公路桥梁的病害原因与检测加固方法

公路桥梁的病害原因与检测加固方法

浙江公路技师学院310000

摘要:随着经济的快速发展,对于我国交通运输业的发展也不断提出新的要求。眼下,公路桥梁运输仍旧是主流的交通运输方式,其具有运输便捷、快速的特点,随着各类公路桥梁服役时间的增长,桥梁本身会出现病害,严重影响交通运输的安全性,同时也不利于交通运输业的发展。如果全部重建,不但耗时耗力且资金成本过高。因此,本文对公路桥梁的病害原因进行了深入浅出的分析,并且探讨了常见的公路桥梁的检测加固方法。

关键词:公路桥梁;病害原因;病害检测与加固

1公路桥梁病害及原因分析

通过对桥梁实例的分析可以得出,桥梁常见的病害形式主要有很多。有梁体开裂,梁体出现跨中下挠,混凝土表层缺陷,桥面表层出现裂缝等。下面将对上述公路桥梁病害的原因进行深入分析。

梁体开裂的主要发生在桥墩桥台部位,开裂的形式多种多样,其中水平裂纹的产生主要由于混凝土浇筑时,浇筑工艺较差,导致混凝土内部出现内应力,此外,桥面可能长期受到横向外力,致使产生裂纹;纵向裂纹的产生通常是由于桥面长期受到过大的铅锤方向载荷所造成,比如车辆超载等原因,另外,顶板过薄、桥梁与桥墩的热膨胀系数不一致均会导致产生纵向裂纹;混凝土墩台还会出现倾斜裂缝,在墩台某个截面的最大剪应力大于混凝土材料的许用应力时,会在该截面上出现材料滑移现象;当外界环境温度变化较为明显时,桥墩内部产生温度应力。当温度应力大于混凝土材料强度极限时,桥墩会出现无规律的网状裂纹,温度变化剧烈时,甚至会出现桥墩破坏的现象。

梁体跨中下挠会使桥面的受力状态发生改变,若桥面曲线下凸明显,则会是桥梁表面产生裂纹,严重威胁道路行驶安全。产生跨中下挠的原因之一为桥梁设计之初预紧力未达到实际所需的大小,致使张力对桥梁变形的控制达不到预期。另外一个致使跨中下挠的原因为桥面车流量过大,甚至部分车辆超载运行,使桥梁长期过载服役,减少了桥梁使用寿命。

混凝土表层缺陷主要表现为表面剥落,出现坑洞以及混凝土碳化等。引起表面剥落的主要原因是外界环境得侵蚀,长期的风吹日晒、雨水冲刷,过往车辆对桥面产生的摩擦磨损,此外,施工质量不高也制约着桥梁的使用寿命,例如表面保护层难以达到设计使用要求,致使过早脱落,混凝土的强度达不到使用标准;而孔洞的出现主要归结为混凝土浇筑不佳,若混凝土在浇筑过程中不进行充分的振动,将混凝土中混有的气体则不能被排出,当混凝土凝结后,则会在混凝土内部形成气孔,这将使混凝土的承载能力大幅降低,引起严重的安全隐患。

桥面表层也经常会出现各种裂缝以及坑洞等病害,这类病害主要由过往车辆造成,车辆日夜不息的通过桥梁,致使桥梁长期处在动载荷的作用状态下,易使桥面产生疲劳破坏。此外,车辆超载使桥梁承受载荷超过许用载荷,会加速桥面表层的破坏。

2桥梁的检测技术

2.1感应检测技术

该技术主要应用在公路桥梁上的物理受力问题,可以在诸多范围内使用。它可以在实际应用中测量出桥梁的钢筋断裂出现的应力波、钢筋外表呈现的锈蚀状况、混凝土状况、位移情况等具体数据。而且,他本身具备的结构简单、操作安全、成本投入小特点,可以直接安置在桥梁内部,实时监测内部发生的变化情况,使用率高。

2.2雷达检测和红外热像技术

该技术特别试用于公路检测方面,是波形检测中的一项技术,具有长距离、高效率、数据准确率高的优势特点。雷达检测,即对选定的目标发出电磁波,利用发射的脉冲波纹作为判断检测范围是否出现异常的判断标准。红外热像,即是准确把握桥体、路面的实际温度,将具体的温度高低统计、显示出来,方便相关工作人员的处理,避免桥梁因为受热不均等原因出现开裂、断裂等现象。

2.3无线电监测技术

该技术从国外引入,主要针对钢铁结构采取的一种新型监测技术。现在使用的钢铁因为长时间的使用会出现锈蚀,导致钢铁内部呈现出微小的开裂,桥梁接口处有微弱的应力波反应,无线电技术的应用就是及时、准确的搜集这些波纹,准确定位。无线电技术不仅可以准确获取钢结构桥梁内部的具体信息,也可以掌控整体结构状况、裂纹分布数据等,为抢修人员提供可靠信息,方便整改和后期的加固。

2.4光纤传感器检测技术

该技术现已得到广泛应用,已成熟应用于全世界一百多个领域,值得信赖。它主要依照桥梁本身变化,使光纤承受到的压力伸缩变形状况发射的频率幅度与光纤轴向应用变化保持一致,以温度作为桥梁变形测定的依据。利用公式即可计算出误差小于1m的变形分布状况、大小范围、具体位置等。

2.5新型检测技术

随着信息化技术的深入应用,传统技术面临冲击和变革。计算机智能技术,简化了检测技术中繁杂的流程,减少了人工操作、人工分析的使用量,激光检测、新型传感系统、智能底座都逐渐开始使用,坐标数据精准、反应速度快、智能化分析处理的创新发展,完善了检测的功能效用和覆盖范围,是获取的数据信息更加科学化、系统性,大大提升了工作人员的工作效率和工作质量。

3桥梁检测过程中出现的问题和应对方法

3.1现行市场混乱

目前,可实行桥梁检测工作的机构较多,但具体的管理工作却存在诸多问题,比如技术能力缺乏,对具体的桥梁检测操作不能达到标准化要求,监测质量不高。而检测人员内部的综合素质地下、设备不能及时更新换代,检测结果只会大大脱离实际状况。此外,地方保护政策也会成为扰乱桥梁检测的重要原因。

3.2定位不准确

桥梁检测的质量标准随着社会的发展不断提升,但是施工单位却缺乏重视度,对监测工作不能准确定位,没有完善的工薪政策支持。所以,检测机构制定合理的报酬政策,有益于检测事业的健康发展、减少行业市场内的不良竞争。

3.3检测条件有偏差

设备陈旧、技术落后,大大限制了检测结果的精准度,是很多检测机构中普遍存在的问题。这就需要大量的资金投入、优秀的技术和管理人员充任、提升入职标准、提高工作人员的整体待遇,再定期实行专业培训,从而使检测适量显著增强。

3.4从业人员的管理

保障从业人员的规范化操作、提升工作人员维护设备、校准仪器的从业意识,有助于提升检测结果的准确度,保证桥梁可以长期处于健康状态。

4桥梁病害的加固方法

4.1桥梁裂缝的处理

当发现桥梁主要部位出现裂缝时,应采用喷浆及抹灰的办法及时填补裂缝。抹灰即把水泥,砂石混合搅匀后,涂抹到桥梁裂缝处,喷浆即指把混合后的水泥浆通过挂网喷浆等方式喷入裂缝,即可将裂缝修补完成。

4.2混凝土表层缺陷的处理

使用喷浆的方法,即把水泥浆料充入高压喷射腔,利用高压喷射法将水泥浆填入裂缝,主要用在面积比较大的病害处。该种方法的工艺性良好,修复后不容易再次产生裂缝。

4.3桥面表层出现裂缝

桥面表层出现裂缝后,须及时进行修补,避免行车事故的发生,一般遭遇这种病害时,只需要采用与原路面强度相同的混凝土进行修复即可,并采取必要的养护措施。

5结语

综上所述,桥梁的病害分析在桥梁稳定运行的过程中发挥了巨大的作用,它可以避免许多安全隐患的发生。目前,已经出现了各种精确的桥梁检测方法及加固措施,用于规避事故的形成。

参考文献:

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