摘 要:近年來(lái)我國(guó)混凝土橋梁工程發(fā)展形勢(shì)良好,這離不開施工檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用,即通過科學(xué)的混凝土橋梁檢測(cè)技術(shù)對(duì)施工中出現(xiàn)的問題及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決,提高整體施工質(zhì)量。但就目前我國(guó)混凝土橋梁檢修技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀來(lái)看,仍存在較大發(fā)展空間,應(yīng)積極借鑒國(guó)內(nèi)外先進(jìn)理念和技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)行檢修技術(shù)的創(chuàng)新和完善,保證我國(guó)混凝橋梁工程項(xiàng)目整體效率的提升。
關(guān)鍵詞:混凝土橋梁;檢測(cè)技術(shù);荷載實(shí)驗(yàn);技術(shù)發(fā)展
我國(guó)橋梁工程建設(shè)中大多數(shù)以混凝土為主要材料,橋梁在使用運(yùn)行過程中不可避免出現(xiàn)一些損傷或運(yùn)行故障。橋梁運(yùn)行故障的類型較多,通常是人為因素與環(huán)境因素影響造成的,進(jìn)而影響橋梁整體使用性能。就近年來(lái)我國(guó)橋梁使用情況來(lái)看,車流量不斷增多,使橋梁整體荷載能力不斷降低,加快了橋梁老化速度,影響橋梁使用壽命。針對(duì)這種情況來(lái)看,不斷加強(qiáng)對(duì)橋梁的檢測(cè)十分必要,以更準(zhǔn)確檢測(cè)到橋梁存在的問題,及時(shí)采取有效解決方案,提升橋梁使用運(yùn)行效果。
1 現(xiàn)階段混凝土橋梁的檢修技術(shù)分析
1.1 荷載試驗(yàn)
針對(duì)混凝土橋梁進(jìn)行技術(shù)檢修,通常采用荷載試驗(yàn)方式。荷載試驗(yàn)的應(yīng)用通常有以下幾種情況:第一,實(shí)現(xiàn)大跨度橋梁建設(shè)前要進(jìn)行荷載試驗(yàn),尤其是新型材料與新型工藝的使用,都需要進(jìn)行荷載試驗(yàn);第二,橋梁上通過特種車輛時(shí),要進(jìn)行荷載試驗(yàn),不分橋的新舊程度,都要根據(jù)需要進(jìn)行輪位、軸重的荷載檢測(cè),以保證安全;第三,驗(yàn)收式荷載試驗(yàn),即對(duì)改建、加固的橋梁進(jìn)行荷載試驗(yàn),實(shí)現(xiàn)正常工程驗(yàn)收;第四,針對(duì)某些修建已久的橋梁,由于施工工藝落后,為保證橋梁本身仍具有較高荷載力,要進(jìn)行荷載試驗(yàn)。
1.2 靜載試驗(yàn)
通常情況下,在靜載試驗(yàn)過程中主要包含四個(gè)方面的測(cè)試內(nèi)容:首先,基于橋梁整體結(jié)構(gòu)特征的豎向撓度、側(cè)向以及扭轉(zhuǎn)變形。一般情況下,測(cè)試點(diǎn)設(shè)置應(yīng)當(dāng)保證寬度范圍的三個(gè)測(cè)試點(diǎn),且測(cè)試點(diǎn)能夠形成較為精確的最大豎向、側(cè)向撓度值。同時(shí),需要在進(jìn)行測(cè)試的過程中對(duì)支座下面沉值進(jìn)行測(cè)定。測(cè)試撓度以及扭轉(zhuǎn)情況的另一個(gè)主要原因就是為了能夠確保建設(shè)中使用理論的正確性。其次,需要記錄橋體控制界面產(chǎn)生相關(guān)應(yīng)力數(shù)據(jù)。通常情況下,測(cè)試點(diǎn)不能夠低于5個(gè),其中包括測(cè)試上緣、下緣以及截面突變。一些區(qū)段橋梁結(jié)構(gòu)還需要完成對(duì)測(cè)試支點(diǎn)等的測(cè)試,另外就是需要對(duì)橫隔板以及初始裂縫荷載進(jìn)行測(cè)試。觀察橋體本身是否存在裂縫以及在裂縫方向范圍是否能夠閉合。橋梁結(jié)構(gòu)當(dāng)中存在控制界面,這個(gè)界面一旦發(fā)生變形就會(huì)造成裂縫擴(kuò)張。而當(dāng)橋梁結(jié)構(gòu)當(dāng)中荷載情況以及達(dá)到甚至超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),需要停止加載。再者就是對(duì)裂縫進(jìn)行觀察的過程中,需要將相關(guān)工作人員以及儀器設(shè)備進(jìn)行撤離。在卸載之后,還需要仔細(xì)觀察可能存在的殘余變形。針對(duì)橋梁當(dāng)中具有特殊結(jié)構(gòu)特征的部分,例如吊橋以及索橋等,需要通過觀察變位情況才能夠?qū)χё到y(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。
1.3 荷載測(cè)試動(dòng)力實(shí)驗(yàn)部分
進(jìn)行荷載動(dòng)力測(cè)試的主要目的是為了能夠促進(jìn)橋梁整體結(jié)構(gòu)上合理與優(yōu)化。實(shí)現(xiàn)橋梁整體結(jié)構(gòu)聯(lián)合震動(dòng)性得到的相關(guān)數(shù)據(jù)內(nèi)容更加是評(píng)估橋梁整體運(yùn)行狀態(tài)情況的重要參數(shù)指標(biāo)。其一,橋跨結(jié)構(gòu)測(cè)定主要包括沖擊系數(shù)、橋梁強(qiáng)迫振動(dòng)頻率以及動(dòng)位移等。其二,測(cè)定橋跨結(jié)構(gòu)當(dāng)中的自振特征還包括頻率以及自振振型等。
2 混凝土橋梁的檢修技術(shù)新發(fā)展
橋梁工程建設(shè)是我國(guó)重要的基礎(chǔ)工程建設(shè),對(duì)推進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著關(guān)鍵作用,因此加強(qiáng)橋梁施工與建設(shè)至關(guān)重要。在橋梁工程建設(shè)中檢修技術(shù)能夠?qū)蛄褐谐霈F(xiàn)的故障及時(shí)監(jiān)測(cè)并有效解決,對(duì)推動(dòng)橋梁事業(yè)發(fā)展有著積極的作用。目前就我國(guó)橋梁檢修技術(shù)來(lái)看,尚存在較大發(fā)展空間,與國(guó)外橋梁檢修技術(shù)相比,仍存在一定差距。
2.1 貝葉斯預(yù)測(cè)檢測(cè)技術(shù)
在今后橋梁檢修技術(shù)應(yīng)用中,為保障橋梁檢修、維護(hù)、以及相關(guān)資金使用到位、合理,相關(guān)部門要結(jié)合近年來(lái)的檢修數(shù)據(jù),并對(duì)現(xiàn)在和過去的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,通過數(shù)據(jù)上的差異判斷橋梁故障和存在的問題。這種技術(shù)檢測(cè)方式具有較強(qiáng)兼容性和實(shí)效性,通過對(duì)之前橋梁檢測(cè)數(shù)據(jù)記錄以及相關(guān)工程評(píng)價(jià)和經(jīng)驗(yàn)的參考,對(duì)目前橋梁建設(shè)問題進(jìn)行分析和判斷。這種方式具有較高的便捷性,且實(shí)效性較強(qiáng),有利于檢修效率的提升。
2.2 橋梁管理系統(tǒng)的建立
通過橋梁管理系統(tǒng)的建立能夠?qū)蛄哼M(jìn)行全面檢測(cè),保證橋梁故障準(zhǔn)確檢測(cè),提升橋梁使用可靠性。例如,可積極借鑒美國(guó)已建立的橋梁數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng),美國(guó)AASHTO已建立的“DATAPAVE路面長(zhǎng)期管理使用性能數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)”。目前我國(guó)上海建立的“城市橋梁管理系統(tǒng)”已初步實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁管理系統(tǒng)的探索開發(fā)。通過管理系統(tǒng)的應(yīng)用能夠?qū)蛄翰煌恢眠M(jìn)行檢測(cè)和評(píng)價(jià),最后加權(quán)匯總成全橋的橋梁缺損狀況值,對(duì)檢測(cè)橋的安全性和可靠性進(jìn)行判斷。這種檢測(cè)方法利用模糊數(shù)學(xué)相關(guān)理念和知識(shí),實(shí)現(xiàn)全面準(zhǔn)確的故障檢測(cè)。
2.3 多學(xué)科交叉檢測(cè)理論應(yīng)用
多學(xué)科交叉檢測(cè)理論的應(yīng)用,能夠有效提升橋梁綜合可靠性,使檢測(cè)與評(píng)價(jià)更見準(zhǔn)確高效。例如對(duì)斜拉橋的故障檢測(cè),利用磁漏檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行斷索檢測(cè);利用波動(dòng)方程解析法實(shí)現(xiàn)樁基實(shí)驗(yàn),結(jié)合分析法、實(shí)測(cè)曲線擬合法實(shí)現(xiàn)綜合動(dòng)測(cè)實(shí)驗(yàn),提升全面檢測(cè)效率。
3 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,混凝土橋梁自身存在一定缺陷,且在長(zhǎng)期使用運(yùn)行中會(huì)受到環(huán)境因素和人為因素影響,直接給橋梁使用效果帶來(lái)不利影響。在長(zhǎng)期投入運(yùn)行中,由于橋梁受到較多因素影響,降低了使用壽命和運(yùn)行效果,國(guó)家和政府維修成本正逐漸加大。由此可見加大橋梁檢修技術(shù)的應(yīng)用十分必要,以及時(shí)檢測(cè)到橋梁的故障與問題,有效提高橋梁使用效果。我國(guó)橋梁檢測(cè)技術(shù)與國(guó)外相比仍存在一定的差距,因此在今后橋梁檢測(cè)技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用中,應(yīng)不斷加大新技術(shù)的引進(jìn),提高橋梁檢修的準(zhǔn)確性,使各部門檢修工作更加簡(jiǎn)單、快捷,提高檢修效率,促進(jìn)橋梁事業(yè)更好發(fā)展。
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作者簡(jiǎn)介:周志強(qiáng)(1982-),漢,甘肅靜寧,本科學(xué)歷,研究方向:橋梁工程,工程師,職員。