桥梁检测及加固技术的研究与应用
2022-06-23岳发
岳发
【摘要】现如今,经济的不断增长、社会的不断进步,促使桥梁工程无论是在建设数量方面,还是在建设规模方面,均在发生着质的变化。通过建设桥梁工程,可以为人民群众的日常出行以及贸易往来起到便利性的作用。而在開展桥梁工程施工作业期间,会由于受到众多因素的影响,而直接影响到桥梁工程日后使用的稳定性、安全性以及耐久性。由此可见,相关从业人员必须要做好桥梁工程的试验检测工作,对存在问题的部位及时予以处理及解决,从而实现桥梁工程使用周期的延长与使用质量的提高。除此以外,在桥梁工程项目的建设工作中,还必须要对加固技术的合理、科学、有效应用投入高度的重视,通过检测桥梁以及辅以高效的加固技术,从而保障桥梁工程能够提高安全性能、稳定性能,保障桥梁工程建设质量与建设效率的提升,推动桥梁工程日后的长远、稳健、持续、健康、良好发展。基于此,本文首先针对开展桥梁检测工作的重要性进行分析,并将其视为切入点,对于桥梁检测技术的应用以及加固技术的应用展开详细、深入的分析与探讨,以求能够保障桥梁工程日后的安全使用,确保桥梁工程能够收获更大的经济效益以及社会效益。
【关键词】桥梁;检测技术;加固技术;应用
【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.14.049
引言:
在经济的发展中,桥梁工程属于必不可少的组成之一,是为人们日常出行带来便利的核心因素。而在桥梁工程作业施工期间,必须要做好相应的试验检测工作,从而及时了解桥梁建设过程中所存在的问题,并合理、科学应用加固技术,来整体提升桥梁工程的稳固性、安全性以及耐久性,实现桥梁工程的高效率、高质量建设。由此可见,了解桥梁建设过程中,检测技术以及加固技术的应用策略,是当前相关从业人员需要着重考量的问题,也是推动桥梁工程可持续发展的重要举措。
1、开展桥梁工程检测工作的必要性
1.1降低整体工程造价
通过取样来试验检测桥梁工程施工期间所应用的材料,可以有效检测所在地建筑工程中所遗留的填料、砂石等原材料。如果检测结果显示施工材料与桥梁工程施工标准相符,则可以有效运用至桥梁工程施工中,达成因地制宜的目标,并且大幅度减少桥梁工程采购原材料的成本,实现建设桥梁工程成本造价的节约。
1.2保证工程整体质量
在开展桥梁工程施工作业期间,采取检测工作,可以测评任何一个环节与阶段的施工效率、施工质量。通过对测评数据进行分析,能够运用更为有效的措施,对施工原材料做出管控,并且对各种施工先进技术的应用有所把握,为桥梁工程建设完成后的验收效果、使用质量做出保障。
1.3保证工程进度
试验检测工作的效率能够对桥梁工程施工进度产生直接影响。由此可见,将试验检测水平提升,实现工作有序、条理的进行,可以实现工作效率的有效提升,保障桥梁工程能够按照既定计划,合理组织施工作业
2、桥梁检测技术的应用
2.1桥梁检测内容
在桥梁维修加固前,应充分评估桥梁的运行状况,首要任务是全面识别桥梁的劣化和损坏情况,然后根据试验结果确定桥梁的现有状况是否对其耐久性和耐久性构成威胁;其次,对既有桥梁的运输负荷进行考核,确定既有桥梁的既有承载和运输能力是否能够满足既有运输条件的要求;在此基础上,充分考虑桥梁的损伤、耐久性、磨耗、承载程度、设计缺陷、使用环境等因素。从理论上对桥梁检测进行研究并不重要,因为桥梁检测技术在实际工作中是一项实验性的工作,即桥梁检测必须建立在实验的基础上,这类研究主要包括常规检测和荷载试验。他们的主要任务是对结构的受力情况,有计划、有条件地对加载后的数据和现象进行观测和记录,然后记录位移、应力、振幅等物理参数,从而达到桥梁的工作状态,并对工作性能进行评估,根据物理参数反映的结果,对该桥的承载力和运营状况进行评价,为后续加固体系的设计提供有效依据。
首先,必须要细致、全面的检查完成施工作业的桥梁情况,同时,检测其结构状况。尤其是桥梁结构,必须要更加详细的检测其承载能力以及使用性能。
其次,除了需要对桥梁结构以及基本情况进行检测以外,还必须要检测桥梁对各种灾害的抗击能力,通常的情况下,主要在防震、防火等抗击能力方面有所体现。
最后,还需要更加细致的检测建设桥梁过程中所运用的各种材料,其中主要包含力学性能、物理性能、化学性能等检测方式,通过检测桥梁材料,能够对其故障发生的原因做出更好的判断。
2.2桥梁检测技术
(1)无破损检测技术
所谓的无破损检测技术,实际上,就是在构件或者是结构不被破坏的条件下,将其破坏应力值获取,由此可见,只可以找寻1至多个同混凝土强度之间的关联性,同时,在检测的过程中,又不会对混凝土的受力功能造成损伤,并且在推算期间,将物理量作为相关依据。其技术主要包含共振技术、表面落锤技术、超声波技术以及有回弹技术[1]。由于价格低廉、检测便利、检测快捷等优势,可以在同一构件上利用无破损检测技术展开重复检测或者是连续检测,在被检测构件使用性能不会受到影响的情况下,将破坏试验所无法获取的信息收获,并且广泛、普遍运用于实践当中。
(2)半破损检测技术
针对于半破损检测技术而言,必须要将不影响构件承载力作为基础,直接在构件上展开局部破坏性检测,或者是通过芯样的钻取,从而开展破坏性检测。在半破损检测技术中,主要包含射击技术、拔出技术以及钻芯技术。通过局部破坏性检测,从而将混凝土强度获取是其最大的优势,因此要更具可行性、有效性。但是,会局部破坏结构物是其存在劣势,往往需要在检测后实施修补作业,因此,在大面积检测工作中,此技术不宜应用。
(3)半破损与无破损的综合使用技术
如果只是采取单一的检测方式,会存在较大的局限性,同时,也会造成检测的结果缺乏真实性以及可靠性,而通过多种检测技术的联合应用,能够对单一检测技术应用所产生的缺陷做出有效弥补,从而实现检测精度的整体提升,并且具备更为广泛的适用范围。在检测以及质量管控混凝土的过车糊弄观众,综合使用无破损检测技术以及半破损检测技术已经受到了检测企业与检测工作人员的青睐。在应用回弹仪之前,必须要率定钢砧,在保证率定值在80±2的范围内时才可以加以运用[2]。在开展检测工作的过程当中,必须要保障回弹仪的轴线在测试面呈垂直的状态,并且保证均匀、缓慢的方式进行施压,当反弹弹击杆以后,再对回弹值进行测读。通过此种检测技术的运用,能够将混凝土含水率以及龄期的影响大幅度减少,同时,对相互之间存在的缺陷与不足做出有效弥补。由于砼强度必须要通过回弹值所采取的表层弹性性能做出反映,因此,在构件内外质量或者是截面尺寸存在过大的差异时,对于实际的混凝土强度往往很难做出反映。砼如果强度过高,在运用超声波计算公式期间,会出现一些偏差。
3、桥梁加固技术的应用
3.1桥梁加固的内容
在当前的建设和桥梁建设中,有一个非常重要的重大问题,即提高桥梁加固技术,最大限度地对既有桥梁进行加固改造,最大限度地利用既有资源,实现经济效益最大化,我国老化桥梁数量逐年增加,部分老化桥梁处于危险状态,数控数量也逐年增加。因此,旧桥的识别与加固是桥梁设计者和实践者面临的挑战,旧桥加固的研究也颇受欢迎,相关管理部门也在积极推进。为了尽快解决旧桥加固问题,相关的科学家或工程师对桥梁加固方法进行了必要的研究,也取得了一定的成果,目前桥梁加固的主要形式有:增大截面加固、桥外预张拉加固、预应力混凝土加固等,这些方法效果的好坏取决于加固技术的种类和高度。比如对于结构裂缝的处理,可以采用结构外预张拉的方法[3]。其原理是利用预压特性对结构中的裂缝进行主动受力,然后减小原裂缝宽度,使桥梁正常使用时裂缝宽度减小到国家标准限值;桥梁结构加固是一种用钢或碳纤维外胶加固的被动受力方法。其对结构裂缝的影响是限制结构裂缝的进一步扩展,采用上述加固方法,桥梁加固效果更为有效,不同的加固方法,各有其优缺点,采用哪种加固方法对结构进行加固,必须根据环境和结构条件,选择有效的加固方法。
在加固桥梁的内容方面,主要包含以下几点:
第一,桥面加固。平均分布桥梁的荷载是桥面加固所发挥的最主要作用,通过此来将桥梁的荷载能力提高。
第二,桥梁上部结构加固。必须要改良与强化桥梁的受力体系,在此内容当中,加固受力位置是施工操作的核心重点,只有确保受力位置加固作业的顺利开展,才可以整体提升桥梁的牢固度,同时此来将桥梁的荷载能力提高。
第三,桥梁下部结构加固。通常的情况下,主要是加固桥梁墩台,目前,护套钢筋混凝土是最为常用的加固方式,通过此,能够充分发挥出墩台表层加固的作用,通过厚度增加方法的运用,从而实现墩台稳定性的提升,从而对整体桥梁工程的耐久性以及安全性做出保证。
3.2桥梁加固技术
(1)桥面加固技术
如图1所示,通过桥面加固技术的运用,必须要凿除之前存在的桥面,随后,再将新的一层钢筋混凝土进行铺设,通过此,来对桥梁分布表面荷载能力的状况做出改进与完善,进而实现桥梁工程整体荷载能力的提升[4]。
(2)预应力加固技术
针对于预应力加固技术而言,主要是对之前的桥梁结构施加外部的预应力,进而消除或者是减少桥梁中的结构裂分,如图2所示,通过此,可以将使用桥梁期间的稳定性、安全性以及耐久性提升。通常的情况下,预应力加固技术主要具备以下几个优势:
第一,增加桥梁自重的幅度较低,所以,可以对桥梁目前的受力体系情况做出良好的改善或者是调节,进而整体增加桥梁的强度以及抗裂性能。
第二,在对预应力加固技术应用的过程中,不需要将桥梁的通车截断。因此,在开展加固作业期间,依然能够维持桥梁的顺利、正常通车,为人民群众的出行与生活起到极大的便利。
第三,在对预应力加固技术应用的过程中,由于影响墩台比较小,所以可以对加固桥梁过程中的成本造价做出节省。
第四,在预应力加固之后,相关从业人员可以选择保留或者是拆卸,因此,在不得已需要保障桥梁重车通行的方面,能够发挥出极大的便利性[5]。
(3)钢筋混凝土护套加固技术
通常,主要通过钢筋混凝土护套加固技术的运用,从而加固桥梁的下部结构,如图3所示,采取此种技术,必须要在原存的桥梁结构基础中适当增加一些自重。由此可见,在对此技术应用期间,必须要更为精确、科学的计算外包钢筋混凝土的尺寸,如此,才可以促使此技术的运用对加固桥梁起到真正的作用,同时,又能够在原设计中的承载范围内。与此同时,在钢筋混凝土护套加固技术应用的过程中,还必须要对以下几点有所注意:
第一,钢筋混凝土护套加固技术应用之时,必须要保证厚度在40毫米以上,如果是对喷射技术加以运用展开操作,就必须要增加厚度50毫米左右[6]。而在对某些特殊技术运用的过程中,例如:补强受压技术,则必须要确保厚度能够在150毫米之上,如此,才能够保障此技术收获良好的成效。
第二,将配置钢筋混凝土的相关要求作为依据,在配置混凝土的过程中,必须要对石子材料应用的坚硬度以及耐久度做出保障,同时,确保石子粒径能够超出20毫米。
结语:
综上所述,在建设桥梁工程的过程中,检测技术以及加固技术的应用起到至关重要的作用,不仅能够为桥梁工程赋予更高的质量与更强的效率,实现桥梁工程日后使用周期的延长,同时,能够保障人民群众车辆的正常行驶,并且增强其使用的安全性、稳定性与可靠性,保障人民群众出行过程中的生命安全、财产安全,推动桥梁工程的可持续性发展,并且增长桥梁工程的经济效益与社会效益。
参考文献:
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[4]聂军红,李佳星.解析混凝土结构桥梁检测加固技术的应用[J].黑龙江交通科技,2019,42(6):239-240.
[5]徐富强.混凝土结构桥梁检测加固技术的应用浅析[J].科学技术创新,2018(12):121-122.
[6]梁冠锋.桥梁检测与加固技术的应用[J].桥梁交通科技(应用技术版),2017,13(12):209-211.