论述桥梁结构检测技术的应用

　　摘要：桥梁检查是由桥梁养护管理部门负责进行的日常性检查，其目的是为桥梁日常养护管理提供依据。而桥梁结构检测则是由专业人员采用专用仪器设备对桥梁进行全面结构检测，其目的是对桥梁使用现状进行总体评价，为桥梁加固改造提供准确而全面的数据。
　　关键词：桥梁，结构检测，技术，应用
　　1桥梁结构检测的程序
　　1.1桥梁结构检测工作程序主要分三个阶段：
　　（1）准备阶段。其包括接受委托、收集资料、现场勘察以及编制桥梁检测方案四项内容。
　　（2）外业检测阶段。主要是设备安装和数据采集。
　　（3）分析报告阶段。即根据外业采集的数据，进行统计分析和计算，并编写桥检报告。
　　1.2桥梁外业检测项目
　　桥梁外业检测包括桥梁外观病害检查、桥梁结构材料检测和桥梁荷载试验。
　　1.2.1桥梁外观病害检查(表1)
　　依据交通部《公路养护技术规范》（JTGH10-2009），对桥梁进行外观病害检查打分，其目的是对桥梁结构的外观损坏状况，有一个初步和基本的了解，并根据桥梁损坏状况打分、评定类别，为下一步桥梁结构材料检测提供依据。
　　桥梁外观检查共有17项，检查方法主要是现场人工检测，根据损坏状况打分。检查重点是桥梁主要承重构件的裂缝和破损情况。
　　
　　1.2.2桥梁结构材料检测(表2)
　　在桥梁外观病害检查的基础上，对外观损坏较严重的桥梁做进一步的桥梁结构材料检测，其目的是深入了解桥梁结构材料的工作状态及潜在的不利影响，并预测发展趋势，为判断桥梁耐久性和可靠性提供技术依据。桥梁结构材料检测的重点是桥梁结构钢筋锈蚀情况和混凝土强度检测。
　　
　　（1）混凝土强度检测
　　主要采用回弹法或超声-回弹法进行。混凝土强度检测是通过用回弹仪检测混凝土表面回弹值，用超声仪检测混凝土内声速，再根据混凝土强度（R）与回弹值和超声波在混凝土中的传播速度（V）之间的相关关系，推算混凝土强度。采用回弹法时，要考虑碳化深度的影响。混凝土强度是进行桥梁结构评定的重要指标。
　　（2）钢筋锈蚀检测
　　其检测内容包括钢筋锈蚀电位、混凝土氯离子含量、混凝土电阻率以及混凝土碳化深度。钢筋锈蚀检测是通过对钢筋所处环境情况（如混凝土中氯离子含量、混凝土电阻率和碳化深度等）和钢筋本身自然电位的检测结果，综合评定桥梁结构中钢筋锈蚀状况。其同样是评定桥梁结构的重要参数。
　　（3）钢筋分布及混凝土保护层厚度检测。结构材料的检测，是用各种专用仪器设备，对桥梁结构的钢筋和混凝土材料，进行现场采样、记录检测数据，再依据桥梁结构材料检测评定标准及桥梁结构材料的工作状态进行评定，同时对其原因进行初步分析。
　　1.2.3桥梁荷载试验（动静载试验）(表3)
　　在对桥梁进行了外观病害检查和结构材料检测之后，根据检测结果，对破损严重、结构材料状况差的桥梁进行桥梁荷载试验。其目的是通过对桥梁按设计荷载直接加载，测试桥梁在最不利荷载作用下的实际响应，以进一步分析和了解桥梁的工作状态，从而判断桥梁结构的实际承载能力。
　　
　　通过动载试验可测定桥梁结构动力特性参数和在动力荷载作用下的强迫振动响应，确定桥梁在车辆荷载作用下的动力效应及使用条件。
　　静载试验则根据不同桥型、不同设计荷载，按等效原则设计不同的加载工况，通过对桥梁实际加载，检测桥梁最不利截面的变形和受力状态，从而推断桥梁结构在荷载作用下的实际工作状态和使用承载能力。
　　桥梁荷载试验的方法，是在桥梁结构主要控制截面安装各种传感器，在规定荷载作用下，通过仪器记录桥梁受力和变形数据。
　　桥梁荷载试验的实施分四个阶段：方案设计阶段、试验准备阶段、加载试验阶段和分析报告阶段。其内容为：
　　（1）方案设计阶段：通过资料分析和现场勘察，编写出详细的桥梁试验检测方案，明确试验目的和具体试验内容，以指导桥检。
　　（2）试验准备阶段：现场安装各种传感器和仪器设备。
　　（3）加载试验阶段：加载试验，采集数据。
　　（4）分析报告阶段：数据统计、计算和分析，编写桥检报告。
　　2检测技术在桥梁工程中的应用
　　某桥梁工程，路段全线共有42座桥梁，对全部的桥梁进行了现场检测，其中4座大桥进行了动静载试验，其余38座中小桥进行了外观病害和结构材料检测。检测结果如下：
　　2.1桥梁承载力
　　（1）4座大桥承载力均满足设计要求。
　　（2）38座中小桥按极限应力法验算，均满足设计承载力要求。其中11座桥经检算跨中钢筋拉应力不满足设计要求，跨中混凝土压应力均满足设计要求。
　　（3）依据桥梁外观破损检查评分、桥梁结构材料检测数据及检算桥梁应力结果，全线有14座桥梁被评定为三类桥，有28座桥为二类桥。
　　2.2桥梁结构材料状况
　　（1）结构混凝土强度。全线桥梁混凝土强度均满足设计值。
　　（2）结构混凝土碳化深度。全线桥梁混凝土碳化严重，有17座桥梁混凝土碳化深度已超过钢筋保护层实测平均厚度。
　　（3）结构混凝土氯离子含量。全线桥梁混凝土氯离子含量均小于允许值，对钢筋锈蚀影响不大。
　　（4）结构钢筋锈蚀程度。全线共有9座桥梁可能产生坑蚀以上的钢筋锈蚀，其中有7座桥实测钢筋锈蚀电位水平值低于-400mV。
　　（5）结构钢筋混凝土保护层厚度。桥梁钢筋混凝土保护层厚度不均匀，其中有10座桥实测平均值小于设计厚度。
　　（6）外观检查结论
　　①桥面板纵向裂缝普遍，并且较严重，位置多在两块行车道板连接处；
　　②桥梁结构渗水普遍，位置多在两块行车道板连接处；
　　③大桥主体结构局部损坏并有露筋；
　　④下部墩台结构完好；
　　⑤桥梁结构外观施工质量较差，蜂窝麻面较多。
　　2.3桥梁工作状态
　　根据桥梁检测结果分析，全线桥梁处于可接受状态，石桥好于混凝土桥，桥梁下行部位好于上行部位；桥梁结构有中等缺陷，尚能维持正常使用功能。但由于目前运营车辆超载严重，日交通量很大，车辆行驶又多偏于上行一侧，因此对桥梁结构材料破坏很大，尤其现在桥梁裂缝严重、渗水普遍，桥梁施工质量一般，在超载车辆长期反复作用下，桥梁缺陷部分将会加速发展并恶化，为了防止发生桥梁结构突然损坏的事故，建议加强检查，尽快采取措施。
　　3检测中几点建议
　　3.1建立桥梁动态管理数据库
　　实行桥梁动态数据管理，建立规范的桥梁检查工作制度，根据道路等级制定检测计划，每5年对全部桥梁检查一遍，将检测数据结果存入数据库，以随时掌握桥梁实际工作状况。
　　3.2用数据支持桥梁大修方案
　　对所有计划大修工程的桥梁，在制定大修方案前必须进行桥梁结构检测，根据检测数据结果科学编制大修方案，避免盲目性。
　　3.3加大桥梁检测的投入
　　通过桥梁检测工作实践，使我感到应加大对桥梁检测的投入，不但是资金投入，而且从科技上也要加大投入。要尽可能采用先进的仪器设备、桥梁数据分析软件，不断提高桥梁管理水平。
　　3.4建立专业桥梁检测队伍
　　桥梁检测是一项专业性强、技术含量高、责任重的工作，因此对桥检人员素质要求较高，既要有专业理论知识，又要能实际操作，既要能吃苦，更要有责任心。所以要建立专业桥梁检测队伍，以确保桥梁检测数据的准确性。
　　4结束语
　　总之，随着社会经济的不断发展，交通量的迅猛增加，尤其是车辆轴载的增大，对桥梁的要求越来越高，对桥梁的损害也越来越大，因此只有采用科学的管理手段和方法，才能保证桥梁的安全。
　　参考文献
　　[1]《公路养护技术规范》，人民交通出版社，2009.
　　[2]《公路旧桥承载能力鉴定方法》，人民交通出版社，1988.
　　[3]种浩辰、廖璇，公路桥梁结构材料检测技术研究[J].山西建筑，2007（4）.
　　[4]《公路桥梁承载能力检测评定规程》,人民交通出版社，2011.

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