既有混凝土橋梁健康檢測(cè)與加固技術(shù)的思考

唐朝勇

(四川華騰公路試驗(yàn)檢測(cè)有限責(zé)任公司， 四川 成都 611730)

0 引言

對(duì)既有混凝土橋梁進(jìn)行健康檢測(cè)能夠在準(zhǔn)確評(píng)估橋梁現(xiàn)役狀態(tài)以及質(zhì)量水平的同時(shí)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中存在的問(wèn)題和安全隱患，做到防患于未然。而通過(guò)對(duì)既有混凝土橋梁進(jìn)行加固，則可以進(jìn)一步提高其承載能力和安全運(yùn)營(yíng)能力，有助于實(shí)現(xiàn)既有混凝土橋梁的長(zhǎng)久、安全使用。因此研究既有混凝土橋梁健康檢測(cè)與加固技術(shù)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 既有混凝土橋梁健康檢測(cè)

1.1 常用檢測(cè)技術(shù)

在外界環(huán)境等因素的影響下，隨著既有混凝土橋梁使用時(shí)間的不斷加長(zhǎng)，其可能遭受的損害程度也將隨之增加，因此通過(guò)及時(shí)進(jìn)行既有混凝土橋梁的健康檢測(cè)，如同進(jìn)行人的定期體檢一樣，能夠有效發(fā)現(xiàn)其中存在的安全問(wèn)題，提高橋梁的安全性能[1]。目前在對(duì)既有混凝土橋梁進(jìn)行健康檢測(cè)的過(guò)程中，多采用人工目測(cè)和儀器設(shè)備檢測(cè)相結(jié)合的方式，即首先通過(guò)由檢測(cè)人員對(duì)橋梁的外觀狀況進(jìn)行仔細(xì)觀察，隨后通過(guò)運(yùn)用包括超聲波等在內(nèi)的眾多先進(jìn)設(shè)備儀器對(duì)橋梁的具體性能指標(biāo)進(jìn)行逐一檢測(cè)，在將其與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行一一對(duì)應(yīng)之后即可準(zhǔn)確判斷出既有混凝土橋梁的具體健康狀況。

1.2 健康檢測(cè)實(shí)例

（1）上部結(jié)構(gòu)檢測(cè)

在對(duì)既有混凝土橋梁的上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行健康檢測(cè)的過(guò)程中，主要是對(duì)橋面及其附屬結(jié)構(gòu)以及支座、梁、混凝土強(qiáng)度進(jìn)行進(jìn)行重點(diǎn)檢測(cè)。以某四類橋梁為例，該橋梁的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土 T梁上部結(jié)構(gòu)中，工作人員通過(guò)使用智能橋梁健康檢測(cè)系統(tǒng)，在將利用局域網(wǎng)連接至掌上電腦和計(jì)算機(jī)中后，系統(tǒng)將根據(jù)各項(xiàng)檢測(cè)設(shè)備采集得到的相關(guān)數(shù)據(jù)，利用其內(nèi)部的專家數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)分析處理，從而自動(dòng)生成相應(yīng)的檢測(cè)報(bào)告。根據(jù)健康檢測(cè)報(bào)告顯示，在該既有混凝土橋梁的橋面中出現(xiàn)了數(shù)量眾多的橫、縱向裂縫，同時(shí)其伸縮縫中既沒(méi)有預(yù)埋鋼筋又存在著嚴(yán)重破損的問(wèn)題。此外，橋梁支座出現(xiàn)了明顯的老化以及形變情況，在4#墩上蓋梁中出現(xiàn)了大面積的水漬，證明橋面因伸縮縫出現(xiàn)破損問(wèn)題而引發(fā)了滲漏水的情況。因此根據(jù)報(bào)告結(jié)果，建議及時(shí)處理橋面裂縫、整改伸縮縫并加固處理 T梁等薄弱部位，避免影響橋梁的正常使用[2]。

（2）下部結(jié)構(gòu)檢測(cè)

對(duì)既有混凝土橋梁下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行健康檢測(cè)，通常主要是對(duì)橋梁的橋臺(tái)、蓋梁以及柱、樁等健康情況進(jìn)行詳細(xì)檢測(cè)，以此有效判斷橋梁下部結(jié)構(gòu)的安全性能和質(zhì)量水平。在該橋梁當(dāng)中，檢測(cè)人員通過(guò)使用智能橋梁健康檢測(cè)系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)在橋梁的11#錐坡位置處出現(xiàn)了數(shù)量較多的裂縫，且裂縫最寬達(dá)到了1m。而同樣在橋梁的其他墩柱及其連接系梁的位置處也存在數(shù)量眾多、分布不均的裂縫，裂縫長(zhǎng)度在0.4m到0.8m之間，縫隙寬度最大達(dá)到了11mm。此外，在部分墩出現(xiàn)了鋼筋外露和銹蝕的問(wèn)題，而根據(jù)回彈儀檢測(cè)得到的數(shù)據(jù)顯示，橋梁混凝土最小強(qiáng)度值僅有 16MPa，系梁不足 10MPa，與國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求明顯不符，因此橋梁的使用性能極低，需要對(duì)其盡快有效處理。

2 既有混凝土橋梁加固技術(shù)

2.1 結(jié)構(gòu)表層加固

通常在加固既有混凝土橋梁的結(jié)構(gòu)表層，多采用混凝土、粘結(jié)劑以及水泥砂漿修補(bǔ)的方式。如果混凝土橋梁結(jié)構(gòu)中存在明顯的破損、蜂窩麻面等問(wèn)題，則施工人員可以根據(jù)具體情況采用直接澆筑等方式對(duì)其進(jìn)行修補(bǔ)加固處理。而如果橋梁結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)了露筋、風(fēng)化等問(wèn)題，則建議采用粘結(jié)劑修補(bǔ)的方式，在橋梁主梁等位置處打入適量具有良好粘結(jié)性能的粘接劑，進(jìn)而有效提高原橋梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。而如果橋面等位置處出現(xiàn)小范圍的破損問(wèn)題，則施工人員可以根據(jù)實(shí)際工況，將一定比例的礫石摻入到水泥砂漿當(dāng)中，使得水泥砂漿的強(qiáng)度可以得到有效提升，以此控制砂漿干縮。另外，視情況還可以將環(huán)氧樹(shù)脂膠液等均勻刷涂在修補(bǔ)區(qū)域附近處，保障其具有一定的厚度，從而進(jìn)一步控制橋梁出現(xiàn)收縮裂縫。而在橋梁的上部和下部結(jié)構(gòu)加固過(guò)程中，同樣需要施工人員根據(jù)具體的加固部位以及待加固位置的實(shí)際損壞情況，合理選用相應(yīng)的加固施工技術(shù)。

2.2 橋梁加固實(shí)例

在加固橋面板的過(guò)程中，施工人員需要根據(jù)橋面板具體的損壞原因選擇與之相適應(yīng)的加固和修補(bǔ)方法。譬如說(shuō)如果橋面板是由于自身剛度不足而出現(xiàn)破損等問(wèn)題，則在加固過(guò)程中則可以通過(guò)適當(dāng)縮短跨徑或是按照規(guī)定要求增加其剛度，以此有效完成橋面板的加固[3]。以某既有混凝土橋梁為例，根據(jù)健康檢測(cè)結(jié)果顯示，在其中間跨主拱肋的底端位置處出現(xiàn)了鋼筋外露和銹蝕的問(wèn)題，在腹拱拱波頂部位置處出現(xiàn)了眾多裂縫，其寬度最大達(dá)到了 3mm，但主拱肋橫系梁相對(duì)完善。因此在橋梁加固過(guò)程中，施工人員選擇運(yùn)用錨固鋼板加固的方式。采用厚度為 6mm的鋼板，使其可以同橋梁既有拱肋構(gòu)成一個(gè)類似鋼管砼結(jié)構(gòu)的整體。在完成橫系梁包鋼之后從而有效達(dá)到加固橋梁的效果。

施工人員首先依照設(shè)計(jì)圖紙明確構(gòu)件表面需要粘貼鋼板的具體位置，在將周圍破損的混凝土和凹凸不平處進(jìn)行清除和打磨平整之后，用酒精將鋼材表面擦拭干凈，同時(shí)將殘存在鋼板和混凝土粘接表面的銹斑等清除干凈。之后采用內(nèi)爆螺栓將粘貼鋼板和構(gòu)件預(yù)定結(jié)合面進(jìn)行牢牢固定，并在粘貼鋼板的中間位置處牢固焊接支撐鋼板，使之可以構(gòu)成一個(gè)完整的鋼骨架。在對(duì)其邊緣等位置處進(jìn)行密封處理之后，依照施工要求在鋼骨架的邊緣位置處設(shè)置相應(yīng)的鉆孔，將灌漿嘴粘貼其中，同時(shí)將排氣孔預(yù)留出。此后施工人員通過(guò)按照4:1的比例，使用電動(dòng)攪拌機(jī)將專用A、B膠進(jìn)行分次均勻混合，在保障灌漿管和灌漿盒處于良好連接狀態(tài)下，通過(guò)開(kāi)啟空壓機(jī)，在保障灌漿系統(tǒng)等本身具有良好密封性能的前提下，在灌漿罐當(dāng)中裝入配置完成的液態(tài)結(jié)構(gòu)膠，隨后進(jìn)行壓力灌漿操作。當(dāng)液態(tài)結(jié)構(gòu)膠從灌漿盒當(dāng)中微微溢出之后立即關(guān)閉空壓機(jī)，并繼續(xù)進(jìn)行幾分鐘的壓注操作，便可以徹底停止灌漿。當(dāng)膠體初步固結(jié)之后需要將灌漿盒拆下，而后再根據(jù)實(shí)際情況使用結(jié)構(gòu)膠對(duì)灌漿盒進(jìn)行封口和抹平處理。在保障周圍環(huán)境溫度至少為20℃的情況下，對(duì)結(jié)構(gòu)膠進(jìn)行至少三天的養(yǎng)護(hù)，使其能夠進(jìn)一步固化，從而完成全部粘貼鋼板加固施工。此時(shí)施工人員通過(guò)使用小錘對(duì)鋼材進(jìn)行輕輕敲擊，如果在敲擊過(guò)程中產(chǎn)生了空洞聲，則表面敲擊位置處存在粘結(jié)密實(shí)程度不足的情況，需要施工人員立刻進(jìn)行補(bǔ)救。但在本次施工當(dāng)中，并無(wú)此種問(wèn)題存在，因此證明橋梁加固施工成效良好。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文在以既有混凝土橋梁作為主要研究對(duì)象的過(guò)程中，通過(guò)分別說(shuō)明了既有混凝土橋梁的常用檢測(cè)方法以及加固措施，并結(jié)合具體橋梁工程，對(duì)如何進(jìn)行既有混凝土橋梁的健康檢測(cè)和加固處理進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。指出了既有混凝土橋梁健康檢測(cè)具有檢驗(yàn)橋梁安全及質(zhì)量性能，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障問(wèn)題等重要作用，同時(shí)也指出施工人員在對(duì)既有混凝土橋梁進(jìn)行加固處理的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合工程具體情況以及健康檢測(cè)結(jié)果，采用相適宜的加固施工技術(shù)，以此有效達(dá)到提升橋梁承載能力以及安全性能的目的，保障車輛的安全、正常通行。

[1]呂湘. 既有混凝土橋梁的檢測(cè)及承載能力評(píng)估[D].西南交通大學(xué)，2017.

[2]馬萬(wàn)良.混凝土橋梁檢測(cè)與加固技術(shù)的應(yīng)用分析[J].江西建材，2016(06):235-236.

[3]唐弘玻. 既有混凝土橋梁的狀態(tài)評(píng)定與維修加固[D].湖南大學(xué)，2015.