探究混凝土桥梁检测与加固技术的应用

李 海

(盐城市交通工程咨询监理有限责任公司，江苏 盐城 224000)

1 工程概况

某桥梁始建于上世纪末，至今已使用了近20年。由于桥梁年久失修，加之当初的技术要求较现在低，所有桥梁已经出现一定程度的破损及老化。对此，必须尽快开展检测，以确定桥梁实际性能状态，并根据检测结果对它的使用功能予以评定，进而为桥梁加固打下可靠的理论基础。先围绕该桥梁，对其检测和技术技术具体应用做如下分析探究。

2 桥梁检测

2.1 准备工作

在正式开始桥梁检测前，应先认真做好以下各项准备工作。

(1)对现场实际测试条件进行勘察，确定需要进行测试的具体桥跨。

(2)对桥梁结构进行初步计算，所得计算结果可以为后续荷载试验提供正确指导。

(3)结合以往试验工作经验，准备各类测试仪器，并对仪器设备进行必要的标定。

(4)在必要的情况下，由委托方在桥梁的中跨及支墩处进行脚手架的支设，为现场测点的布置与施测提供便利。要注意的是，脚手架搭设属于高空作业，必须做好安全管理与控制。

(5)该工程的试验荷载为袋装沙，每袋25 kg。

(6)为确保试验能够顺利完成，需在前期准备工作中和试验过程中都配置专门的电工。

(7)为避免行车对桥梁荷载试验造成影响，试验过程中应进行交通临时管制。

2.2 试验实施

(1)检查并清除现场所有可能对试验造成影响的因素。

(2)清场后，对设备进行安装调试。先找出仪器设备具体位置，在荷载点处进行测量放样，标出测点所在位置，并贴好应变片，然后对加速度传感器予以固定，待所有设备仪器均已就位后，开始调试。

(3)在正式加载之前，应先进行预加载试验，以此及时发现潜在的问题与隐患，并确认设备仪器能否正常运行。如果在预加载试验中发现存在问题，应立即报告，并组织相关人员进行处理。

(4)预加载试验完成后开始正式加载试验。在整个试验当中，加载试验为主要环节，必须按照规范提出的程序来加载。对于关键量测数据，需要在试验中做好整理分析，同时和事前估算结果进行对比，如果发现异常，应立即确定产生原因，将问题彻底解决以后，继续进行加载试验。

(5)在试验加载时，待所有加载工况对应的沙袋都已经到位后，对试验仪器具体读数予以观测，在读数达到稳定后正式施测，同时所有测试项目应尽可能一同进行。完成每天的检测任务后，做好记录与汇总。

(6)试验中应保证安全，包括人员与桥梁两个方面。其中，为保证人员的安全，需要在试验前重视并做好教育培训与指导；而为保证桥梁安全，需要采用分级加载措施，每次施加完荷载后，都要对结构发生的位移与应变进行测量。

3 桥梁加固

该桥梁主要采用粘贴钢板的方法来加固，其施工工艺流程如图1所示。

图1 桥梁粘贴钢板法加固施工工艺流程

3.1 构件表面处理

对待加固构件或结构表面进行打磨，凿除厚度为6～8 mm的表层，包括劣化层，到露出内部新鲜表面为止，然后利用压缩空气对粉尘进行清理，并用水清洗至干净。另外，在自然干燥后，还应使用丙酮对表面进行反复擦拭。

3.2 钢板制作可粘贴表面处理

以图纸为依据，结合现场的实际情况对钢板进行下料，同时按照具体的孔位来钻孔。在结构上实施打孔以前，需要准确探明各类钢筋所在位置，以免对钢筋造成损伤。

3.3 钻孔埋设螺栓

在钢板粘贴区域内沿钢板的长度方向以图纸所示的间距进行钻孔，孔径不能比螺栓直径小，一般要达到12 mm以上，钻孔的深度按8 cm控制。在打孔之前，利用测试仪确定钢筋分布情况，不可盲钻。钻好的孔应及时用压缩空气来清孔，然后用丙酮进行清洗，干燥后均匀涂抹环氧树脂基液，并向孔中填入环氧胶泥，达到孔深的1/3，再以较慢的速度旋入螺栓，最后使用环氧胶泥对孔口进行封堵，直到达到饱满。

3.4 钢板表面打磨

在粘贴表面，钢板容易生锈，对此，需进行打磨，直到露出金属光泽。对于粗糙程度，应尽可能大，打磨后形成的纹路需要和板的受力方向保持垂直，之后用酒精对钢板表面进行擦拭。

3.5 粘接剂配制

在使用粘接剂以前应对其进行严格的质量检查，经检查确认合格后才能在施工中使用，另外粘接剂必须按照说明书来配制。在搅拌的过程中，应注意防止水进入，以相同的方向来搅拌，且容器中不能存在油污。

3.6 钢板粘贴

用刮刀在清理和打磨好的钢板表面均匀涂抹粘接剂。为了使粘接剂能够充分粘附、扩散，可先使用一定量的粘接剂于结合面处反复刮抹，然后添抹到要求的厚度，即2～4 mm，使粘接剂呈现出中间厚四周薄，之后即可对钢板进行粘贴，使其固定在指定位置。完成对钢板的粘贴后，还应设置垫片，并将螺母紧固。对螺母进行紧固的过程中应交替实施，确保多余胶液可以从钢板缝隙流出，以此达到理想的密贴效果。

3.7 固化

在固化的过程中，现场人员不可对钢板进行扰动。如果在固化的过程中突然降雨，则要做好对钢板处的防雨防水，若构件表面湿度超过85%，则不允许直接施工，需要采取有效措施。一般情况下，固化应持续12 h。

3.8 钢板防腐

钢板在长时间使用后容易锈蚀，对此，在完全固化后，应采取有效措施为钢板进行防腐处理，常用方法为在钢板表面均匀涂抹一层防锈漆。

3.9 质量检测

(1)粘接剂

以A级胶为例，其胶体性能应达到以下要求：①抗拉强度不低于30 MPa；②抗拉弹性模量不低于3 500 MPa；③抗弯强度不低于45 MPa，且不能发生脆性破坏；④抗压强度不低于65 MPa；⑤伸张率应达到1.3%以上。其粘接性能应达到以下要求：①拉伸抗剪强度不低于15 MPa；②不均匀扯离强度不低于16 KN/m；③粘接后抗拉强度不低于33 MPa；④粘接后正拉粘接强度不低于2.5 MPa，相对于混凝土而言。

(2)钢板粘贴

①孔位尺寸偏差采用尺量的方法检查，每个部位抽查10%，若不足10，则按10抽查1处以上，其偏差不能超过锚筋+2～4 mm。

②孔深偏差采用尺量的方法检查，每个部位抽查10%，若不足10，则按10抽查1处以上，其偏差不能超过设计值。

③注胶饱满程度采用目测的方法检查，每个部位抽查10%，若不足10，则按10抽查1处以上，应达到饱满。

④螺栓间隔距离采用尺量的方法检查，每个部位抽查10%，若不足10，则按10抽查1处以上，其偏差不能超过设计值。

4 结束语

综上所述，桥梁检测是确定桥梁性能状态和是否需要加固的重要举措，它能为后续桥梁养护及养护提供可靠参考，保证所选加固技术的合理性与有效性。同时桥梁加固也十分重要，在按照检测结果采用合理可行加固技术的同时，还应做到规范施工，保证加固效果。