钢结构桥梁检测与加固技术及其应用

韩基刚

(辽宁省交通规划设计院有限责任公司，辽宁 沈阳 117000)

1 对钢结构桥梁进行检测的技术

1.1 直接检测方法

目前，我国社会处于不断发展的阶段，科学技术得到了很大的发展，越来越多先进的检测技术被使用到钢结构桥梁的检查中来，并且各种技术的使用已经很成成熟，在这种情况下，很多落后或者是不适用的技术已经被时代淘汰，更多新颖的检查方式在钢结构检测中发挥了很重要的作用。站在经济发展的角度出发，要想在一个领域中使用各种新的检测技术都需要使用大量的资金作为支持，只有这样，才能可以确保检测工作能够稳定且顺利运行，以此来保证检测质量以及效率。因此，直接检测这种方法一直发展到现在还在使用的原因就是这种方式更加经济实用。钢结构桥梁的直接检测方式，可以对钢结构中本身外表中存在的气泡、熔合以及裂缝还有咬边这些常见的缺陷进行相应检测，这种钢结构的检测方式对于具体检测人员的要求比较高，需要检测人员具有丰富的检测经验，且具有专业检测能力以及素质。与此同时，还需要有对工作严谨认真的态度，只有这样，才只能对钢结构桥梁进行更好的检测，对钢结构各个方面的功能进行检测，并且可以及时发现其中存在的问题。因此，可以在原有的直接检测基础之上不断融入现代技术，这样才能实现原有检测技术的不断改进，以此来提升钢结构的检测效率以及质量。

1.2 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或者是算还，这样的话，表面的磁力线会发生相应的扭曲，而且如果扭曲程度越高，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高的视力要求。

1.3 超声波的检测方式

超声波这种检测方式的具体原理就是在被检测的钢结构桥梁中任意一个放线上面安装上发射探头。在对其进行检测的过程中，可以使用安装好的发射探头把电能合理转化为机械能。因为探头鞥能够发出超声波，这里的超声波能够穿透钢结构，因此，还能够对探头所发出的超声波转化为相应的电信号，并且还能地把这个信息放大，显示在示波器上面。一般情况下，声波传送的具体时间都是使用数码显示器对其进行汇总的，数码显示器可以就把具体的数值都打印出来。经过超声波的检测方式，可以实现对钢结构桥梁的具体性能进行检测，与此同时，还可以确保钢结构的安全以及质量。这是一种比较稳妥且完整的检测方法。

1.4 力学检测方式

对桥梁中的钢结构使用力学检测方式的时候，主要分为两种情况，分别是高应变动力的检测方式，还有低应变动力的检测方式，这两种方式的使用主要是由于钢结构中的动荷载会不会对钢结构桥梁造成塑性位移影响决定的。首先，高应变动力的检测方式，这种方式主要的检测原理就是使用几十或者是几百斤的重槌对钢的一侧进行敲打，与此同时，在放结构的两侧都安装上速度传感器，这样能够将重槌对钢结构桥梁冲击而产生的速度喜好以及作用力都进行相应的测定。这种方式在受力位置会产生比较大的能量，其应力以及应变水平和钢结构桥梁使用的环境应力具有相近的特点，对钢结构受力的时候输出信号进行合理分析，使用动荷载对钢结构桥梁的具体承载能力进行合理检验。低应变动力的检测方式，这种检测方式的主要原理就是低能量的稳态或者是瞬态激振，这样能够让钢结构桥梁在一个合理的范围里面进行幅度比较低的针对，之后在通过波动理论以及震动对钢结构桥梁的缺陷展开准确判断，当前，低应变反射的测试方法使用比较多地是应力波反射方式以及振动波方式，反射波的方式使用更多一些，但是这种方式的具体承载能力还有待确认。在这种方式里面，通常会将钢结构桥梁当做是维弹性均质的杆件，一旦钢结构桥梁的一侧受到一定冲击以后，应力波就会顺着钢结构往下进行传播，如果遇到阻碍会出现反射，顶部的传感器负责接收反射结构，然后在通过动测仪进行相应的采集以及处理，将反射的信号记录下来，再通过实测的信号波形产生的浮动值以及具体特点对杆结构是否存在缺陷进行准确判断。

2 钢结构桥梁的具体加固措施

2.1 改变钢结构桥梁的具体计算图形

对钢结构桥梁的具体计算图形进行相应的改变，使用这种方式，可以起到对钢结构桥梁加固的效果。改变其计算图形的实质性原理是完善钢结构桥梁里面的受力传导系统。钢结构在各个领域中的使用比较广泛，其中在机械制造、桥梁以及冶金领域的使用频率比较高。在桥梁工程中使用钢结构时，通常处理的工艺都比较复杂，并且在结构方面要求也很高。并且，一般使用钢结构都需要确保其在不出现停产的前提之下来进行操作的。钢结构桥梁在体系方面还是受到多个方面的制约以及影响，因此需要使用改善计算图形的方法对钢结构桥梁实现加固操作。对桥梁中的钢结构进行相应处理时，改善计算图形的这种方式受到了更加广泛地使用。以为其加固效果比较好，所以一直沿用到现在，这样方式已经成了加固钢结构桥梁常使用的措施。使用这种方式及对钢结构桥梁进行加固设计的过程中，不仅需要对桥梁中钢结构的整体受力以及极限受力情况进行相应分析以及计算，同时还需要对钢结构桥梁的具体构建进行相应的思考要自己和处理，最后更加实用以及科学的方式对钢结构桥梁进行加固，提升钢结构桥梁的整体性能。

2.2 使用碳纤维增强复合材料对钢结构桥梁进行加固

之前的钢结构桥梁加固方式虽然起到了一定的效果，但是发展到现在，钢结构桥梁的使用情况越来越多，其中有很多的缺陷也逐渐凸显出来。其中主要的表现就是需要加固的时间会比较长，并且在对钢结构桥梁进行具体加固的过程中，需要花费比较多的人力以及物力，与此同时，所需要的资金成本也比较高，在使用以前加固方式的时候，钢结构桥梁本身的耐久性不够高，并且出现损坏需要使用的维护费用通常都比较多。和之前的加固技术比较起来，碳纤维增强复合料这种加固方式具有比较高的实用价值，并且让钢结构桥梁在物理方面发挥出来的性能也更强一些，钢结构桥梁的刚度以及强度都比之前更高了。而且这种方式具有操作性很强的特点，具体操作起来对于钢结构桥梁的原来结构不会产生相应的影响。目前，这项技术在钢结构桥梁的技工使用中已经开始使用，但是还是处在研究阶段，在不断地实践中还需要进行不断完善以及改进。

2.3 增大对钢结构桥梁截面加固的力度

在钢结构桥梁中，截面需要增大加固的力度，对截面进行加固也能对于钢结构桥梁起到很大的加固效果。起到的加固效果主要就是对钢结构桥梁进行相应的钢材添补。预习同时，还能对原构件的一些外包混凝土起到加固效果。比方说，对于钢柱进行加固的使用，就可以使用改变截面的方式进行相应加固操作，这样还能有效提升钢结构桥梁的弯矩并且还能增强钢结构桥梁内外的整体承受能力。加固钢梁结构，可以使用翼缘板上面加焊水平板的方法进行相应的处理，结合使用这种方式，可以对斜板或者是对型钢起到很好的加固效果。

2.4 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 结束语

结合以上分析得知，钢结构桥梁在各个领域的使用都比较广泛，要想实现钢结构桥梁的稳定使用，就需要对其缺陷进行自信检测以及加固，目前钢结构桥梁检测以及加固方式不断增加，不一样的方式使用方式不同且效果不同，相关人员需要对钢结构桥梁具体特点进行分析，在此基础上选择合适的检测以及加固方式，以此来提升钢结构桥梁的稳定性。