桥梁检测技术在桥梁结构加固中的作用效应

(整期优先)网络出版时间:2021-08-06
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桥梁检测技术在桥梁结构加固中的作用效应

刘荣新

云南航安工程检测有限公司 云南 昆明 650000

摘要:桥梁是连接城与城的重要枢纽,做好桥梁检测工作十分重要。桥梁检测是了解桥梁工程结构安全性,评估桥梁工程结构健康状态的重要途径。本研究从桥梁检测技术出发,对现有部分桥梁检测技术进行了详细论述,并结合桥梁结构加固对桥梁检测技术的作用效应进行了简要分析,研究结果对桥梁工程结构的加固性能提升具有一定的工程指导意义。

关键词:桥梁;检测技术;结构加固;作用效应

引言

在国内路桥工程快速发展的背景下,现有许多桥梁已经接近或超过设计年限的情况,其中许多已经出现了比较严重的缺陷或病害,逐步无法适应新时期国内交通快节奏的发展需求。针对这种情况,如果全部选择拆除重建,那么会大大增加建设成本,因此加固改造是最为合理的一种选择,但是这需要建立在桥梁检测结果的基础上。

1桥梁检测技术的应用价值

桥梁建设是一项常见的、重要的施工项目,对其进行严格的检测,有着不可或缺的价值。首先,检测桥梁施工原材料可以提升建设质量,保证建设项目符合现实需求,同时可以准确判断施工材料技术指标,减少施工材料的浪费,最大限度发挥施工材料的性能,提升桥梁的施工安全。其次,桥梁建设中,引进了不少新型建筑材料,若想保证新型材料的有效使用,则应该加强材料的检测,便于提升新材料的生态环保价值,减少对环境的污染以及消除安全威胁等。再次,众所周知,桥梁与道路施工结构较为复杂烦琐,在实际施工中需要运用到不同种类、不同规格、不同样式的组件。因此,在施工进程中应该合理制定规划检测施工质量标准,对于施工中存在的不足与弊端,及时发现,及时解决。最后,施工检测技术是保证桥梁工程稳定开展的重要手段,也是促进桥梁事业可持续发展的重要保障。

2桥梁检测技术

2.1静载试验方法

(1)关于结构的侧向以及竖向的挠度及扭转变形。每个跨度都要保证测点至少有2个,并测量出最大的变形值,同时不能忽略记录下支座下沉值。(2)测量控制面的应力的地点,并计算其最大值和偏载的特点。在截面的范围内,测点的数量不能少于4个,包括边缘的地方。对于一些结构特殊,在测试完以上结构之后,还需测试其支点和主拉应力。(3)观察支座的沉降以及伸缩程度和转角特点。(4)仔细分析并观察是否出现裂缝现象,如果刚开始出现,那么就要对裂缝所处的位置、朝向、长度和宽度进行详细的记录;如果此结构已经开始变形或者裂缝已经在不断扩展的阶段,这就不在预设的范围内,要立刻停工,遣散施工人员,移走所有与施工有关的设备,保证安全。(5)仔细观察残余的形状。如果碰到斜拉桥和悬索桥等形状与结构都罕见的桥,还要额外观察索力和塔的位置变化,并进行记录。

2.2磁粉检测方式

磁粉检测实施是目前钢结构桥梁检测里面的无损检测方式,也是现在使用最多地一种方式。这种就检测方式使用的主要原理就是对钢结构桥梁先进行磁化操作,在磁化结束以后,一般钢结构桥梁的表面都会分布很多的磁力线。其检测的方式就是,一旦钢结构桥梁中有缺陷,磁力线也会因为钢结构的破损情况而出现扭曲或者是变形的情况。相关的检测工作人员只要使用简单的光照方式,就可以对破损钢结构桥梁中的明显缺陷进行准确判定,这样就实现了不对钢结构桥梁造成损伤而完成相应的检测工作,如果被检测的钢结构没有明显缺陷,用来检测的磁力线会呈现出排列整齐的情况。如果被检测的钢结构桥梁存在缺陷,磁力线会发生相应的扭曲,而且扭曲程度越高,就说明钢结构桥梁的缺陷以及损坏越大。这样的检测方式具有效率比较高的特点,但是其中也有一些明显的局限性,使用这种检测方式一般都是在对磁铁类材料进行检测的过程中,因此会对检测人员有比较丰富的检测经验要求。

2.3动载试验检测

动载试验检测主要是在桥梁结构测定位置处应用振动方法产生动载荷,借助动载的施加来获取桥梁结构的阻尼比和振动频率等,记录试验结果并分析桥梁的承载性能。在实际的动载试验中,主要包括动态电阻应变仪、应变片、位移计和传感器等。实际上,在桥梁投入正常使用后,无论是风荷载、车辆荷载还是行人荷载,均会使桥梁结构出现振动情况,这时候会在一定程度上影响桥梁结构的使用性能。而动载试验检测法则恰好就是基于桥梁振动工作机理,对振动作用下的桥梁变化情况进行分析。为了分析动载作用下的桥梁结构使用性能的影响情况,需借助冲击系数来加以表征。该种动载试验检测参数与内容主要包括如下几类:(1)测定桥梁结构的阻尼比、振型和振动频率。(2)测试桥梁结构的冲击系数、加速度、动应力和动挠度。

2.4雷达探测技术

雷达探测技术在桥梁工程质量检测过程中应用较为普遍,利用不同介质对于雷达信号的反馈信号不同,就可以实现对于工程质量的有效检测。在此过程中,雷达检测装置会向路面发射一定的信号,同时会存在接收装置实现对于反馈信号的接收,并实现信号的有效解读。但是由于雷达检测技术是利用信号的反馈实现对材质的区分,因而并不是所有的检测过程都需要应用雷达检测技术,当实际检测过程需要对桥梁厚度以及密实程度的检测时,雷达检测技术才能够有效发挥作用。

2.5超声波检测技术

超声波检测技术主要借助瞬间应力波,也就是通过短促的机械撞击桥梁,产生一种低频应力波,这一应力波传导至桥梁的结构内部便与桥梁中出现的冲击面、断裂面、其他面间的波产生共振,共振波信号便可以确定空隙位置相关信息。根据这一情况,检测人员能够准确定位桥梁结构中的裂缝或者一些问题。所以超声波检测通常会用于桥梁修复。但是,超声波检测难以对桥梁管道中的蜂窝体,因此存在一定的不足,需要加深研究。

3桥梁加固技术及其应用

3.1对钢结构桥梁的连接点进行加固

在对钢结构桥梁进行加固操作的过程中,还需要对各个连接点进行相应的加固操作。对于各个连接点之间的加固,通常使用的方式有以下几种方式,分别是焊缝方式、普通螺栓、高强度螺栓以及铆钉,结合这些方式对钢结构桥梁之间的各个节点实现连接以及加固。不一样的钢材情况使用的方式也是不同的,这就需要加固人员结合具体钢材结构情况,使用更加合适的连接方式,最大限度地实现对钢结构桥梁连接点的加固。

3.2桥面加固技术

在桥梁桥面出现剥落或凹陷问题后,需要及时加固处理,一般是先凿除桥面出现缺陷的部位,之后在其上面合理地敷设一层满足施工要求的钢筋混凝土(一般和原有桥面混凝土保持一致即可)。但是必须要保证桥面和扩大补强层之间保持密切接触,借此对桥面荷载的分布情况进行改善,以便不断提升桥梁承载性能。

3.3下部结构加固

对桥梁进行下部结构的加固主要有加大基础面积、增加桩基数量以及加大墩台尺寸三种方法,旨在通过提高下部结构的承载能力来实现对桥梁的加固目的。其中增大基础面积主要用于解决地基承载力不足的情况,增加桩基数量则用于解决桩台倾斜的情况,加大墩台主要是对盖梁部分进行加宽,不涉及基础及墩身,通常用于对破损严重的桥梁进行加固处理。

结语

桥梁检测是了解桥梁工程结构安全性,评估桥梁工程结构健康状态的重要途径,本研究从桥梁检测技术出发,对现有部分桥梁检测技术进行了详细论述,并结合桥梁结构加固对桥梁检测技术的作用效应进行了简要分析,研究结果对桥梁工程结构的加固性能提升具有一定的工程指导意义。

参考文献

[1]邸克亮.探讨当代钢结构检测与加固技术[J].四川水泥,2020(06):143.

[2]肖大维.既有钢结构桥梁检测与加固技术分析[J].中国公路,2020(08):108-109.

[3]幸坤涛,赵晓青,郭小华,惠云玲,杨建平.工业建筑钢结构疲劳损伤检测、评估及加固关键技术研究[A].中国金属学会,2019.