浅析桥梁检测和加固技术的应用

吴刚

摘要：随着基础建设速度的大大加快，大量桥梁的修建，使得交通变得十分便利。然而桥梁结构长期在自然环境和使用环境的作用下慢慢产生损伤，变得难以适应当今交通的发展。因此，桥梁的检测和加固便成为一个急需解决的难题。本文则简单介绍了当今桥梁检测和加固技术中常用的方法。

关键词：桥梁结构；检测；加固；应用

1、引言

随着我国经济的持续发展，交通设施的建设速度大大加快，一座座桥梁的修建，让交通变得十分方便。尽管如此，桥梁结构长期在自然环境（大气腐蚀、温度、湿度变化）和使用环境（荷载作用与频率的增加、材料与结构的疲劳）的作用下，会慢慢产生损伤现象，进而导致一些病害情况的发生，再加上很多桥梁都已超限服役，难以适应当今经济的发展。因此，桥梁的检测和加固便成为一个必须面对的难题。

2、桥梁检测常用方法

在使用期间桥梁结构由于受到各种因素的作用，会出现各种各样的损伤，一般会对桥梁进行经常性检查、定期检查和特殊检查。这些措施对桥梁的维护发挥着关键的作用。

当前桥梁检测常用的方法有：无破损检测法、半破损检测法、半破损与无破损的综合法及荷载试验。其中前三项是检测混凝土结构的强度和内部缺陷。近年来，混凝土的无损检测技术没有太大发展，主要还是用回弹法、超声法测试混凝土强度，而荷载试验是综合评价桥梁结构特性及其承载能力。

荷载试验包括静力荷载试验和动力荷载试验两种。静力荷载试验，顾名思义，一般将静止的荷载作用于桥梁，来测试桥梁结构的应变、位移以及裂缝发展情况等，进而推断桥梁结构在静荷载作用下的工作状态。静载试验主要分为如下三个阶段：桥梁结构的考察和方案的设计；加载和观测；数据的分析与结论。经过荷载试验的桥梁，应根据试验的数据资料来分析结构的整体状况，进一步评定桥梁的承载能力。

而桥梁动力荷载试验，一般将行驶的汽车荷载和其他动力荷载作用于桥梁之上，来检测结构的动力特性，如桥梁的振动变形，从而判断在动力荷载下桥梁结构受冲击和振动影响的程度。桥梁所受车辆荷载的冲击和振动作用，使其产生的动力效应通常是大于静力效应的。在旧桥上，这种动力效应增大所产生的影响，随着交通量、交通车辆的行驶速度而日益严重。因此，用动力荷载试验来判断和确定桥梁在车辆荷载下的动力效应以及使用条件，对评判桥梁状况非常重要。

3、桥梁加固技术应用

对原有的桥梁进行加固补强、改造翻新，最大程度的利用现有资源，保证其使用安全，延长现有桥梁的使用寿命，是当今工程界廣泛关注的热点问题。目前我国老化桥梁、危桥的数量逐年增多，对旧桥进行加固已成为桥梁研究、设计、管理部门的当务之急。

桥梁加固可以采用多种多样的形式，常见的桥梁加固方法主要有如下几种，分别是：

3.1桥面补强层加固法

通常会加铺一层混凝土到梁顶上，先要凿除原有桥面，使主梁形成一个整体，从而使主梁的截面抗压强度增大，进而使梁体的横向荷载分布性能得到改善，使得桥梁承载能力得到提高。

3.2外包混凝土加固法

该方法也被称为增大截面加固法，一般通过增大构件的截面面积和配筋，使构件的强度、刚度和稳定性得到增强，同时还能减小裂缝宽度。对于梁桥、拱桥、刚架桥等桥梁形式，在条件允许的情况下，均可使用该方法。此种方法会增加原有恒重，因此，在拟定尺寸时，还要考虑结构本身的承载能力，这也是方案能否运用的基础。

3.3钢板粘贴加固法

随着交通流量的不断增加，主梁的承载力越来越不能满足要求，或纵向的主筋被锈蚀，或在主梁一些部位出现横向裂缝，此时，可采用粘结剂和锚栓把钢板锚固到受拉缘或者较为薄弱的部位，用钢板来替代补强钢筋，从而提高整个结构的承载能力和耐久性。

3.4喷锚混凝土加固法

首先要把锚筋植入到需加强的结构里，挂设一个补强钢筋网，然后喷射混凝土，形成一个组合结构，与原来的结构共同受力。一般通过喷射机械，把新混合的混凝土喷射到钢筋受喷面上，待其凝结硬化后便会形成一种钢筋混凝土。在高速喷射混凝土时，混凝土很密实，所以不需要振捣，喷锚混凝土与旧混凝土的粘结强度为 0.7Mpa-2.8Mpa。

3.5改变结构受力体系的加固法

这种加固、改造方法是通过改变桥梁结构受力体系，实现提高桥梁的承载能力。它的基本原理是通过减少控制截面的内力来进行加固。可以通过体系转换法加固拱桥，把单纯拱的受力状态变为拱梁组合体系受力状态，也就是把拱上建筑变为梁式结构，拱梁组合体系受力状态更均匀。另外，对拱上建筑的旧桥而言，把拱式改为梁式拱上建筑，会明显减少恒载重量。

3.6体外预应力加固法

对于体外预应力加固的方法，主要是应用在梁式桥正常使用极限状态超限的结构上。我们对旧桥加以体外预应力，不仅能够减少，甚至可以消除裂缝，使梁体下挠减小，而且还可以改善结构各截面的应力状态。

3.7减轻拱上自重加固法

减轻拱上自重，也属于调整拱上恒载分布的方法，尽管它们的出发点和适用场合不同，但都是为了提高和恢复原桥的承载能力。调整拱上恒载分布，主要是针对主拱圈的变形过大，从而达到调整拱轴线与压力线的目的；减轻拱上建筑自重的方法，主要是针对某些双曲拱桥的基础承载能力较低的情况，来降低对基础承载力的要求。

4、总结

随着科技的飞速发展，在桥梁建设上，已经开始广泛使用先进的监测、检测和加固技术。对大型桥梁进行系统地、精确地跟踪监测，获取第一手的数据资料，一直是国内外工程界致力研究的重大课题，本文针对传统的加固方法进行了归纳总结。选择桥梁加固的方法，要进行全面综合考虑。针对桥梁不同部位的不同病害，要主次清晰，对症下药，方法既要得当准确，也要经济耐久实用，为桥梁的健康发展打下坚实的基础。

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