桥梁的检测与加固探析

重庆建筑加固随着我国社会经济和交通运输事业的快速发展,过去年代修建于各地城镇和各级公路上的桥梁,负担着十分沉重的交通荷载及繁重的交通量。近20年来桥梁抗风、抗震领域的研究成果以及新材料新工艺的开发推动了大距度桥梁的发展；同时，随着人们对大型重要桥梁安全性、耐久性与正常使用功能的日渐关注，桥梁健康监测的研究与监测系统的开发应运而生。  
 
1 桥梁的全面检测  
 
1.1 对引道及桥址周边环境进行检查量测  
 
1.1.1 查看正桥与引桥、引道（线）的衔接处是否正常，与竣工时的情况相比较，是否有变化。  
 
1.1.2 桥址及其附近的水流河道是否改变，必要时还应测定主河槽的水流速度及其流向；桥下净宽有无改变；桥墩台处的局部冲刷与设计有有关数据相比是否增大。  
 
1.1.3 两岸的桥头填土石砌锥坡有无冲刷、滑移和损坏。  
 
1.2 量测全桥的标高和线形  
 
1.2.1 桥的标高和线形有联系关系，但又有区别。前者是指某点的高程值，后者则是桥梁相关点的连线。一座设计施工质量良好的桥梁，其标高和线形均应达到设计期望值。  
 
1.2.2 量测的主要部位和项目有：墩台的支承垫石（即支座垫板）顶面、承台顶面和梁底处的标高；墩台身在桥的纵、横向有无偏移倾斜。①对斜拉桥和悬索桥，还应量测其主塔身在桥的纵、横向有无偏移倾斜，塔顶的变位。②对悬索桥，还应量测主缆的线形；③对拱桥，还应量测拱肋轴线的线形。  
 
1.3 圬工梁拱检查量测  
 
1.3.1 检查圬工有无风化、剥落、破损及裂逢，特别注意变截面处、加固修复处及防水层的情况。对圬工剥落、裂缝处，应注意钢筋的锈蚀情况。  
 
钢筋混凝土梁应重点检查宽度超过0.2mm的竖向裂缝，并注意检查有无斜向裂缝及顺方向的纵向裂缝。预应力钢筋混梁要观测梁的上拱度变化，并注意检查有无不允许出现的垂直于主筋的竖向裂缝。  
 
1.3.2 拱桥应量测实际拱轴线和拱圈（或拱肋）尺寸，并检查它们有无横向（垂直于路线方向）的裂缝发生。  
 
1.4 钢结构检查量测  
 
1.4.1 检查钢结构构件油漆涂层的完好程度，有无起皮、剥落、锈斑等。特别是容易积水积尘或不通风部位有无锈蚀。锈蚀严重的，应量测钢板或构件的实际剩余厚度，以便考虑断面削弱的影响。  
 
1.4.2 检查构件有无裂纹、穿孔、硬伤、硬弯、歪扭、爆皮及材料夹层等。要特别注意以下部位有无疲劳裂纹发生：承受拉力或反复应力的杆件与节点板连接处或杆（构）件接头处；由于损伤造成杆（构）件断面削弱及应力集中处；纵梁与横梁的连接角钢；无盖板的纵梁上翼缘角钢；主梁间的纵向联结系的连接处；单剪铆钉处；焊缝端部及其附近的基材；U形肋与横隔板连接处焊缝等。  
 
1.4.3 检查钢箱梁工地拼接的大环形焊缝（即同一截面的顶板→腹板→底板→腹板的周圈焊缝）和U形肋嵌补段焊缝有无异常。  
 
1.4.4 检查杆件的平直度，当城市杆的弯曲矢大于杆件由长度1‰、拉杆的弯曲矢度大于杆件自由长度的1/500时，均应注意弯曲的影响。  
 
1.4.5 检查铆钉头有无锈蚀，铆钉有无松动。检查高强度螺栓是否完好，有无松动和延迟断裂等情况；有无因锈蚀或其它原因降低磨擦力现象；并应严密注意节点滑移的拱度的变化。  
 
1.5 砖石砌体的检查量测  
 
砖石砌体不同于钢筋混凝土的一个特点是，抗拉强度更小，结构脆性大，开裂荷载比较接近或几乎等于破坏荷载。因此，当砖石砌体出现由于荷载引起的裂缝时，往往是砌体破坏的特征或前兆。  
 
1.6 墩台及基础的检查量测  
 
1.6.1 墩台的缺陷主要表现是：裂缝、剥落、空洞、钢筋外露及锈蚀、老化、变形位移等。  
 
1.6.2 检查时，应对裂缝及破损具体位置、宽度、长度、深度进行量测和描述，绘制成图。  
 
1.7 地基的检验  
 
当发现墩台有沉降、倾斜、位移时，一定要对地基进行探测和商讨。对已成桥的地其检测是比较困难和麻烦的。可用触探和钻孔取样的方法，也可用荷载板试验。但很难在原位进行，常常只能是接近基础原位。对岩地基，可在基岩的露头地点进行检验。  
 
2 桥梁的维护和加固的重要性  
 
对于事关行车安全的路桥设施的管理、检查、养护维修、大修加固、技术检定等方面，早在半个世纪以前，我国铁路系统就施行了一整套严格的制度。铁道部工务局、铁路局工务处、各分局工务科、各工务段、桥梁领工区和工区，长期以来实行了桥梁档案管理、经常检查、定期检查（每年春、秋季，两次）、特别检查和计划预防性维修制度，配合桥梁检定、桥梁试验、洪水冲刷观测、桥梁大修和防洪工程，维护了桥梁的正常完好状态，从而大大地延长了桥梁的使用寿命。  
 
随着城乡一体化建设和交通运输事业的飞速发展，车辆载重量、车速和交通量已大为提高，在过去三、四十年所建造的低标准的、长期失养的农用、公路及城市桥梁能否继续服役并安全运营，已成为公路和城市建设决策部门的一件大事。但是，有病害、甚至病害严重的危桥，如果有正确的检查分析与诊断，以新技术、新材料给予加强、加固（配合必要的桥梁试验验证）一般是能够继续安全运营的，并且能使其原有载重等级得到提高。此项检查、分析、加固的费用，一般只是新建费用的10%~20%。而且在加固过程中，除少量重车短期绕行之外，勿须全部中断交通，其经济效益和社会效益极其了然。这是一项很有意义的事。  
 
桥梁的定期全面检查的周期，1996年《公路养护技术规范》规定一般为3年，视情况可1~5年进行一次，似已不适应客观实际的需要，一般定期全面检查应该每年一次；特殊检查应视实际需要而定，而且应该委托有相应能力的单位来承担。在检查的基础上，分析病害，摸清维修、中修、大修工作量，再分轻重缓急去安排维修或大、中修工作计划与资金。这里重要的是维修或大、中修经费的拨付并形成稳定的制度，有如大家习以为常的医疗保障制度一样，再也不能头痛医头、脚痛医脚，临时向市长打报告要钱了！通过桥梁病害的检查、分析，可以发现设计、施工考虑不周的问题，发现当时技术条件的局限，使以后的工作得到改进，也有助于今后相关规范条文的修订。  
 
桥梁病害的分析和旧桥、危桥的大修加固，其技术上往往较设计新桥要繁杂，技术难度大，风险也大（有如给危、重病人开刀），而且其经济效益差，没有很强的技术实力和奉献精神的单位和专家，一般是不愿意去接受这种任务的。设计理论固然是十分重要的，但其往往为了实用和可能，而对问题作了必要的简化，忽略了一些难于计及的因素，有些设计构造只是经验使然，缺乏学理，桥梁的实际工作状况和这些尚有一定的距离。病害分析时必须花更大精力，要尽可能去搜集已经丢失的原始技术资料，更多地考虑桥梁的实际工作条件和状态（这就使得问题更趋复杂），进行必要的试验检测，才能找准原因，对症下药，去进行维修、加固或局部改造。几十年来，几代土木工程专家学人，在铁路、城建、公路系统从事着桥梁、水文、建筑和其它土木工程的养护维修、科研、试验、检定、大修加固、施工、设计以及建设管理工作，已积累了丰富的实践经验。希望桥梁工程的同行们（尤其是经验丰富的老一辈专家）一起，对为数众多的病桥、危桥有所分析和研究，并实施加固设计和施工，对辛勤为人们工作的桥梁，如医生之对于各种病人，实行“救死扶伤”，让中国传统文化中的有德之物——桥梁，健康地继续为人们工作和造福。