鐘明
(廣東省建設(shè)工程質(zhì)量安全檢測總站有限公司,廣東廣州 510599)
橋梁在我國交通運(yùn)輸領(lǐng)域占據(jù)重要地位,在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展改善民生等方面發(fā)揮巨大作用。通常情況下,橋梁在建成投入使用之后,由于長期處于室外環(huán)境,所以比較容易受到各種自然因素的影響,再加上繁重的交通壓力,導(dǎo)致橋梁很容易受到一定程度的破壞。而對于橋梁建設(shè)來說,往往需要花費(fèi)巨大的資金,一旦出現(xiàn)病害便需要開展拆除處理,不但會嚴(yán)重影響交通運(yùn)營同時也會產(chǎn)生較為嚴(yán)重的浪費(fèi)問題。這就需要及時利用一些科學(xué)方法對橋梁開展檢測工作,以此掌握病害程度,再采取合理有效的措施進(jìn)行加固,從而提高橋梁使用安全性以及延長使用壽命。
對于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)來講,其在橋梁使用過程中是否存在質(zhì)量問題,可以對橋梁主體結(jié)構(gòu)安全性以及穩(wěn)定性造成直接影響。借助檢測以及加固技術(shù),能夠?qū)ζ鋵?shí)際質(zhì)量狀況做出深入分析,并結(jié)合實(shí)際情況采取對應(yīng)措施將這些問題開展科學(xué)處理,如此便能夠增加整個橋梁的耐用性,促使其使用壽命得以延長。
開展橋梁工程檢測工作,其實(shí)際檢測結(jié)果屬于橋梁質(zhì)量方面缺陷分析、判斷還有技術(shù)評估等方面的主要依據(jù)。結(jié)合檢測數(shù)據(jù),能夠?qū)ο鄳?yīng)橋梁自身的質(zhì)量缺陷以及事故特征做出判定,這樣可以更好地對各類事故做出全面有效的控制,有助于更好地管控橋梁實(shí)際運(yùn)營狀況,確保其運(yùn)營的安全性。
對于電磁效應(yīng)檢測技術(shù)而言,其主要可以分為三種檢測方式:①渦流檢測;②漏磁檢測;③磁粉檢測。該技術(shù)的實(shí)際工作原理主要為磁通量泄露原理,能夠?qū)︻A(yù)應(yīng)力鋼筋實(shí)際預(yù)應(yīng)力缺失情況做出有效檢測,一旦存在應(yīng)力變化問題,因?yàn)槭艿轿矬w伸縮產(chǎn)生的影響,磁通可以發(fā)生相應(yīng)的變化,并且促使感應(yīng)器線圈有效地感應(yīng)到相應(yīng)的電流變化,這樣便可以充分檢測相應(yīng)的應(yīng)力變化。對于此項(xiàng)技術(shù)來講,最大的優(yōu)點(diǎn)便是具備較快的測量速度,同時屬于一種非接觸式測量,往往在出現(xiàn)應(yīng)力變化時可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離測量。缺點(diǎn)在于這種技術(shù)一般在現(xiàn)場開展檢測過程中,比較容易受到各類因素的干擾和影響,所以其精確度或者是可靠性等不是很高,很容易加大量值標(biāo)準(zhǔn)難度,而且此項(xiàng)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中需要有一定的外部激勵磁場進(jìn)行支撐,所以也較為容易造成磁化不夠均勻這一類問題,另外,此項(xiàng)技術(shù)還存在設(shè)備笨重、能量消耗大以及磁污染等相應(yīng)缺點(diǎn)[1]。
此項(xiàng)技術(shù)目前在多個領(lǐng)域當(dāng)中都有較為廣泛的應(yīng)用,其屬于一種非破損檢測技術(shù),可以在不影響橋梁結(jié)構(gòu)以及外觀質(zhì)量的情況下,有效借助超聲波在混凝土當(dāng)中傳遞的信息變化來達(dá)到檢測的目的。由于預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁內(nèi)部的組成顆粒相對較小、密度大,并且實(shí)際分布較為均勻,所以超聲波在其內(nèi)部進(jìn)行傳播時也較為均勻。在實(shí)際開展檢測工作時,聲波在通過混凝土?xí)r,其實(shí)際波速與混凝土自身的抗壓強(qiáng)度之間存在正相關(guān)關(guān)系,所以在對結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行評價時,可以將聲波速度作為一個重要參考,能夠準(zhǔn)確有效地檢測出預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷位置以及缺陷程度。除此之外,還可以借助此項(xiàng)技術(shù),對預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的結(jié)構(gòu)耐久性以及裂縫深度開展分析,同時以此為依據(jù),合理制定相應(yīng)的修補(bǔ)或加固處理措施[2]。
粘鋼加固法又可以稱為直接加固法,主要是指借助建筑結(jié)構(gòu)膠有效地將鋼板粘貼在相應(yīng)的橋梁混凝土結(jié)構(gòu)表面,促使鋼板與混凝土之間實(shí)現(xiàn)緊密結(jié)合,以此提高混凝土結(jié)構(gòu)的承載力以及穩(wěn)定性。對于鋼筋混凝土的一些受彎構(gòu)件而言,可以在其受壓區(qū)對此項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用,這樣可以進(jìn)一步提高受壓區(qū)高度,并且可以有效擴(kuò)大截面面積,除此之外還可以有效增加混凝土方面的現(xiàn)澆層,這樣可以使構(gòu)件正截面當(dāng)中的承載力還有斜截面自身的抗剪性能在一定程度上得到提升,同時相應(yīng)的受彎承載力或者是截面剛度等都可以得到進(jìn)一步改善[3]。
此項(xiàng)技術(shù)可以分為兩種方法:①表面涂抹法。主要是借助涂抹樹脂保護(hù)膜等達(dá)到加固的目的,通常比較適合用于一些混凝土表面寬度相對較小的裂縫。如果裂縫寬度處于變化狀態(tài),需要選用焦油環(huán)氧樹脂材料,其具備較強(qiáng)的追蹤性,比較適應(yīng)裂縫出現(xiàn)的一系列變化。在實(shí)際作業(yè)過程中,如果遇到混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)很多相對密集的裂縫問題,兼具一定的老化問題或砂漿離析等一系列缺陷問題,此時需要做好大面積保護(hù)膜方面的涂抹工作;②針對表面實(shí)施的噴砂法。對于這種方法來講,在應(yīng)用時應(yīng)該率先做好裂縫表面的處理工作,即進(jìn)行鑿毛處理,在此基礎(chǔ)上,合理噴射一層水泥砂漿,以此作為保護(hù)層,一般情況下,該保護(hù)層其具備較為良好的密實(shí)度以及強(qiáng)度,所以能夠取得較為良好的修補(bǔ)效果[4]。
本文以某工程為例,探討預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁檢測技術(shù)以及加固技術(shù)的具體應(yīng)用方法。該工程已經(jīng)建成并且運(yùn)營13 年,一共8孔,彼此長度皆相同,具體為30m。整座橋梁切實(shí)依照雙向四車道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,實(shí)際橋面寬度達(dá)到15.8m。由于運(yùn)營時間較長,再加上日常養(yǎng)護(hù)管理工作未能做到位,所以導(dǎo)致部分橋面開始出現(xiàn)病害問題,一般以裂縫以及局部漏筋為主。為了能夠切實(shí)掌握該橋梁結(jié)構(gòu)具體情況,確保其能夠安全、穩(wěn)定運(yùn)營,需要對其開展檢測工作,同時結(jié)合檢測結(jié)果,合理采取有效措施,對其進(jìn)行加固。具體操作如下:
針對本工程,主要借助超聲法檢測樁基強(qiáng)度,具體流程如下:
首先,應(yīng)科學(xué)合理地計算聲測管所需數(shù)量還有其具體應(yīng)該埋設(shè)的位置,通常情況下,對于樁徑明顯小于1.5m 的樁基來講,可以將聲測管控制在3 個左右;而對于明顯大于1.5m 的樁基而言,可以將聲測管數(shù)量控制在4 個或以上。因?yàn)橥ㄟ^測量,本橋梁樁徑僅為1.3m,基于此將聲測管控制為3 個即可[5]。
其次,借助開槽機(jī)切實(shí)沿著垂直方向開展開槽作業(yè),過程中注意躲避鋼筋,對于槽寬需要控制在大于聲測管直徑15mm 左右即可,對于槽深需要略深于實(shí)際鋼筋所在位置。
最后,實(shí)際安裝聲測管之前,需要開展質(zhì)量檢查工作,必須要保證其可以切實(shí)滿足檢測工作的一系列基本要求。同時還需要檢測聲時修正值以及相應(yīng)的延遲時間。為了能夠準(zhǔn)確有效地檢測出各部分實(shí)際強(qiáng)度,借助取芯法開展強(qiáng)度檢測工作,在實(shí)際取芯過程中需要秉持以下原則:①對于各個部位取芯數(shù)量必須在3個以上;②對于芯樣直徑應(yīng)控制在骨料直徑3 倍或以上;③取芯位置應(yīng)該盡可能接近無損檢測位置。
對于本次檢測工作而言,一共檢測了四項(xiàng)內(nèi)容,主要為:①鋼筋腐蝕程度;②混凝土強(qiáng)度;③保護(hù)層厚度;④碳化深度。部分檢測結(jié)果如表1 所示。
表1 部分檢測結(jié)果
結(jié)合實(shí)際檢測結(jié)果來看,對于中間的結(jié)構(gòu)而言,病害情況較為嚴(yán)重,相應(yīng)裂縫的出現(xiàn)與車輛超載、設(shè)計以及施工等都存在一定的關(guān)系。
結(jié)合上述檢測結(jié)果以及本工程施工條件來看,需要借助粘鋼加固法來開展加固工作。具體操作如下:
4.2.1 準(zhǔn)備工作
(1)鋼板主要為3#鋼以及16#錳鋼,對于梁底加固所用的具體鋼板尺寸必須要滿足圖紙以及設(shè)計的要求,特別是圓曲線半徑,必須要與橋梁半徑完全一致。對于鋼板下料過程中,需要借助機(jī)械設(shè)備開展切割工作。在完成切割作業(yè)之后,對于鋼板的邊緣需要保持光滑,確保沒有翹曲、毛刺以及咬口。
(2)合理搭設(shè)腳手架,提前做好安全布置以及控制工作。
(3)粘鋼之前,作業(yè)人員必須做好梁體方面的相應(yīng)鋼筋封閉工作,完成之后再對混凝土表面落實(shí)預(yù)處理工作。
4.2.2 施工操作
(1)表面處理。將表面破碎以及附著部分仔細(xì)清除干凈;開展鑿毛整平作業(yè),直至內(nèi)部骨料露出;借助毛刷清理浮塵或者借助噴砂技術(shù)開展表面處理;利用丙酮溶液針對表面開展擦拭工作。
(2)鋼板粘貼。先配制環(huán)氧樹脂膠黏劑,需控制好配合比,注意控制每次配量,盡可能隨配隨用。借助涂拌法開展粘貼工作,分別將鋼板以及混凝土表面都均勻有效地涂抹一層膠黏劑,然后在鋼板表面涂抹砂漿,一般厚度需控制在1~3mm 即可,對于膠層需保證四周薄以及中間厚,同時將氣泡完全擠出,完成此項(xiàng)工作之后立即將所選鋼板材料快速有效地粘貼到相應(yīng)的混凝土表面,過程中還需適當(dāng)?shù)貙⑵浼訅撼尚?,借助這種方式能夠擠出一些多余的膠,從而保證兩者緊密貼實(shí)。
綜上所述,橋梁在實(shí)際運(yùn)營一段時間后,各部分構(gòu)件性能非常有可能逐漸降低,并且陸續(xù)呈現(xiàn)一系列不同程度的病害問題,基于此必須要能夠及時有效地開展檢測或加固工作,確保其可以正常使用,避免引發(fā)安全事故。本文分別對預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁需要用到的檢測技術(shù)還有加固技術(shù)展開了分析,并以實(shí)例探討相應(yīng)技術(shù)的應(yīng)用策略,以此提高橋梁檢測加固水平,確保橋梁發(fā)揮應(yīng)有的價值和作用。