普通钢筋砼桥上部结构几种常见病害无损检测应用与成因分析

普通钢筋砼桥上部结构几种常见病害无损检测应用与成因分析

殷猛

广州大学广东广州510006

摘要：随着我国交通建设的飞速发展，桥梁维管里程任务越来越繁重，通本文过对桥梁上部结构几种常见病害无损检测常见实际应用的方法的介绍和病害成因的分析，希望对基层桥梁检测和维管工作者现实工作提供一些参考，保证桥梁的正常使用。

关键词：桥梁；无损检测；裂缝

桥梁建设使用过程中，检测工作对于病害发生之前的预防以及病害发生之后的定性都起着非常重要的作用。无损检测技术能够在不破坏桥梁整体使用功能对桥梁性能进行分析，对于桥梁的保养、诊断、维修有着重要参考意义。

一、桥梁上部结构的常见病害

1.钢筋混凝土桥梁的抗渗能力降低，混凝土构件产生较大变形，表面出现蜂窝麻面，露石等病害。当出现这些病害会直接影响桥梁工程的耐久性，更重要的会影响混凝土桥梁工程结构的承载能力。

2.钢筋混凝土结构表面混凝土剥落露筋，产生空洞。钢筋混凝土结构构件剥落露筋、空洞严重影响结构的安全行和耐久性。

3.钢筋混凝土桥梁梁体常见裂缝有网状裂缝、跨中受拉裂缝、腹板斜向裂缝、梁端上部裂缝、梁底纵向裂缝等

二、对应病害的检测方式

1.超声回弹综合法

利用中型回弹仪和低频超声仪综合法来检测桥梁上部结构的混凝土抗压强度，具体方法步骤如下：

首先选取相应试验构件进行碳化深度检测。不同的上部结构测区的选择不同，钢筋混凝土小箱梁、空心板梁、T梁等，根据检测需要选取需要检测的梁的片数，一般情况下应不小于总片数的30%。每个构件碳化深度点选取应不小于3个。

接着检测之前需要进行测区的布置。选择测区时应该尽量选取混凝土状况良好、平整无露石、空洞的表面，每片梁上的应均匀布置测区，测区应为20cm*20cm，每片梁上测区数量不应少于10个；每个测区选择四个相同位置的超声点。

然后使用中型回弹仪进行混凝土强度的回弹。记录回弹测区的位置，使用回弹仪与测区的夹角，每个测区混凝土回弹16次。

之后进行超声法测量超声波在已知距离的构件中的传播声时。使用超声法仪之前首先进行零声时的修正，然后选取声波发射点和接收点，涂上凡士林等耦合剂进行测量。

最后将根据超声回弹法检测混凝土强度规程

2.检测钢筋保护层厚度

利用电磁感应法钢筋探测仪检测混凝土保护层厚度，步骤如下：

首先翻阅钢筋的设计资料，了解待检测构件钢筋的可能分布情况，根据桥梁情况选取相应数量的检测构件。同时选择合适的测面，选择测面时应尽量平整、情节，检测之前应该认为清洁一遍，尽量避开金属预埋件。

接着进行检测前准备工作。检测前根据需要检测的混凝土梁体对探测仪进行校准。

然后开始钢筋的定位，用探头在检测面上按照一定的规律来回移动，在信号最强处做标记，这样将整个测面钢筋定位。

之后选择相应的精确度进行钢筋保护层厚度的检测。在已经定位好的钢筋上方来回移动检测探头，检测两次，对比两次读数相差不大于1则可取数。

最后将检测的相应钢筋保护层厚度与设计资料对比。

3.超声平测法检测混凝土裂缝深度一般使用带波形显示功能的超声波检测仪，通过测量超声脉冲波在混凝土中的声速、波幅、主频等参数，根据这些参数变化判定裂缝深度。

首先选择先要检测的裂缝。先用肉眼观察、裂缝宽度测量，选择需要检测的裂缝尽量选择裂缝具有代表值，比较严重裂缝。选取裂缝周围表面比较清洁、平整，无空洞，表面无露石。

接着做测量之前准备工作。使用超声法仪之前首先进行零声时的修正，然后选取声波发射点和接收点，手动清洁混凝土表面，涂上凡士林等耦合剂进行测量。

之后使用超声法测量超声波在已知距离的构件中的传播声时。选取合适超声波首波波幅。

最后使用仪器分析裂缝深度。

三、对应病害的产生的原因

1.混凝土构件产生较大变形，表面出现蜂窝麻面、露石等病害可能是混凝土强度不满足要求导致。

混凝土强度不满足要求原因：（1）使用质量差的原材料，包括水泥、骨料（砂、石）、拌合用水、外加剂质量不合格；（2）混凝土配合比不对，包括用水量过多、外加剂添加量不对、使用错误外加剂、砂石量和水泥量不对；（3）施工的工艺不对，包括没按规定搅拌、浇筑时渗漏、振捣不实、养护不当等因素。

2.筋混凝土结构构件剥落露筋、空洞原因可能是混凝土的碳化作用、混凝土表面的裂缝、混凝土保护层厚度不足等。

混凝土的碳化作用导致病害机理：混凝土的碳化主要是混凝土中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳产生化学反应，这样使混凝土的PH值降低。随着碳化程度的深入就会达到钢筋的表面破坏钝化保护膜，在水和氧气作用下钢筋就会锈蚀。

混凝土表面的裂缝产生原因:混凝土表面产生裂缝就会直接使二氧化碳等碳化混凝土，这样就会更快破坏钝化膜使钢筋锈蚀。

混凝土保护层厚度不足不仅使钢筋表面混凝土粘性降低，也会使混凝土碳化更容易使钢筋锈蚀。

3.钢筋混凝土桥梁梁体出现不同的裂缝对应着不同的原因。

网状裂缝在各种不同的钢筋混凝土桥梁均有发生，裂缝细小，多数时是混凝土收缩裂缝；跨中受拉裂缝多数属于设计不当，施工质量问题、养护问题或者是温度应力引起的；混凝土梁桥中最常见的是腹板上的斜裂缝，这种裂缝都是设计上的缺陷导致混凝土不能承受较大的主拉应力所致；梁端上部裂缝是由墩台不均匀沉降引起的；梁底的纵向裂缝一般是因为混凝土保护层过薄。

四、小结

综上，在桥梁工程建设使用过程中,无损检测技术的现实应用,能够对桥梁保养提出有效意见，对于保证桥梁工程质量,延长桥梁的使用寿命,有着重要意义，还可以有效节约成本。对于检测工作者,应该熟悉无损检测技术的基本原理和应用方法,针对道路桥梁工程的具体情况具体应用,保证检测结果准确可靠。

参考文献

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