桥梁养护检测加固一体化技术的应用

袁和勇

(安徽交通职业技术学院，安徽 合肥 230000)

1 养护检测加固一体化技术流程

传统模式的桥梁养护检测与加固是分开进行的，其中的例行经常检查是由桥梁权属单位自行完成，而定期的详细检查则需要公开招标委托记性，更为特殊的部件检查可能还需要邀请招标委托。而加固设计需根据费用决定采用直接委托或公开招标的方式，设计确认后，加固施工一般均采用公开招标方式。传统模式工程承担方延续性差、责任心参差不齐，质量管理繁琐复杂，对业主方综合要求高，最低价招标导致质量风险增大，在质量上很难以保障；在工期控制上，由于招投标流程较多，整个工期延长，难以搭接作业，因而流水作用时效性差；从成本上看，招投标、管理成本较多，存在重复劳动导致的成本增加，且方案缺乏长远规划，不能合理分配资金等，造成业主方管理压力大。

养护检测加固一体化流程则便利很多，对于项目甲方来讲，一体化减少了管理链条，同时责任边界明晰，可以有效的保障工程质量。在后期责任方面，可以有效将风险转移，并节约养护资金；对于乙方来讲，一体化流程能组合优势资源，进而提供优质服务。对于企业内部，能够激发内部管理，同时实现无缝衔接，并合理安排资金，降低总投资。一体化中的每道程序，都可以看做三步走流程：

一体化的检测评估：(1)经常检查：桥梁检查，隧道检查，涵洞、边坡检查；(2)定期检查：桥梁定期检查，隧道定期检查，特大桥梁定期观测；(3)特殊检查：材质状况检测，承载能力检测，应急专项检测，水下基础检测，其他检测等。

一体化的加固设计：(1)方案设计：包括维修加固比选方案以及方案概算编制；(2)施工图设计：包括维修加固施工图及施工图预算编制；(3)额外技术要求：主要以材料相关要求、质量评定标准、施工工序要求、交通组织要求等文字文件组成。

一体化的施工阶段：(1)耐久性恢复：包括裂缝封闭、灌浆，混凝土破损修补，钢筋除锈修复，桥面系修复等；(2)承载力补强：利用增大截面法，体外(体内)预应力，粘贴钢板，粘贴纤维板等方式进行补强；(3)部分构件更换：包括支座更换及伸缩缝更换等。

2 工程概况

某绕城高速公路全长25.482 km，有大、中、小桥梁29座，其中立交桥5座，特大桥2座。东连接线支线为东西向，路名“虹桥路”，为双向六车道城市Ⅰ级主干道。该干道全长6.125 km，总投资29.38亿元。其中1#桥梁病害严重，本文即基于此座桥梁所发现问题进行探讨。

3 桥梁检测评估及检测方案

3.1 表观损伤检测

对于肉眼可见损伤较大的桥梁，首先需进行技术状况评估，主要从桥面系、上部结构、下部结构、支座四个层面对全桥进行完整的表观损伤检测。

3.2 材质状况检测

表观只是针对表面所显现的问题进行的检查，内部更深层次的因素可能是材料的原因，因而需对全桥的材料进行检测，包括耐久性评估，混凝土强度，碳化深度，钢筋锈蚀，混凝土内部质量，钢筋保护层厚度等多个方面。

3.3 承载能力检测

对于桥梁，其最重要的作用是负担交通荷载，因而桥梁的整体承载能力检测更是不可忽视，一般需要对承载能力进行评估，同时需进行静载试验以及动载试验等。

3.4 检测方案

(1)混凝土强度检测

主要采用超声回弹法，对梁及桥墩进行系统检测

①每一测区应记取16个回弹值，测点宜在测区范围内均匀分布，相邻两侧点净距不宜小于20 mm；

②每一构件测区数不应少于10个；

③构件的重要部位及薄弱部位必须布置测区，并避开预埋件。

(2)混凝土碳化深度检测

混凝土的碳化是混凝土所受到的一种化学腐蚀。空气中CO2气渗透到混凝土内，与其碱性物质起化学反应后生成碳酸盐和水，使混凝土碱度降低的过程称为混凝土碳化，又称作中性化。

对于钢筋混凝土来说，碳化会使混凝土的碱度降低，同时，增加混凝土孔溶液中氢离子数量，因而会使混凝土对钢筋的保护作用减弱。

(3)钢筋位置及保护层厚度检测

采用电磁法，基本原理为电磁感应，仪器探头产生一个电磁场，当某条钢筋位于这个电磁场内时，会引起这个电磁场磁力线的改变，造成局部电磁场强度变化。电磁场强度的变化和金属物的大小与探头距离存在一定的对应关系，通过这种关系，可估测混凝土中钢筋位置及保护层的厚度。检测时，需根据竣工图所示钢筋布置方式进行校核。

(4)混凝土内部缺陷检测

超声波是超声频率的机械振动在弹性介质中的传播过程。超声波探测仪是利用了超声波在物体中传播时，如遇到不同介质会在其界面反射的原理制成的。利用此种检测方法，对桥梁混凝土内部，尤其是桥墩部分进行检测，探查内部是否具备裂缝伤痕等。

(5)桥梁静载试验

一般利用载重车搭配配重及沙袋等进行加载，可利用加载结果绘制加载曲线，进而分析全桥的应变，挠度，裂缝，索力等数值是否处在正常使用状态。

(6)桥梁动载试验

采用高灵敏度动力测试系统测定桥址处风荷载、地脉动、水流等随机荷载激振而引起桥跨结构的微小振动响应，测得结构的自振频率、振型和阻尼比等动力学特征。采用试验车以不同速度匀速通过桥跨结构，由于在行驶过程中对桥面产生冲击作用，从而使桥梁结构产生振动。通过动力测试系统测定桥跨结构主要控制截面测点的动力响应。

4 主要病害分析及加固处理

通过对1#桥进行系统的检测后，发现其主要存在墩柱偏位的问题。通过对连续三个墩的测量表明，18#墩与19#墩，19#墩与20#墩的间距分别为29.59 m及30.38 m，与设计值30 m有一定偏差，综合偏位值约为40 cm。进一步分析上部梁体发现，梁体伸缩缝位置未变动，仅墩台带动盖梁移动。通过表观监测，偏位的19#墩表面肉眼可见裂缝较多，初步分析为由墩柱倾斜导致的弯曲受拉裂缝。通过到桥下桥墩附近调查，发现墩底较多松散碎石，堆填体没有明显滑移及坍塌的迹象。

根据以上分析，并经过综合推演及数值模拟分析，温度效应下产生的墩顶水平位移极小，对墩台偏移影响不大。反而是因而支座上部分钢构件不平整，使梁体受自重影响，无法恢复，逐渐累积成倾斜状态。而在数值模拟上增加车辆荷载后，位移影响仍然较小，但不排除其日积月累造成的影响。

通过计算，拟采用在支座处增加楔形调平钢板的方式，整体将较低一侧加固，使其下沉停止。而针对墩身已有裂缝，采用外补混凝土的方式进行加固。

5 结 语

通过对养护检测加固一体化技术的阐述，分析了其与传统养护加固技术模式的异同，并结合某绕城高速公路1#桥的养护检测加固一体化技术应用，对详细的过程进行分解介绍，可得出以下结论：

探索综合养护承包方式。推进公路养护向社会购买服务的广度和深度，积极探索各种综合养护承包方式，通过将养护技术咨询和设计、养护设计和施工等业务统一发包，将一定规模的路网在一定周期年限内的各类养护作业统一发包，或实施建设、管理、养护一体化等方式，培育和引导养护作业单位整合技术资源，提升技术实力，提高公路养护生产效率，实现公路全寿命周期内养护效益最大化。

对服役桥梁的检测应做到尽量周全，在周期上启用日常与定期检查，在覆盖程度上应综合桥梁上部体系及下部体系，同时针对较难操作的试验，也应创造条件完成，这样才能有效探索桥梁服役期间各种病害生成的原因，对症下药，及时根治病害，保障桥梁工程的安全。