浅析混凝土桥梁的检测与维修

【摘要】桥梁检测是桥梁管理中的一个重要环节，它是养护维修工作的基础，针对检测结果要采取相应的维修策略，对旧桥进行加固维修。本文讨论了既有钢筋混凝土铁路桥梁的可靠性检测问题和维修策略的研究。

【关键词】铁路桥梁；可靠性；检测；维修

1 绪论

随着我国铁路速度的提升，桥梁的检测与维修越来越重要。桥梁检测与维修可以及时发现桥梁存在的缺陷、蜕化和损伤,并采取适当措施修复结构,使桥梁安全地工作。因此桥梁的健康不仅取决于结构设计和施工,而且取决于后期的检测与维修。此外桥梁的检测与维修花费大量的费用,设计和施工费用不合理的节省可能会造成检测与维修费用成倍地增长,因此桥梁最终的总成本不仅取决于结构设计和施工,而且取决于检测与维修。为了在桥梁的健康、工作状况和全寿命期成本之间找到最优平衡,使得桥梁在寿命期内既能安全工作,又做到总成本最小,需要制订合理的检测与维修方案。本文首先分析了桥梁结构的检测方法，接着在此基础上介绍了桥梁混凝土结构的维修技术。

2 桥梁结构状态检测方法

2.1表观检测方法

表观检测主要运用目视方法对整座桥梁进行检查，检测过程中除以绘图或照片记录劣化或损害部位外，并以量化方式评估各构件的劣化情形，建立桥梁现况的基本管理资料，最后依据各构件权重计算该座桥梁现况的综合评估分数。表观检测方法可以对桥梁进行检测，评定桥梁设计、施工及维修加固的质量效果。通过外观检测，可以发现钢筋混凝土桥梁出现的各种裂缝及其它病害，以此评定桥梁各部结构的运营情况，分析出现缺陷的原因，正确评价桥梁设计与施工的质量。表观检测方法是结构检测最常用的方法，但该方法常常不能准确定量判断，因为某些至关重要的损害可能出现在结构内部，或者看起来并不明显，也不能提供对结构剩余强度的定量描述。

2.2局部检测方法

局部检测是对损坏比较严重的桥梁构件进行重点检测。局部损伤检测主要是通过对结构某个局部构件进行非破坏性检测，判断是否有局部损伤发生及损伤程度如何，进而判断该损伤对结构整体工作性能的影响如何，也是获得结构整体健康评估的重要基础数据。局部检测除采用目视法外，主要采用各种技术仪器对局部结构进行有效检测。一般说来，用于局部检测的设备价格昂贵，数据的解释需要专门的知识。进行局部检测之前需要对损伤的部位有大概的了解，检测部位必须是人员、设备可以达到的地方。

2.3静态检测方法

桥梁静载试验是确定其结构性能的重要手段，也是检验梁体抗裂性及挠度的常规方法。对桥梁进行静载试验可测量出与桥梁结构性能有关的变形、挠度、应变、裂缝等主要参数，从而分析得出结构的承载力、刚度及抗裂性能，据此判断桥梁的承载能力。桥梁静载试验具体测定内容：(1)静应变测量。测试结构的静态应变量，从而推算出结构截面的应力分布、杆件的实际内力与次应力、混凝土和钢筋共同作用情况等；(2)静位移测量。测量竖向静态位移量(梁的挠度)、水平静态位移量(梁活动端位移及墩顶位移等)。由实测到的应变和位移可以推算出有关的内力(如轴力和弯矩)值和挠度值等，将它们与理论计算值进行对比，是判定桥梁结构工作状态的一个重要标志。

2.4地质雷达检测方法

地质雷达探测是一种先进的测试技术，是近十余年发展起来的地球物理高新技术方法，以其分辨率高、定位准确、快速经济、灵活方便、剖面直观、实时图像显示等优点，备受广大工程技术人员的青睐。现已成功地应用于岩土工程勘察、工程质量无损检测、水文地质调查、矿产资源研究、生态环境检测、城市地下管网普查、文物及考占探测等众多领域，取得了显著的探测效果和社会经济效益，并在工程实践中不断完善和提高，必将在今后的工程探测领域发挥着愈来愈重要的作用。

3 钢筋混凝土桥梁维修加固方法

3.1基础冲空

在冲空部位用灌注素混凝土填充，选择的混凝土标号不小于C20。

3.2地基不均匀沉降，桥台侧墙开裂或外倾

采用支撑加固方法处理，即在侧墙外侧处设置支撑墙。支撑墙采用浆砌片石或浇混凝土等材料修建。

3.3主拱圈出现纵向裂缝的加固

常用的方法有拱背加固和拱腹加固两种，应考虑河道水流量、安全、交通等因素选择加固方法。采用拱腹加固时，一是用拱肋横系梁加固，可节约材料用量，降低费用；二是拱圈衬砌加固。

3.4桥梁附属设施及桥面系的损毁维修

桥梁附属设施包括锥坡、桥头护岸等，是最易遭受水毁损坏的部位，此类损毁主要采用结构修复方法处治。桥面系由于受到车辆和人为破坏，也会出现损坏，影响了桥梁的正常使用和行车行人安全。如桥梁栏杆、桥面铺装层的损坏。对此类病害，视其损坏程度、数量及原构件的可利用价值，主要采用维修更换或拆除重建。

3.5常用加固方法

归纳起来，对有缺陷和病害的桥梁，常用的加固、改造技术和方法有：减轻恒载、加固临界杆件、提供新补充杆件、改善原结构的受力体系等，增大桥梁承受活载的能力。这些方法对改善服务性能和延长现有结构的使用寿命，都起着重要作用。

3.5.1桥面补强层加固法

在梁顶上加铺一层钢筋混凝土层，一般先凿除旧桥面，使加铺层与原有主梁形成整体，增大主梁有效高度，提高抗压截面强度，改善桥梁荷载横向分布能力，从而达到提高桥梁承载力的目的。

3.5.2增大截面和配筋加固法

当梁的强度、刚度、稳定性和抗裂性能不足时，通常采用增大构件截面、增加配筋、提高配筋率的加固方法。这种方法是增大梁底面或侧面的尺寸，增配主筋，提高梁的有效高度和抗弯强度，从而提高桥梁的承载力。该法广泛用于桥梁及拱桥拱肋的加固。

3.5.3锚喷混凝土加固法

借助高速喷射机械，将新混凝土混合材料连续地喷射到已锚钢筋网的受喷面上，凝结硬化而形成钢筋混凝土，从而增大桥梁的受力截面，增加补强钢筋，加强构件的整体性，使其能承受更大的外荷载作用。

3.5.4粘贴钢板（碳纤维布）加固法

当交通量增加，主梁出现承载力不足，或纵向主筋出现严重腐蚀的情况时，梁板桥的主梁会出现严重的横向裂缝。采用粘贴剂及锚栓，将钢板粘贴锚固在混凝土结构的受拉边缘或薄弱部位，使其与结构形成整体，以钢板代替增设的补强钢筋，达到提高梁的承载能力的目的。碳纤维布加固修补结构技术是一种新型的结构加固技术，它是利用树脂类粘贴材料将碳纤维布粘贴于混凝土表面，利用碳纤维材料良好的抗拉强度达到增强构件承载能力的目的。这种粘贴加固方法的特点是：不需要改变被加固的原结构尺寸；施工工艺简单，施工质量较易控制。

3.5.5改变结构受力体系加固法

这种加固、改造方法是通过改变桥梁结构受力体系，达到提高桥梁承载能力的目的。如在简支梁下增设支架或桥墩，或把简支梁与简支梁纵向加以连接，由简支梁变为连续梁，或在梁下增设钢桁架等加劲梁或叠合梁，以减少梁的内应力，达到提高桥梁的承载能力的目的。改变结构体系的方法有多种，但往往需要在桥下操作，或设置永久设施，因而减小了桥下净空，或施工时会影响通航，所以必须考虑桥下通航及排洪能力。

该法由于加固效果好，也是目前国内外常用来解决临时通行超重车辆的一种加固措施。重车通过后，临时支撑可能随之拆除，故对通航影响不大，不影响河道排洪能力。用临时支撑加固时，改变了原简支梁的受力体系，支点处将产生弯矩，故必须进行受力验算。

4 结论

桥梁结构的检测和安全性评估是桥梁加固的依据，本文研究了桥梁检测和评估方法，为实际的桥梁工程的检测和评估提供理论基础，并且介绍了混凝土桥梁的维修方法，这对提高混凝土桥梁的寿命有着重要意义。

参考文献：

[1]廖海峰，黄德义.混凝土桥梁的检测技术及其新发展论述[J].武汉交通管理干部学院学报Vol.2，No.4，2000.

[2]杨文渊，徐.桥梁维修与加固[M]．北京：人民交通出版社，1989．150-153.