混凝土桥梁的检测技术及其新发展述论

　　摘要：本文主要介绍了关于混凝土桥梁检测技术的基本内容以及发展方向；并且对混凝土桥梁的静载试验和动载试验进行了描述，同时结合国内外的检测技术新发展论述了自己对桥梁检测发展前景的一些看法。
　　关键词：混凝土桥梁；桥梁技术；静载试验；动载试验
　　
　　前言
　　随着经济建设的飞速发展，我国桥梁建设取得了丰收成果。通常，为了保证工程的施工质量以及运行安全在桥梁的建设和运营期间需要对桥梁进行大量的常规检测；而且许多早期桥梁工程会因年久失修而产生混凝土表面脱落、钢筋外露或者是混凝土盐蚀等现象，最终导致桥梁的局部区域出现破坏使得桥梁表面的抗压能力受到严重的削弱。因此，对桥梁检测技术的研究不仅要对桥梁进行静载试验和动载试验，而且还要加强早期桥梁的检测与维护工程。只有对已建桥梁进行定期的检测和评估才能够有效的保证桥梁持久、安全的使用。
　　经过几十年的发展，近些年来，我国的混凝土桥梁检测技术日渐趋于成熟，但是相比于国外先进技术来讲还存在着一定的差距。本文对混凝土桥梁检测技术的基本内容以及桥梁检测技术的发展进行了简要的论述；同时还对混凝土桥梁的静载试验和动力试验进行了分析，并结合国内外的检测技术新发展阐述了自己对桥梁检测前景的看法，以同人参考。
　　一、混凝土桥梁检测技术的研究
　　通常情况下，混凝土桥梁检测过程要涉及到桥梁的荷载试验。对桥梁进行荷载试验，要根据桥梁的基本建设情况来定：
　　采用了新结构、新材料和新工艺施工新建的混凝土桥梁，在桥梁跨度较大的情况下是需要进行荷载试验的；为保证混凝土桥梁能够安全的使用，就要对桥梁按照其实际的轮位和轴重进行模拟荷载试验或者是等效荷载试验；如果是对原始桥梁实施故障修复和加固改造等，就要对工程的施工效果进行验收或者进行鉴定性的荷载试验；如果是对那些年久失修并且还没有施工数据的旧桥进行检测的时候，检测人员在进行荷载试验需之前要先对该检测桥梁的承受荷载能力进行评估。
　　1.荷载试验的分类及其准备
　　1.1荷载试验的分类
　　混凝土桥梁检测可以根据不同方面进行划分。按照所加荷载的性质来进行划分可以将荷载试验分成静载试验和动力试验这两类；按照加载数量和设计荷载的比值来进行划分则可以分成基本荷载、重荷载以及轻荷载试验三类。本文就对静载试验和动力试验进行简要的分析。
　　1.2荷载试验的准备
　　该桥梁的设计和施工资料等这类重要资料是确定试验荷载、布置测点以及测试数据分析的重要依据，因此，在对混凝土桥梁进行荷载试验之前要尽量收集到。这些需要收集的资料主要包括桥梁跨度的总体与桥梁各个截面的几何尺寸、标高、设计荷载等级、行车道标准、支座和墩台位置标高以及布置、材料的物理力学性能等。
　　材料的获取一般有以下方式：一方面，可以从工程设计单位那里获取桥梁检测所需要的控制截面的计算内力、计算挠度、结构的自振频率和影响线等方面的资料。另一方面，可以从施工单位那里收集到桥梁检测所需的实际尺寸、标高和施工材料数据，还有混凝土强度增长数据、贪墨数据以及荷载试验数据等方面的资料。
　　除了上述材料之外，还要对实桥表面实际遭受的病害程度以及环境侵蚀程度进行详细的调查和研究，将受害的位置以及程度用图形的方式来表明。除此之外，检测桥梁所在位置的供电情况、交通情况乃至天气情况等资料都是桥梁检测前所要制定方案中所要涉及的内容。通过这些资料能够及早的发现问题从而及时的对试验方案进行修改，以便于桥梁的荷载试验能够顺利进行。
　　2.静载试验的内容
　　2.1桥梁的静载试验首先要对桥梁结构的竖向挠度、侧向挠度以及扭转变形程度进行检测。在对每个跨度范围内检测时至少要对三个检测点实施检测，并且要计算最大的挠度值、最大变形值以及支座下沉值。另外，还要对混凝土桥梁控制截面的内力进行检测，并且还要对挠度纵向影响线和横向影响线进行检测，从而对试验时采用的计算理论进行有效的验证。
　　2.2记录控制截面的应力分析，还要取得最大值和偏载特性。另外，沿着截面的高度至少要设置5个检测点，其中要包括上边缘、下边缘和截面突出位置的检测。在特殊情况下，还需要对测试支点附近、横隔板附近的剪应力和主拉应力进行检测。
　　2.3检测支座的伸缩和转角程度、支座的沉降程度以及墩顶位移和转角程度。
　　2.4仔细观察桥梁表面是否已经出现了裂缝。如果经检测发现有初始裂缝出现，就要及时记录所加荷载的大小，以及裂缝出现的位置、方向、宽度、长度以及卸载后裂缝的闭合情况等相关资料。如果还没有加到预计最大试验荷载时，桥梁的控制截面变形、应力或者是裂缝扩展就已经达到或者是超过了设计的荷载标准，此时就应该马上停止继续加载，并且要仔细观察和记录撤载后裂缝的扩展情况和残余变形情况等。如果是悬索桥和斜拉桥等特殊结构的桥梁，在对其进行静载试验时要观察索力和塔的变位，同时还要对支座进行测定。
　　3.动载试验的内容
　　3.1混凝土桥梁的动载试验主要是通过车辆在桥上的运行来检测在车辆荷载下对桥梁结构的强迫振动系数、冲击系数以及动位移和动应力等特性。
　　3.2对桥跨结构的自振频率、振动类型以及阻击特性等进行测定。
　　在对桥跨结构进行动力试验的过程中首先就要使桥跨结构产生振动，然后通过相应的仪器来记录桥梁结构振动曲线的整个过程，最终再利用准确快速的傅立叶仪器对桥梁结构的各项振动特性进行分析。一般来说可以采取稳态激振和脉动激振这两种激振方式来模拟外界对桥梁结构的动力激振。稳态激振主要是让一辆或者是多辆并行满载车以不同的时速通过桥梁来对桥梁产生振动；脉动激振主要是通过外界随机振源来实现桥梁的振动。
　　随着我国对桥梁动力分析设备的逐步更新，桥梁荷载能力的分析也将越来越精确。但是，仅仅通过资料进行理论分析还不能够与实际情况达到完全相符。所以，要求工程师在进行桥梁的动力试验时要注意桥梁结构截面上的实际最大动应力、动挠度以及最低标准限值的大小等，并且要将这些检测参数控制在所能容许的最小范围内，以免动力试验对桥梁结构造成严重的破坏。
　　二、混凝土桥梁检测技术的发展
　　在美国的混凝土桥梁检测技术发展中，为了确保每年大量桥梁维修经费更加合理的使用，美国公路管理局将以前对桥梁的检测数据与工程的判断组合起来，使测量错误更加明晰，这种混凝土桥梁检测技术被称为贝叶斯预测技术。
　　贝叶斯预测技术就是指在先验信息以及工程评价的技术基础上对混凝土桥梁衰变进行预测，同时还能够把新的检测数据添加到已有桥梁管理系统的架构当中以利于日后的桥梁检测。目前，上海市就已经开始建立一套上海市城市桥梁管理系统，它主要是运用了模糊数学的知识通过对桥梁结构的不同部位进行评价，然后对评价结果值进行相应的加权处理，最终再通过计算汇总成桥梁缺损值,真正有效的反映出所测试桥梁的可靠使用度。
　　总之，我国桥梁检测技术还存在着一定的缺陷，尚且不够完善。随着科技的不断进步以及检测设备的不断更新，桥梁检测技术也会越来越成熟。总之，对桥梁结构的检测要通过对检测理论不断的修改以及对桥梁检测手段不断的完善，使得模型试验结果能够与桥梁设计理论相吻合，最终实现桥梁结构的可靠检测以保证桥梁能够安全、持久的运行。
　　【参考文献】
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　　[2]张军辉.《大跨径连续刚构梁桥荷载试验评定与研究》.《武汉理工大学》2009
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　　[4]马讯等.《浅谈桥梁荷载试验》.《山西建筑》2008年8期
　　[5]何文弋.《城市小型混凝土桥梁的加固改造技术研究与实践》.《南京理工大学》2008

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