公路桥梁检测与加固技术探究
2020-11-06刘小宇
刘小宇
摘要：研究和分析公路桥梁检测与加固技术，包括结构检测、外观检测与特殊检测，总结公路桥梁检测内容，联合工程实践经验，提出公路桥梁加固施工技术，希望能够对相关人员起到参考性价值。
关键词：公路桥梁检测;加固技术
定期检测和检查公路桥梁质量的意义非常大，由于公路桥梁工程建设日益复杂，且整个施工周期比较长，工程材料与人力消耗大。所以，为了加强公路桥梁检测与维护力度，延长工程运营寿命，必须检测公路桥梁工程的使用状态与缺陷损伤，以此为公路桥梁维护与加固提供基础数据，同时可以充实公路桥梁数据库，为公路桥梁工程管理提供科学依据，全面提升公路桥梁运行安全与稳定，还能够发挥出经济效益和社会效益。
1、公路桥梁检测内容
1.1 外观检测
在公路桥梁检测工程中，外观检测属于重要内容。通过外观检测可以明确公路桥梁外观结构破损状态。科学准确地评价公路桥梁，能够为公路桥梁检修与维护提供可靠数据。在检测公路桥梁外观结构时，多采用人工检测方式，主要检查公路桥梁的损坏问题。
1.2 结构检测
在公路桥梁检测中，不仅要关注外观检测，还需要对公路桥梁结构进行检测。相比于外观检测来说，结构检测多采用仪器设备开展操作。在检查公路桥梁结构时，所应用无损检测技术，以此明确公路桥梁受损位置，评估损坏影响程度，同时可以对公路桥梁的耐久性与承载性进行测量，采用系统化计算，估测公路桥梁损坏状态，之后按照实际损坏状态制定检修维护方案。
1.3 特殊检测
采用结构检测和外观检测无法测量公路桥梁承载性能与缺陷不足时，则必须采用特殊检测方法。在明确公路桥梁损坏缺陷部位之后，需要及时采取措施予以加固，在加固处理之前应当做好特殊检测工作。采用检测方法能够为维护加固工作提供可靠数据。当发生自然灾害事件后，必须及时开展特殊检测，以此明确公路桥梁的损坏位置，同时按照检测数据，制定科学的维护加固方案。
2、公路桥梁结构加固技术
2.1 体外预应力加固技术
当桥梁为梁式结构时，结构状态超过极限值后，则要求技术人员在公路桥梁外部设置预应力，采用此种方式减少桥梁结构裂缝，有效控制公路桥梁结构的下挠，优化不同截面位置的应力状态，在应用体外预应力加固技术时，可以永久保留预应力。在加固处理之后，必须联合工程实际需求，拆除体外预应力。所以，体外预应力加固技术具备较强适应力，可以持续扩大应用范围。针对体外预应力来说，采用加固措施能够加强公路桥梁承载性能，在大型车辆通行时，可以实现临时加固效果。应用体外预应力加固技术，不会增加主桥梁结构自重，能够优化公路桥梁结构受力状态，以此加强桥梁抗裂性能。
2.2 外包混凝土加固技术
对于此种加固技术来说，应用范围非常广，可以作用于钢架桥、拱桥、桥梁基础加固处理中。为了确保外包混凝土加固处理效果，在设计混凝土尺寸时，必须考虑到基础性能问题，同时加强外包构件的承载性能。技术人员在应用外包混凝土加固技术时，需要对混凝土进行补强处理，以此承受相应压力。针对新浇筑混凝土来说，应当将结构厚度控制在150mm以内，同时对原有混凝土表面进行凿毛处理。采用此种技术方法，可以确保混凝土表面凹凸结构深度值大于6mm。外包混凝土应用喷射混凝土方式时，应当确保凹凸深度大于40mm。在混凝土材料制备中，需要选用碎石或者鹅卵石作为混凝土粗骨料，将粗骨料粒径控制在20mm以内。对应用型钢筋材料与钢板材料进行补强处理时，应当合理传递内在作用力，确保补强结构与原有结构共同受力。在应用钢筋材料时，也应当做好补强处理，U型箍筋直径和钢筋直径一致，针对封闭式箍筋来说，直径必须小于10mm。在加固结构中，钢筋位置与桥梁结构的受力钢筋应当大于20mm。
2.3 钢板黏贴加固技术
在应用钢板加固技术时，需要合理应用锚栓方式或者粘结剂材料。技术人员需要锚固钢板材料在公路桥梁结构中的受拉端，也可以应用黏贴方式。采用此种方式，可以借助钢板材料补强钢筋，改善公路桥梁结构的耐久性与承载性能。当公路桥梁结构由于交通路段所致主梁承载力下降，梁板结构内部主梁产生横向断裂缝，则可以应用钢板粘贴加固方式，全面加固和处理桥梁结构。
2.4 植筋加固技术
该项技术指的是按照工程设计图纸上确定的钢筋直径标准，需要根据钻孔直径和深度标准在混凝土构件上使用专门的植筋牢固粘结对钢筋进行新的设计，之后利用化学粘接剂的方式，全面将植筋拉力传递到混凝土当中。在应用植筋加固技术时，需要注意以下几点：在钻孔时需要按照设计图纸将误差控制在2cm以内，并且需要做好标记。在钻孔完成之后，会遗留较多的灰尘和杂物，因此需要对其进行清洁处理，使用压缩空气法以及硬毛刷进行多次处理，全面保障其安全性。在注胶之前，需要清理钢筋长度范围内的油污以及铁锈等，可以使用钢丝刷以及磨光机进行处理，在进行深度处理时需要借助于丙酮。使用注胶枪将胶液注入到孔内，之后需要将钢筋迅速放入孔内，使用单向旋入方式。
3、公路桥梁工程加固案例分析
3.1 工程概况
以A公路桥梁为例，该桥梁建设于1980年，投入使用40年。公路桥梁结构为钢筋混凝土结构，跨径宽度为20m，桥梁宽度为10m，将人行道设置在桥梁两侧，人行道宽度为1.4m。桥梁投入运行后15年设施加宽处理，由于多种因素所致負面影响，损坏桥梁结构的混凝土。在桥梁结构中出现钢筋外露现象，从而导致外露钢筋锈蚀严重。通过分析桥梁结构可知，整体配筋率较低，且承载结构尺寸不合理性。
3.2 检测结果
第一，外观质量。在检测公路桥梁外观时发现，桥梁工程存在外观缺陷，主要表现在以下方面：首先，桥梁跨中位置存在混凝土保护层，保护层结构出现严重脱落问题，且结构配筋数量少，存在钢筋外露和锈蚀问题。其次，桥梁拱圈位置存在较多裂缝，多数裂缝发展为贯通裂缝，裂缝值均大于2mm。再者，公路桥梁结构墙身存在严重剥落问题。
第二，加固方案。由于公路桥梁的使用时间比较长，桥梁工程面临较大压力，可以联合检查结果处理局部结构，同时针对横向结构进行包钢处理，焊接钢主板和主拱肋板，处理缝隙位置，选择具备膨胀性能的材料进行填充，具体加固处理措施如下：（1）桥梁主拱结构的加固处理：应用钢板黏贴加固方式，可以有效加固桥梁。采用此种方式可以确保钢板平整。加固所应用的钢板厚度在8mm，桥梁横系梁与主肋结构形成完整体，之后采用钢筋加固方式，浇筑处理原有桥梁表面。在浇筑施工处理中，应用C45等级混凝土，新浇筑混凝土结构厚度值在20cm。
4、结束语
综上所述，公路桥梁结构长时间受到荷载影响，且老旧工程施工技术方法存在缺陷与不足，从而会损坏公路桥梁。所以主管部门必须定期检测公路桥梁，注重检查公路桥梁外观，之后检测结构内部状态，明确公路桥梁存在的特殊病害，采取有效措施予以处理。
参考文献：
[1] 梁振勇.关于公路桥梁的病害、加固方法与相关检测方法的阐述[J].中国高新区，2017，25（22）：178.
[2] 牟风芹，鞠一帆.公路桥梁工程中预应力混凝土桥梁的检测与加固[J].工程技术研究，2020，5（03）：89-90.
[3] 武钰.浅析公路桥梁工程中预应力混凝土桥梁的检测与加固[J].公路交通科技（应用技术版），2019，15（08）：185-186.
[4] 吴秀娟.维修加固技术在公路与桥梁检测中的合理运用探讨[J].中国标准化，2019，21（06）：194-195.
[5] 胡勇.浅谈公路桥梁工程中预应力混凝土桥梁的检测与加固[J].城市建设理论研究（电子版），2017，20（36）：32.
刘小宇
摘要：研究和分析公路桥梁检测与加固技术，包括结构检测、外观检测与特殊检测，总结公路桥梁检测内容，联合工程实践经验，提出公路桥梁加固施工技术，希望能够对相关人员起到参考性价值。
关键词：公路桥梁检测;加固技术
定期检测和检查公路桥梁质量的意义非常大，由于公路桥梁工程建设日益复杂，且整个施工周期比较长，工程材料与人力消耗大。所以，为了加强公路桥梁检测与维护力度，延长工程运营寿命，必须检测公路桥梁工程的使用状态与缺陷损伤，以此为公路桥梁维护与加固提供基础数据，同时可以充实公路桥梁数据库，为公路桥梁工程管理提供科学依据，全面提升公路桥梁运行安全与稳定，还能够发挥出经济效益和社会效益。
1、公路桥梁检测内容
1.1 外观检测
在公路桥梁检测工程中，外观检测属于重要内容。通过外观检测可以明确公路桥梁外观结构破损状态。科学准确地评价公路桥梁，能够为公路桥梁检修与维护提供可靠数据。在检测公路桥梁外观结构时，多采用人工检测方式，主要检查公路桥梁的损坏问题。
1.2 结构检测
在公路桥梁检测中，不仅要关注外观检测，还需要对公路桥梁结构进行检测。相比于外观检测来说，结构检测多采用仪器设备开展操作。在检查公路桥梁结构时，所应用无损检测技术，以此明确公路桥梁受损位置，评估损坏影响程度，同时可以对公路桥梁的耐久性与承载性进行测量，采用系统化计算，估测公路桥梁损坏状态，之后按照实际损坏状态制定检修维护方案。
1.3 特殊检测
采用结构检测和外观检测无法测量公路桥梁承载性能与缺陷不足时，则必须采用特殊检测方法。在明确公路桥梁损坏缺陷部位之后，需要及时采取措施予以加固，在加固处理之前应当做好特殊检测工作。采用检测方法能够为维护加固工作提供可靠数据。当发生自然灾害事件后，必须及时开展特殊检测，以此明确公路桥梁的损坏位置，同时按照检测数据，制定科学的维护加固方案。
2、公路桥梁结构加固技术
2.1 体外预应力加固技术
当桥梁为梁式结构时，结构状态超过极限值后，则要求技术人员在公路桥梁外部设置预应力，采用此种方式减少桥梁结构裂缝，有效控制公路桥梁结构的下挠，优化不同截面位置的应力状态，在应用体外预应力加固技术时，可以永久保留预应力。在加固处理之后，必须联合工程实际需求，拆除体外预应力。所以，体外预应力加固技术具备较强适应力，可以持续扩大应用范围。针对体外预应力来说，采用加固措施能够加强公路桥梁承载性能，在大型车辆通行时，可以实现临时加固效果。应用体外预应力加固技术，不会增加主桥梁结构自重，能够优化公路桥梁结构受力状态，以此加强桥梁抗裂性能。
2.2 外包混凝土加固技术
对于此种加固技术来说，应用范围非常广，可以作用于钢架桥、拱桥、桥梁基础加固处理中。为了确保外包混凝土加固处理效果，在设计混凝土尺寸时，必须考虑到基础性能问题，同时加强外包构件的承载性能。技术人员在应用外包混凝土加固技术时，需要对混凝土进行补强处理，以此承受相应压力。针对新浇筑混凝土来说，应当将结构厚度控制在150mm以内，同时对原有混凝土表面进行凿毛处理。采用此种技术方法，可以确保混凝土表面凹凸结构深度值大于6mm。外包混凝土应用喷射混凝土方式时，应当确保凹凸深度大于40mm。在混凝土材料制备中，需要选用碎石或者鹅卵石作为混凝土粗骨料，将粗骨料粒径控制在20mm以内。对应用型钢筋材料与钢板材料进行补强处理时，应当合理传递内在作用力，确保补强结构与原有结构共同受力。在应用钢筋材料时，也应当做好补强处理，U型箍筋直径和钢筋直径一致，针对封闭式箍筋来说，直径必须小于10mm。在加固结构中，钢筋位置与桥梁结构的受力钢筋应当大于20mm。
2.3 钢板黏贴加固技术
在应用钢板加固技术时，需要合理应用锚栓方式或者粘结剂材料。技术人员需要锚固钢板材料在公路桥梁结构中的受拉端，也可以应用黏贴方式。采用此种方式，可以借助钢板材料补强钢筋，改善公路桥梁结构的耐久性与承载性能。当公路桥梁结构由于交通路段所致主梁承载力下降，梁板结构内部主梁产生横向断裂缝，则可以应用钢板粘贴加固方式，全面加固和处理桥梁结构。
2.4 植筋加固技术
该项技术指的是按照工程设计图纸上确定的钢筋直径标准，需要根据钻孔直径和深度标准在混凝土构件上使用专门的植筋牢固粘结对钢筋进行新的设计，之后利用化学粘接剂的方式，全面将植筋拉力传递到混凝土当中。在应用植筋加固技术时，需要注意以下几点：在钻孔时需要按照设计图纸将误差控制在2cm以内，并且需要做好标记。在钻孔完成之后，会遗留较多的灰尘和杂物，因此需要对其进行清洁处理，使用压缩空气法以及硬毛刷进行多次处理，全面保障其安全性。在注胶之前，需要清理钢筋长度范围内的油污以及铁锈等，可以使用钢丝刷以及磨光机进行处理，在进行深度处理时需要借助于丙酮。使用注胶枪将胶液注入到孔内，之后需要将钢筋迅速放入孔内，使用单向旋入方式。
3、公路桥梁工程加固案例分析
3.1 工程概况
以A公路桥梁为例，该桥梁建设于1980年，投入使用40年。公路桥梁结构为钢筋混凝土结构，跨径宽度为20m，桥梁宽度为10m，将人行道设置在桥梁两侧，人行道宽度为1.4m。桥梁投入运行后15年设施加宽处理，由于多种因素所致負面影响，损坏桥梁结构的混凝土。在桥梁结构中出现钢筋外露现象，从而导致外露钢筋锈蚀严重。通过分析桥梁结构可知，整体配筋率较低，且承载结构尺寸不合理性。
3.2 检测结果
第一，外观质量。在检测公路桥梁外观时发现，桥梁工程存在外观缺陷，主要表现在以下方面：首先，桥梁跨中位置存在混凝土保护层，保护层结构出现严重脱落问题，且结构配筋数量少，存在钢筋外露和锈蚀问题。其次，桥梁拱圈位置存在较多裂缝，多数裂缝发展为贯通裂缝，裂缝值均大于2mm。再者，公路桥梁结构墙身存在严重剥落问题。
第二，加固方案。由于公路桥梁的使用时间比较长，桥梁工程面临较大压力，可以联合检查结果处理局部结构，同时针对横向结构进行包钢处理，焊接钢主板和主拱肋板，处理缝隙位置，选择具备膨胀性能的材料进行填充，具体加固处理措施如下：（1）桥梁主拱结构的加固处理：应用钢板黏贴加固方式，可以有效加固桥梁。采用此种方式可以确保钢板平整。加固所应用的钢板厚度在8mm，桥梁横系梁与主肋结构形成完整体，之后采用钢筋加固方式，浇筑处理原有桥梁表面。在浇筑施工处理中，应用C45等级混凝土，新浇筑混凝土结构厚度值在20cm。
4、结束语
综上所述，公路桥梁结构长时间受到荷载影响，且老旧工程施工技术方法存在缺陷与不足，从而会损坏公路桥梁。所以主管部门必须定期检测公路桥梁，注重检查公路桥梁外观，之后检测结构内部状态，明确公路桥梁存在的特殊病害，采取有效措施予以处理。
参考文献：
[1] 梁振勇.关于公路桥梁的病害、加固方法与相关检测方法的阐述[J].中国高新区，2017，25（22）：178.
[2] 牟风芹，鞠一帆.公路桥梁工程中预应力混凝土桥梁的检测与加固[J].工程技术研究，2020，5（03）：89-90.
[3] 武钰.浅析公路桥梁工程中预应力混凝土桥梁的检测与加固[J].公路交通科技（应用技术版），2019，15（08）：185-186.
[4] 吴秀娟.维修加固技术在公路与桥梁检测中的合理运用探讨[J].中国标准化，2019，21（06）：194-195.
[5] 胡勇.浅谈公路桥梁工程中预应力混凝土桥梁的检测与加固[J].城市建设理论研究（电子版），2017，20（36）：32.
