变更技术文件,对桥梁结构的主要承重构件结构尺寸进行检测,检测各部分结构尺寸是否与设计一致。对于钢筋数量以及直径检测,则主要是采用钢筋位置及保护层测定仪与凿开实测相结合的方法检测,重点是对梁板以及墩柱等主要构件的试验检测,由于凿开检测对于结构的损伤较大,因此在试验检测中一般较少使用。

(6)桥面相对线形测量。为了进一步说明桥梁的变形情况,在桥梁检测中应该增加桥面线形测定,一般选择使用坐标基准点测试桥面相对高程的方法进行试验检测。通过在桥梁起点和终点分别设置临时水准点,沿行车道边缘及路中线处布置测点,纵向每隔2 m读取一数值对桥面高程以及横坡坡度进行检测进而评价桥面相对线性。

(7)桥梁结构静荷载试验方案。公路桥梁静荷载试验的主要目的是为了获取梁板控制截面在试验荷载下的应变(应力)、试验荷载作用下的最大挠度、荷载横向分布系数、试验荷载作用下可能展开的裂缝和裂缝展开的宽度等一系列的参数。静载试验主要是分析在正弯矩工况试验荷载满载作用下的梁板应变校验系数判断桥梁梁板正截面强度满足要求,分析在剪力工况试验荷载满载作用下的应变校验系数判断结构斜截面强度,分析正弯矩工况试验荷载满载作用下的位移校验系数判断结构刚度,分析试验荷载满载作用下的相对残余变形判断结构处于何种状态。

(8)桥梁结构动荷载试验方案。动荷载试验主要是通过行车试验、刹车试验、以及跳车试验测定跑车状态下动态增量检测、刹车状态下动态增量检测以及跳车状态下动态增量等一系列的参数指标。通过实测冲击系数、刹车试验梁体的动力放大系数以及跳车试验梁体的动力放大系数,对通车运行下的桥梁技术状况进行评定。

3 桥梁技术状况等级评定

在完成桥梁技术状况检测之后,应该按照《公路桥梁技术状况评定标准》(中的相关规定,分别对桥梁桥面系、上部结构、下部结构的构件与部件进行评定,进而明确桥梁总体技术状况。桥梁总体的技术状况评定可以按下式计算

公式中,Dr为桥梁总体技术状况评分;BDCI为桥面系技术状况评分;SPCI为上部结构技术状况评分;SBCI为下部结构技术状况评分;WD为桥面系在全桥中的权重;WSP为上部结构在全桥中的权重;WSB为下部结构在全桥中的权重。

在完成对桥面技术状况检测评定之后,应该按照所存的各种病害,深入分析病害的产生原因,进而结合病害成因有针对性的提出技术处理方案,具体处理方案主要有以下几种方式:对于梁板宽度大于0.15 mm的竖向裂缝及斜向裂缝,应该进行封缝处理;对宽度大于0.25 mm的裂缝,则应该进行灌封处理;在对裂缝处理后应粘贴钢板加固,以提高梁板正截面抗弯及斜截面抗剪承载能力;如果混凝土梁板箍筋保护层偏小,则应该在将梁板表面清理干净后涂刷渗透型浆料,提高工字梁的耐久性;对于桥梁下部结构墩身及桩顶混凝土冲刷、风化、剥落、露筋的问题,应该首先凿除疏松混凝土,在完成表面清理后采用聚合物修补砂浆予以修复;如果桩基及墩台混凝土结构强度不足,则可以采用采用立柱外套钢管混凝土处理,增加截面尺寸,增强下部结构刚度。

4 结语

在桥梁的日常养护管理中,通过采取多种桥梁检测技术,及时发现桥梁结构可能出现的质量问题,已经成为桥梁工程管养部门的重要任务。为了提高桥检工作的准确度,施工作业人员应该改积极引进使用国内外先进的桥检技术以及桥检方法,并通过深入分析病害问题发生原因,及时处治各种桥梁结构病害,以确保桥梁工程通车运行的安全可靠。

[1]潘长胜,赫广伟.桥梁检测技术及其发展趋势简述[J].黑龙江交通科技,2009,(4).

[2]朱文娥.浅谈如何加强试验检测提高公路工程质量[J].民营科技,2011,(11):271.

[3]李晓元,陈晨,王金川.浅谈桥梁检测技术的应用、研究和发展[J].科协论坛(下半月),2010,(10):1-2.

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