钢筋混凝土桥梁病害检测分析

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　　摘    要：目前，随着社会的不断进步，桥梁建设也迅速发展起来。对于钢筋混凝土桥梁而言，其在施工与运营过程中或多或少会出现一些病害，通过做好相关病害的检测与维修处理，可以提升桥梁工程的耐久性与安全性，进而提升桥梁的运营质量。本文先对钢筋混凝土桥梁病害进行概述，并进一步分析钢筋混凝土桥梁病害的检测。
　　关键词：钢筋混凝土;桥梁病害;检测
　　1  引言
　　桥梁同其他土木工程一样，有一定的周期性，即都有从建设期到建设和维修并重期，再到维修期的过程。在一些发达国家，公路桥梁已经进入了维修的高峰期。在我国随着近年来公路建设的大发展，全国性的骨架公路交通网络己基本形成，公路交通从单纯的建设正在向建设和维修并重过渡。大量的公路桥梁已经达到或接近设计基准期，或出现由于各种原因引起的桥梁结构病害与损伤。因此，建立对旧桥和病害桥梁的检测和评价体系成为各桥梁管理部门的迫切需求，也逐渐成为桥梁领域的研究热点。对这些桥梁进行科学的病害检测与损伤评价，真实了解桥梁的结构工作状况，是科学、可靠的利用旧桥和进行旧桥加固与维修的前提与依据，同时，实时的对桥梁结构性能进行评价也可以避免重大桥梁结构事故的发生。桥梁检测与损伤识别依据其预测的深度，可分为以下4个目标层次：（1）仅确定损伤是否发生;（2）如果损伤发生，确定损伤的位置（范围）;（3）如果损伤发生，确定损伤的位置（范围）及损伤的程度;（4）如果损伤发生，确定损伤的位置（范围）及损伤的程度，并评价损伤对桥梁结构承载能力的影响，评定损伤发生后桥梁的承载能力。
　　2  钢筋混凝土桥梁病害检测的概述
　　2.1  常見的病害类型
　　钢筋混凝土桥梁施工与运营过程中，常见的病害类型有很多：①桥面铺装病害。桥面铺装结构的主要作用就是阻隔外界因素对桥梁工程内部结构的损害，同时也避免雨水、外力作用对于桥梁工程内部结构所产生的破坏。但是，目前桥面铺装经常存在坑槽、唧浆等类型的病害，并且这些病害直接造成了渗水问题，进而导致了桥梁工程内部的钢结构出现锈蚀、氧化等问题。由于受到渗水问题的影响，桥梁下部的混凝土也会出现化学腐蚀问题，进而对承重结构造成一定的破坏。②钢筋混凝土桥梁经常出现伸缩缝病害。伸缩缝的设置是为了给桥梁提供足够的伸缩空间，一旦伸缩缝装置出现了病害，将造成桥梁工程的伸缩空间不足，还可能伴随着漏水等一系列的问题。③桥梁经常出现桥头搭板病害。所谓的桥头搭板病害，主要是指桥头搭板因为脱落而导致桥头跳车等问题。一旦出现桥头搭板等相关病害，势必会给行车安全造成严重的影响。同时，桥头搭板病害还可能对桥涵整体结构的稳定性、耐久性造成不良的影响。④支座移位损害也是一种常见的病害类型。支座的安装可以有效的传递桥梁体系上部的承载力、变形力，同时还可以降低温度变化对于桥梁稳定性的影响。
　　2.2  钢筋混凝土桥梁病害的检测内容
　　在进行钢筋混凝土桥梁的病害检测工作时：①进行桥梁结构体系的检测。对于桥梁结构的性能检测工作而言，主要采用荷载试验进行。检测过程中，可以根据荷载性质的不同将其分为静载试验与动载试验。通过进行静载试验，可以对所选桥梁截面的应力（应变）情况以及位移（挠度）情况进行掌握，同时还可以对荷载横向分布、桥梁裂缝扩展情况进行分析。通过进行动载试验，可以对动应变以及动挠度等参数进行掌握，同时可以了解桥梁的自振特性、动力响应等数据，进而可以对桥梁性能进行评价。②检测过程中要对桥面性能进行检测，这一过程中需要用到雷达、红外热象仪、超声波等技术。需要注意的是，检测中要对桥梁纵坡、横坡以及桥面的平整度、磨耗效果引起重视，并且要对桥梁顶面钢筋保护层的层裂问题进行严格的检测。③注重桥梁基础的检测。对于桥梁基础整体性能以及材料状况的检测工作，可以从墩台沉降、倾斜状况等方面着手，检测过程中可以应用激光系统以及连通管水平测量装置进行桥梁基础沉降值的观测。
　　3  钢筋混凝土桥梁病害的检测分析
　　3.1  碱—骨料反应和检测
　　混凝土中的水泥成分和骨料中的活性硅在水的作用下会发生化学反应生成碱—硅酸盐凝胶，这种物质容易酥松膨胀，导致混凝土开裂破坏。这种病害一旦发生就难以控制，表层开裂是碱—骨料反应的重要特征。由于混凝土结构内部钢筋的约束作用，碱—骨料反应后的混凝土表面常出现网状裂缝，一般在裂缝处会有白色凝胶物质流出。混凝土碱—骨料反应可以通过外表观察进行检测，但对于已经发生碱—骨料反应的桥梁，目前还没有可靠的修补措施。主要通过建设过程中控制含碱量指标进行防治。
　　3.2  裂缝检测
　　利用读数显微镜、裂缝比宽尺、钢卷尺等仪器和工具，对13孔主桥的全部65片主梁、横隔板、行车道板、桥墩、桥台进行了裂缝检测，详细记录了裂缝的宽度、长度及形状位置，并绘制成裂缝分布图。由检测结果可知，大部分主梁梁肋底面及两侧出现裂缝，且裂缝数量较多，部分主梁尤为严重，裂缝宽度绝大部分不超过0.1mm，少数裂缝的宽度超过0.1mm，但均不超过0.25mm。在部分主梁的底面及侧面，出现顺主筋方向的纵向裂缝，部分粗裂缝宽度达到3.0mm，长度达1m以上。横隔板、行车道板、墩身、墩帽、系梁等构件部位的裂缝很少，基本上未发现明显且宽度较大的裂缝。
　　3.3  氯离子侵蚀的检测分析
　　外界环境中存在的氯离子，将会对已经硬化了的混凝土进行侵蚀。一般而言，氯离子主要来自于外界环境中的水，如果在短时间内有大量的氯离子进入到钢筋混凝土结构中，将导致混凝土结构的表面发生泛白问题，并且将造成混凝土结构出现破损。为了降低氯离子对于钢筋混凝土结构的侵蚀与破坏，可以定期对可能浸润混凝土的水体进行检测，检测的重点是水体的pH值以及Cl离子浓度。如果附近水体的pH值小于4，那么需要对桥梁的钢筋混凝土结构做好隔离保护。尤其是一些酸雨地区的桥梁工程，极容易受到淋雨的影响，因而要对淋雨部位涂抹相应的防水层。在进行桥梁工程的施工时，可以对氯盐的掺量进行控制，进而降低氯离子的侵蚀问题，氯盐的掺量不能超过水泥重量的1%。
　　4  结语
　　在某钢筋混凝土桥梁的检测及病害分析中，因地制宜，采用了船上搭设支架作为检测平台的方法，并根据该桥的实际状况选择相应的检测项目，顺利完成了检测任务，掌握了桥梁的病害状况，并对桥梁病害及病害成因进行了具体分析，为进一步的桥梁承载力分析及维修加固决策提供科学可靠的依据。该大桥病害的产生与发展，特别是主梁钢筋的锈蚀，将会加剧桥梁的损坏，缩短桥梁的使用寿命，使桥梁承载能力下降，从而威胁桥梁的安全，甚至可能造成严重的事故及后果。因此，必须对大桥的损坏部位进行彻底的维修，对严重损坏部位进行加固，以确保大桥的安全。在假定维持原有车辆荷载等级的前提下，对该桥的维修加固提出以下几点建议：①主梁混凝土表面缺陷较集中的部位，需进行维修处理;②主梁混凝土表面缺陷范围较大、程度严重及钢筋严重锈蚀的部位，需进行加固处理;③桥面铺装层宜全部凿除重筑;④桥面伸缩缝宜全部更换。
　　参考文献：
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