劉 欣 超

(天鎮(zhèn)至大同高速公路管理處，山西 大同 037000)

橋梁檢測的技術(shù)研究與分析

劉 欣 超

(天鎮(zhèn)至大同高速公路管理處，山西 大同 037000)

介紹了橋梁檢測常見的內(nèi)容與方法，并針對存在的問題提出了解決措施，指出在橋梁的建設(shè)以及運營過程中，必須根據(jù)實際情況做好橋梁結(jié)構(gòu)的檢測，才能夠保證橋梁的安全。

橋梁，檢測技術(shù)，質(zhì)量檢測

0 引言

當前我國的交通事業(yè)在不斷地發(fā)展，全國各地有大量的橋梁正在不斷建成與投入使用。在當前的橋梁設(shè)計與施工過程當中，雖然都會采用當前最先進的技術(shù)與工藝來保證橋梁完工以后的質(zhì)量，但是受限于環(huán)境影響，當前的技術(shù)以及工藝的發(fā)展，往往施工的質(zhì)量并不能夠達到預(yù)期的效果，而且由于我國的國情，橋梁投入使用之后往往實際承受的荷載也要比設(shè)計荷載要大很多。加上很多橋梁的使用環(huán)境較差，對于橋梁主體結(jié)構(gòu)也會造成一定的影響，如果橋梁有部分因素影響耐久性，那么在使用的過程中，橋梁就會出現(xiàn)垮塌、斷裂等事件，嚴重威脅人身健康與財產(chǎn)安全。所以在橋梁投入使用以后，還應(yīng)當采取一定的手段對橋梁本身的施工質(zhì)量進行檢測，并采取保護措施來保護橋梁結(jié)構(gòu)的安全與正常使用。

1 橋梁檢測的作用

橋梁檢測的意義就是使用橋梁檢測儀器對正在使用的橋梁結(jié)構(gòu)以及附屬設(shè)施進行檢查、試驗并對其進行記錄與描述。橋梁檢測的內(nèi)容包括定期檢測、荷載試驗、施工過程監(jiān)控、特殊檢測以及運營檢測。在任何階段，橋梁檢測都具有非常重要的作用，因此橋梁結(jié)構(gòu)無論是在施工過程中還是在使用過程當中都應(yīng)當及時進行檢測，確定橋梁的結(jié)構(gòu)是否安全，附屬設(shè)施是否正常。因為對橋梁進行檢測，能夠及時地發(fā)現(xiàn)橋梁主體結(jié)構(gòu)存在的損害，并根據(jù)數(shù)據(jù)來判斷橋梁結(jié)構(gòu)是否出現(xiàn)了質(zhì)量或者性能下降的情況。從而針對這樣那樣的情況制訂相應(yīng)的解決方案，并進行有效的加固、維修和維護，進一步延長橋梁的使用壽命，減少各種交通事故的發(fā)生，保證行人的健康和社會的穩(wěn)定。換句話說，橋梁檢測就是用科學(xué)的檢測手段對橋梁的綜合現(xiàn)狀進行檢測，并為橋梁的安全運行提供建議和方案，對橋梁進行加固，維修，使其更加安全可靠。

2 橋梁檢測中常用的檢測方法

2.1 外觀質(zhì)量檢查

對于正在使用當中的橋梁最常用的檢測方法就是外觀質(zhì)量檢測。近年來，發(fā)生橋梁安全事故的原因通常都是由于材料的老化、車輛的超載、雨水對受力鋼筋的腐蝕等等造成的，因此最常見的橋梁事故就是垮塌事故，而橋梁在發(fā)生垮塌之前，都會發(fā)生變形、開裂等異常情況，這些情況通過外觀質(zhì)量檢測的方法就能夠及時地發(fā)現(xiàn)，并做出有效的應(yīng)對措施。例如橋梁在經(jīng)歷酸雨之后，就能夠通過檢查橋梁裂縫等方法查看鋼筋的破損，主要的檢測內(nèi)容也包括對橋梁受力構(gòu)件的尺寸測量，構(gòu)件的變形與位移，以及對結(jié)構(gòu)變形進行后續(xù)測量等等。

當然在檢測過程當中，針對不同結(jié)構(gòu)類型的橋梁，檢測的關(guān)鍵部位和側(cè)重的地方都是不一樣的。不過，無論是哪一種類型的橋梁，采用外觀質(zhì)量檢測的方法都是主要通過三個步驟來進行，分別是橋梁的上部結(jié)構(gòu)，下部結(jié)構(gòu)和附屬結(jié)構(gòu)。橋梁上部結(jié)構(gòu)檢查的部位對于拱橋是拱上結(jié)構(gòu)、拱圈，對于梁式橋則重點檢查主梁。下部結(jié)構(gòu)各類型橋梁的主要檢查內(nèi)容都是檢查承臺、橋臺和樁基結(jié)構(gòu)，附屬結(jié)構(gòu)的檢測主要包括排水設(shè)施、橋梁的照明系統(tǒng)，鋪裝結(jié)構(gòu)和各種標識標線等。常用的外觀檢測手段除了目測以外主要是采用無損檢測的方法進行，無損檢測技術(shù)基于的原理都是電磁技術(shù)、雷達技術(shù)等結(jié)合數(shù)字信號設(shè)備來反映出橋梁的損傷位置以及程度。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，無損檢測的檢測結(jié)果也越來越準確，無損檢測在橋梁事故的減少上發(fā)揮了重要的作用。

2.2 橋梁動力荷載試驗

橋梁的動力荷載試驗就是給橋梁施加一個外力讓橋梁能夠產(chǎn)生振動，然后對橋梁振動的固有頻率、阻尼比、動力沖擊系數(shù)和振型、行車響應(yīng)等參數(shù)進行檢測與測定，并通過測定的結(jié)果對橋梁結(jié)構(gòu)的動力性能以及行車性能做出判斷。這是一項常見的技術(shù)，在橋梁檢測工作中也非常重要，在動力荷載試驗當中，首先要對橋梁施加一個水平的外力，這個外力有一定的頻率，能夠讓橋梁在這個力的作用下產(chǎn)生共振，然后在橋梁上鋪設(shè)一定數(shù)量的檢測設(shè)備收集元件，通過線路能夠?qū)⑿盘柗答伝貋聿@示與分析，這樣可以對橋梁的正常承載能力與健康狀況進行分析與評估，進一步評估橋梁的運營情況，查看橋梁是否存在安全隱患。對橋梁進行動載試驗所包含的內(nèi)容主要包括對橋梁結(jié)構(gòu)的受迫特性進行分析和對橋梁結(jié)構(gòu)的自振特性進行分析，自振特性主要包括橋梁結(jié)構(gòu)的振型、頻率和阻尼比，受迫振動是指橋梁在受到足夠壓力的情況下發(fā)生振動的最大位移、動應(yīng)力和振動頻率。對橋梁進行動力荷載試驗對于橋梁振動的檢測分析有著重要的意義，能夠合理評估橋梁在受壓或者空載時的振動特性，避免橋梁由于荷載不利而發(fā)生共振最終導(dǎo)致坍塌。

當然在具體檢測的時候，還應(yīng)當考慮實際工程的檢測安全要求、檢測工作的特點以及檢測的環(huán)境等，做好檢測過程當中的安全保證措施。如果橋梁已經(jīng)使用了一定的年限，可以采用動載檢測的方法對橋梁的使用性能以及橋梁的承載能力進行檢測。進行動載檢測時，可以將工況分為空車、剎車以及跳車的情況下進行檢測，按照規(guī)范要求保證車輛的行駛速度為恒定的值，對當前情況下的振動頻率、沖擊系數(shù)以及最大動撓度進行檢測，檢測振動頻率的大小是否超過規(guī)范的限制，通過這種方法能夠?qū)蛄旱膶嶋H動剛度、動力系數(shù)以及在不同工況下橋梁受到的沖擊次數(shù)進行評估。

2.3 橋梁靜載試驗

靜載試驗就是在橋梁的固定位置作用一個靜力，通過應(yīng)力觀測的手段對橋梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、變形以及裂縫進行測定，從而對橋梁結(jié)構(gòu)的靜力性能進行評價。通過橋梁的靜力荷載試驗，能夠準確地對橋梁結(jié)構(gòu)的剛度、強度與抗裂能力進行測定，從而評估橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力。很多橋梁發(fā)生坍塌事故都是橋梁不能夠承受外界的靜力荷載導(dǎo)致的，在橋梁的運營過程中，截面的縮小，鋼筋的腐蝕都會造成橋梁承載能力下降，因此對橋梁進行靜力荷載試驗?zāi)軌蚋鼫蚀_地了解橋梁的安全與可靠性。

靜載試驗對于橋梁承載能力檢測的內(nèi)容主要包括以下幾點：橋梁的支座檢測，包括支座的沉降變形情況、轉(zhuǎn)角的大小、支座伸縮量的大小以及橋梁墩頂?shù)奈灰啤蛄旱呐で冃?，對于橋梁橋身的轉(zhuǎn)角、變形、扭曲與豎向撓度等等進行檢測，檢測過程中，每一項都至少需要檢測3個點，最終選擇其中最大的一個值。在對橋梁施加應(yīng)力的時候，還應(yīng)當重點觀測橋梁橋身是否出現(xiàn)開裂的情況，如果出現(xiàn)裂縫還應(yīng)當對裂縫的寬度、長度和深度進行檢測，并記錄裂縫產(chǎn)生的位置等，在卸載的時候觀察裂縫是否已經(jīng)閉合。對應(yīng)力的分布進行檢測，看是否與設(shè)計相符；以及在靜載試驗當中，如果還沒有達到試驗設(shè)計的最大值，橋梁就出現(xiàn)了明顯的變形或者開裂，就應(yīng)當及時地停止加載，觀察裂縫與變形是否繼續(xù)發(fā)展。在卸載之后，記錄好橋梁的殘余變形，一些結(jié)構(gòu)特殊的橋梁還應(yīng)當記錄特殊部位的變形情況。

3 結(jié)語

橋梁在施工與使用的過程中，為了了解橋梁實際情況，做出判斷并根據(jù)情況制訂有效措施，應(yīng)當采用外觀質(zhì)量檢測、動載與靜載檢測的方法對橋梁的承載能力與使用性能進行檢測，以及時了解橋梁狀況，并進行科學(xué)評估，發(fā)現(xiàn)橋梁存在的安全隱患，進一步維護橋梁的安全運行，保障交通的安全。

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Researchandanalysisofbridgedetectiontechnology

LiuXinchao

(TianzhentoDatongExpresswayManagementOffice,Datong037000,China)

This paper introduces the contents and methods of bridge detection in common, and puts forward the solving measures for the existing problems, and points out that in the construction process of the bridge and the operation of the process, must do the test of bridge structure according to the actual situation, to ensure the safety of the bridge.

bridge, detection technology, quality detection

2017-10-08

劉欣超(1987- )，女，工程師

1009-6825(2017)35-0175-02

U446

A