淺談橋梁檢測加固技術(shù)

1、淺談橋梁檢測加固技術(shù)一、橋梁檢測的目的和意義橋梁檢測評價的目的和意義如下:通過檢查決定橋梁營運(yùn)多年后各部位因為消失如裂縫、錯位、沉降等缺陷而引起的損壞程度與實際承載能力損失，為舉行橋梁的修復(fù)加固供應(yīng)牢靠依據(jù)。通過檢查評價，可決定按舊標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的荷載等級設(shè)計的橋梁，現(xiàn)在因為交通量的不斷增強(qiáng)，車輛載分量的不斷加大，是否需要通過加固來提高其荷載等級。通過檢查評價，可決定特大型工業(yè)設(shè)備與集裝箱運(yùn)送等超重車輛是否平安通過，并為暫時加固供應(yīng)技術(shù)資料。通過檢查評價，可評定一些重要的大橋或特大橋梁，在建成之后其設(shè)計與施工質(zhì)量，決定工程的牢靠度。通過檢測評價，可驗證采用新型結(jié)構(gòu)橋梁理論的實踐性與牢靠性，以便對結(jié)構(gòu)

2、設(shè)計理論及結(jié)構(gòu)形式加以改進(jìn)，使其更完美。通過對修理加固的橋梁舉行竣工檢查可檢驗修理加固的質(zhì)量，并驗證加固方法的合理性與牢靠性。二、橋梁載荷實驗研究1.橋梁檢測靜載實驗靜載實驗是橋梁結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)測試的一種主要的方法，其將靜止的荷載作用于橋梁結(jié)構(gòu)指定位置并測試測點(diǎn)的靜應(yīng)變、靜位移與應(yīng)力等，從而評定橋梁結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)和使用能力。橋梁靜載通常采用設(shè)定的車輛荷載或重物堆載等方式來模擬某一等級的車輛荷載。1.1實驗跨的抉擇橋梁靜載實驗既需要客觀全面的反映橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力與使用性，同時又受實驗費(fèi)用、時光與環(huán)境條件等的限制，所以務(wù)必抉擇典型橋跨舉行實驗，其應(yīng)按照橋梁調(diào)查和驗算結(jié)果綜合決定。對于跨徑相同的多孔

3、結(jié)構(gòu)可抉擇13個具有代表性的橋孔舉行荷載試驗，抉擇時應(yīng)綜合考慮以下條件:橋跨計算受力最不利。橋跨施工質(zhì)量較差，缺陷較多或病害最嚴(yán)峻。橋跨便于搭設(shè)腳手支架，布置測點(diǎn)與荷載。1.2控制截面決定控制截面的數(shù)量應(yīng)按照能否精確地繪制出內(nèi)力包絡(luò)圖而決定。控制截面最不利活載內(nèi)力計算的一般方法是先求出應(yīng)當(dāng)截面的各類影響線，然后按照影響線加載，再根據(jù)車道數(shù)、沖擊系數(shù)及車道橫向折減系數(shù)計算出該截面的最不利活載內(nèi)力。影響線計算主要以荷載橫向分布理論為基礎(chǔ)，將結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形簡化為平面問題計算，該方法概念明確、計算簡便。采用此方法能夠得到橋跨結(jié)構(gòu)順橋向的最不利效應(yīng)值，可用于決定橋梁結(jié)構(gòu)最不利位置。此外，對于存在病害或缺

4、陷的橋梁，還應(yīng)舉行內(nèi)力組合，按照規(guī)范方法驗算控制截面強(qiáng)度，以確保橋梁使用時的結(jié)構(gòu)平安。1.3實驗荷載決定靜力實驗荷載是按照結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)力計算結(jié)果來決定加載位置、等級的，該過程是一個反復(fù)試算的過程。實驗荷載原則上應(yīng)采用與實驗控制荷載相同的荷載，但客觀條件所限，但實際上采用的實驗荷載與實驗控制荷載很難全都，為保證實驗效果，實驗荷載一般采用靜載實驗效率系數(shù)舉行控制決定。2.橋梁檢測動載實驗橋梁結(jié)構(gòu)動載實驗是利用某種激振方法激起橋梁結(jié)構(gòu)的振動，進(jìn)而測試橋梁結(jié)構(gòu)的固有頻率、阻尼比、振型、動力沖擊系數(shù)與動力響應(yīng)等參數(shù)的實驗項目。橋梁動載實驗?zāi)軓暮暧^上推斷橋梁結(jié)構(gòu)的整體剛度與運(yùn)營性能。橋梁結(jié)構(gòu)動載實驗在實驗?zāi)?/p>

5、的、測試內(nèi)容等方面雖然與靜載實驗有所不同，但其對于全面分析把握橋梁結(jié)構(gòu)工作性能而言是同等重要的，由于它是影響橋梁使用壽命的主要因素之一。因此，動載實驗對橋梁設(shè)計和維護(hù)都有很重要的意義。2.1動載測試目的橋梁動載實驗的目的是測定橋梁結(jié)構(gòu)的動力特性與在動荷載作用下的強(qiáng)迫振動響應(yīng)，即橋梁結(jié)構(gòu)的自振頻率、振型、阻尼比等模態(tài)參數(shù)與橋梁結(jié)構(gòu)的動位移、動應(yīng)力、沖擊系數(shù)等，進(jìn)而在動載實驗基礎(chǔ)上，通過理論分析了解橋梁結(jié)構(gòu)的實際工作狀態(tài)，推斷和評價橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力和使用條件。橋梁動載實驗的主要目的為:通過動載實驗推斷橋梁結(jié)構(gòu)在不同動荷載作用下的動態(tài)反應(yīng)是否在橋梁的一般容許范圍內(nèi)。通過動力特性實驗了解橋梁結(jié)構(gòu)的固

6、有振動特性與長期使用荷載作用下的動力性能。通過動載實驗，并結(jié)合理論分析，綜合評價橋梁承載能力與工作情況。為橋梁維護(hù)供應(yīng)依據(jù)，指導(dǎo)橋梁的正確使用、養(yǎng)護(hù)與修理。2.2動載測試內(nèi)容橋梁動載實驗的關(guān)鍵是要避開振源頻率與橋跨結(jié)構(gòu)的自振頻率相等，進(jìn)而避開引起共振，動載測試內(nèi)容主要包括以下方面:測定橋跨結(jié)構(gòu)在動力荷載下的強(qiáng)迫振動特性。測定橋跨結(jié)構(gòu)的自振特性。測定振源本身的動力特性。2.3動載測試項目橋梁動載實驗測試內(nèi)容一般包括以下幾個方面:脈動實驗。當(dāng)橋面上無行駛汽車和其它的周期性干擾力時，在風(fēng)與地面微振等環(huán)境因素的作用下，通過脈動測試可以決定橋梁結(jié)構(gòu)的固有頻率。跳車實驗。跳車實驗是指測試汽車跨過15cm高

7、跳板后制動，測量橋梁結(jié)構(gòu)在附加汽車荷載狀況下的衰減振動狀況，進(jìn)而決定橋梁沖擊系數(shù)，分析橋梁結(jié)構(gòu)的振動特性。跑車實驗。跑車實驗主要是指測試汽車在橋面上通過，量測橋梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)迫振動響應(yīng)與鼓勵后振動衰減狀況。剎車實驗。剎車實驗是以測試汽車在橋上緊張制動作為激振源，量測其所產(chǎn)生的響應(yīng)，主要用于評價橋梁承受活載水平力性能，測試汽車可以不同速度停在預(yù)定位置。2.4動載測點(diǎn)布置測點(diǎn)的布置應(yīng)考慮動載實驗?zāi)康?、要求與橋梁結(jié)構(gòu)形式來綜合決定，詳細(xì)布置形式如下:拾振器的布置。測點(diǎn)拾振器一般根據(jù)結(jié)構(gòu)振型布置在變位較大的部位，且應(yīng)避免各階振型的節(jié)點(diǎn)，以免走失模態(tài)。動應(yīng)變測點(diǎn)的布置。動應(yīng)變測點(diǎn)一般布置在結(jié)構(gòu)最大應(yīng)變截面處，

8、且應(yīng)留意溫度補(bǔ)償。三、橋梁加固理論1.加固目的和要求隨著大路交通運(yùn)送事業(yè)的迅速進(jìn)展，道路交通運(yùn)送量和大噸位車輛在逐年增強(qiáng)，由此導(dǎo)致既有橋梁健康情況逐年降低，損壞速度加快，此時，對既有橋梁舉行合理而有效的加固，提高橋梁的運(yùn)行能力和承載標(biāo)準(zhǔn)具有重要的意義，則相應(yīng)的橋梁加固應(yīng)做到:確保橋梁工程的平安、完整、適用與耐久。提高既有橋梁的運(yùn)行能力與承載能力。橋梁加固的詳細(xì)要求為:橋梁結(jié)構(gòu)因為結(jié)構(gòu)失效或損傷經(jīng)評估不滿意結(jié)構(gòu)平安或正常使用要求時，務(wù)必舉行加固。加固內(nèi)容與范圍應(yīng)按照評估結(jié)論和托付方提出的要求決定，可以包括整座橋梁，亦可以是指定的區(qū)段或特定的構(gòu)件。加固后橋梁結(jié)構(gòu)整體壽命應(yīng)達(dá)到原設(shè)計橋梁的壽命。加固

9、設(shè)計與施工方法應(yīng)緊密結(jié)合，并實行有效措施保證新老結(jié)構(gòu)銜接的牢靠與協(xié)同工作。對于大橋、特大橋，主要承重構(gòu)件需要加固補(bǔ)強(qiáng)時，加固設(shè)計方案應(yīng)不少于2個，并對方案舉行比選和經(jīng)濟(jì)評價。加固設(shè)計與施工應(yīng)盡量不損傷原結(jié)構(gòu)，并保留具有利用價值的構(gòu)件，避開不須要的拆除或更換。加固設(shè)計應(yīng)舉行承載力驗算。加固施工中應(yīng)盡可能削減對橋上下通行車輛與行人的干擾，同時減小對四周環(huán)境的污染。加固施工過程中應(yīng)實行平安監(jiān)測措施，確保人員、結(jié)構(gòu)的平安。2.橋梁結(jié)構(gòu)加固方法2.1混凝土修補(bǔ)法混凝土修補(bǔ)法主要適用于混凝土橋梁結(jié)構(gòu)中消失蜂窩、空洞以及較大范圍的破損等缺陷的修補(bǔ)。混凝土修補(bǔ)法按照施工工藝不同一般可分為直接澆筑、噴射與壓漿等

10、幾種方法。2.2水泥砂漿修補(bǔ)法水泥砂漿人工涂抹法水泥砂漿人工涂抹法通常用于修補(bǔ)小面積缺陷，特殊是損壞深度較淺時，其修補(bǔ)效果相對較好。當(dāng)修補(bǔ)部位深度較大時，可在水泥砂漿中摻入適量礫料，以增加砂漿強(qiáng)度并削減砂漿干縮。此外，應(yīng)在新修補(bǔ)區(qū)域四周再涂上一定厚度的環(huán)氧樹脂膠液、鋁粉水泥漿液或其它膠粘劑等封閉劑，以削減收縮裂縫的產(chǎn)生。噴漿修補(bǔ)法噴漿修補(bǔ)法主要用于重要混凝土結(jié)構(gòu)物或大面積混凝土表面缺陷與破損的修補(bǔ)。該方法操作工藝較為容易，工效高，但材料消耗相對較多，且當(dāng)噴漿層較薄或不勻稱時簡單發(fā)生干縮裂縫。2.3粘結(jié)劑修補(bǔ)法粘結(jié)劑修補(bǔ)法一般用于對混凝土橋梁結(jié)構(gòu)表面的風(fēng)化、剝落、露筋與小面積破損的修補(bǔ)。施工時應(yīng)避開荷載或重力振動等因素的干擾，主梁及其他重要部位的修補(bǔ)應(yīng)在強(qiáng)度達(dá)到原結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的100%時方可承受荷載。2.4增大梁截面和配筋加固法增大梁截面和配筋加固法是在構(gòu)件表面加大混凝土尺寸，增強(qiáng)受力鋼筋，使其與原結(jié)構(gòu)形成整體，從而增大構(gòu)件有效高度和受力鋼筋面積，增強(qiáng)構(gòu)件的剛度，提高橋梁整體承載能力，這種加固方法廣泛應(yīng)用于梁(板)橋及拱橋拱肋的加固。加大構(gòu)件截面時，會使上部結(jié)構(gòu)恒載增強(qiáng)，對原結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)承載能力有一定影響。增大梁截面和配筋加固法的受力特點(diǎn)為:增大主梁混凝土截面和增強(qiáng)配筋后，使主梁成為二次受力的疊合構(gòu)件，原主梁的混凝土和鋼筋除了已有的應(yīng)力外，還需要承受后