劉京偉 袁小文

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一、公路橋梁檢測技術(shù)的意義和重要性

（一）路橋建設(shè)過程中，工程材料的自然缺陷、工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、建造和施工的失誤難以避免，公路橋梁建成之后，如何對(duì)路橋的實(shí)際品質(zhì)進(jìn)行鑒定是業(yè)主最關(guān)心的問題。船舶和汽車等批量生產(chǎn)的機(jī)械設(shè)備，可以通過破壞性原型試驗(yàn)來檢驗(yàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)的滿足程度。路橋等建筑結(jié)構(gòu)屬于單件生產(chǎn)，不可能進(jìn)行破壞性原型試驗(yàn)，因此非破壞性檢驗(yàn)技術(shù)受到了特別的關(guān)注。路橋結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)檢測方法和技術(shù)不僅具有重要的理論價(jià)值，而且具有廣闊的應(yīng)用前景。

（二）公路橋梁工程試驗(yàn)檢測工作，不僅是評(píng)價(jià)工程質(zhì)量缺陷和鑒定工程事故的手段，也是工程質(zhì)量科學(xué)管理的重要手段，還是公路橋梁工程質(zhì)量管理的重要組成部分。其重要性主要體現(xiàn)以下幾個(gè)方面：

1.公路橋梁的試驗(yàn)檢測，有利于推廣新技術(shù)，它為程施工積累經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，有效的對(duì)新材料、新技術(shù)、新工藝進(jìn)行試驗(yàn)檢測，可以將新工藝恰當(dāng)?shù)赝度氲缴a(chǎn)之中，保證計(jì)劃的可行性、適用性、有效性、先進(jìn)性。

2.公路橋梁通過試驗(yàn)檢測，能充分利用當(dāng)?shù)爻霎a(chǎn)的材料，偏于就地取材。這樣，譬如建設(shè)地點(diǎn)的沙石，填料等等，可借助試驗(yàn)這種手段，以確定上述材料是否滿足于施工技術(shù)規(guī)定要求。

3.公路橋梁通過試驗(yàn)檢測，可加強(qiáng)質(zhì)量保證。如果有了有效地測試手段，可科學(xué)地評(píng)定路用各種原材料及其成品、半成品材料的質(zhì)量好壞?？梢詫?duì)任何一種材料均可通過對(duì)其規(guī)定性能的相關(guān)檢驗(yàn)，從而評(píng)定其產(chǎn)品是否合格。

二、公路橋梁檢測的步驟和方法

根據(jù)作者多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為公路橋梁檢測的步驟和方法主要有如下幾種：

第一，外觀檢查與病害分析，通?？梢愿鶕?jù)橋型確定調(diào)查的要點(diǎn)，如梁橋的檢查要點(diǎn)有：跨中區(qū)域的裂縫、撓度；端部的剪力縫；主梁連接部位的狀況；構(gòu)件的外觀質(zhì)量等等。另外還應(yīng)按照部位逐一檢查，橋梁從總體上可以分為上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)、附屬結(jié)構(gòu)。上部結(jié)構(gòu)在梁式橋中主要是指主梁，在拱中則還包括主拱肋、拱波、拉索、風(fēng)撐等等，根據(jù)結(jié)構(gòu)形式有所區(qū)別；下部結(jié)構(gòu)則包括橋墩、橋臺(tái)、基礎(chǔ)與承臺(tái)、樁等；附屬結(jié)構(gòu)則有橋面鋪裝、人行道、緣石、欄桿、伸縮縫等。

第二，對(duì)材料的檢測。鋼材的強(qiáng)度一般以設(shè)計(jì)、施工有關(guān)資料為依據(jù)，不再檢查，當(dāng)懷疑鋼材質(zhì)量有問題或者資料不明確時(shí)應(yīng)采取必要的措施截取試件進(jìn)行材料試驗(yàn)。混凝土的強(qiáng)度會(huì)隨著時(shí)間的推移產(chǎn)生一些變化，比較大的橋梁通常會(huì)有同期的試塊用以確定強(qiáng)度。對(duì)于沒有試塊的橋梁，其混凝土強(qiáng)度可用回彈儀、超聲波檢測儀等進(jìn)行推定，必要的時(shí)候可在結(jié)構(gòu)上鉆取試件進(jìn)行材料試驗(yàn)。

第三，承載力檢算。當(dāng)對(duì)橋梁的整體特性進(jìn)行了一些了解之后應(yīng)當(dāng)做一些驗(yàn)算工作，通過驗(yàn)算對(duì)不能滿足要求的橋梁可以考慮重建，有利用價(jià)值的則應(yīng)當(dāng)進(jìn)行進(jìn)一步的鑒定工作。

第四，靜力試驗(yàn)。①試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作，首先應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)孔的選擇，其主要綜合考慮以下條件：該孔(或墩)計(jì)算受力最不利；該孔(或墩)施工質(zhì)量較差，缺陷較多或病害較嚴(yán)重；該孔(或墩)便于搭設(shè)腳手架及設(shè)置測點(diǎn)或試驗(yàn)時(shí)便于加載。其次，加載方案的確定，選好了試驗(yàn)孔之后，我們要在有限的試驗(yàn)孔上取得有代表性的測試值，必須精心規(guī)劃加載方案。②測試中應(yīng)獲取的主要數(shù)據(jù)與測試方法。首先應(yīng)根據(jù)測試目的確定要獲取的數(shù)據(jù)，橋梁作為一個(gè)整體結(jié)構(gòu)物涉及的細(xì)節(jié)很多，我們也不可能面面俱到，我們應(yīng)根據(jù)前期的外觀檢測以及鑒定工作明確需要測定的部位及需要取得的參數(shù)，減少不必要的勞動(dòng)。

第五，動(dòng)力試驗(yàn)。橋梁檢測中動(dòng)載試驗(yàn)的內(nèi)容主要是結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性和動(dòng)載響應(yīng)的試驗(yàn)與分析，量測的主要部位是結(jié)構(gòu)動(dòng)力效應(yīng)最大構(gòu)件的動(dòng)應(yīng)力及動(dòng)變形的控制截面。①測試儀器，動(dòng)載試驗(yàn)的測試儀器主要包括測試傳感器，信號(hào)放大器，光線示波器，磁帶記錄儀和數(shù)字信號(hào)處理機(jī)。②橋梁動(dòng)載試驗(yàn)的激振方法，橋梁動(dòng)載試驗(yàn)的激振方法應(yīng)根據(jù)橋梁的結(jié)構(gòu)型式和剛度，選擇效果好、易實(shí)施的方法。常用的方法有自振法、共振法和脈動(dòng)法三種。③動(dòng)載試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析及評(píng)定，其一，固有頻率的測定，對(duì)于比較簡單的結(jié)構(gòu)，只需結(jié)構(gòu)的一階頻率，對(duì)于較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析，還應(yīng)考慮第二、第三及更高階的頻率。其二，阻尼的測定，橋梁結(jié)構(gòu)的阻尼特性一般由對(duì)數(shù)衰減率δ或阻尼比D來表示，可由時(shí)域信號(hào)中的振動(dòng)衰減曲線求得。另外，也可以從功率譜圖中，用半功率帶寬法來計(jì)算阻尼，一般測試系統(tǒng)軟件均可完成此類分析。其三，振型的確定，一般橋梁結(jié)構(gòu)的基頻是動(dòng)力分析的重要參數(shù)。傳感器測點(diǎn)的布置根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)形式，通過理論分析后確定。振型的測定一般采用多個(gè)傳感器測定。其四，沖擊系數(shù)的確定，橋規(guī)中定義沖擊系數(shù)μ為沖擊力與汽車荷載之比。對(duì)于線彈性狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)來說，動(dòng)荷載產(chǎn)生的荷載效應(yīng)與靜荷載產(chǎn)生的荷載效應(yīng)之比即為1+μ。

隨著公路橋梁的建設(shè)技術(shù)逐步發(fā)展，對(duì)于橋梁的質(zhì)量監(jiān)管問題同時(shí)得到了相關(guān)工作人員的大力重視，通過在施工環(huán)節(jié)的嚴(yán)格監(jiān)管，按照施工技術(shù)實(shí)現(xiàn)工程質(zhì)量的保障，就可以提高橋梁質(zhì)量，能夠促進(jìn)橋梁使用年限的延長，只有這樣才能夠與逐漸發(fā)展的公路交通事業(yè)相互促進(jìn)發(fā)展，公路橋梁的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)工作的進(jìn)行不僅能夠提升公路橋梁的監(jiān)管工作水平，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)未來公路橋梁建設(shè)的良好意義，通過不斷的技術(shù)檢驗(yàn)水平的提高，促進(jìn)了公路橋梁的未來良好發(fā)展，這是目前經(jīng)濟(jì)建設(shè)工作中的一個(gè)重點(diǎn)方面。提高公路橋梁的檢驗(yàn)水平，才能夠切實(shí)保障施工質(zhì)量的提高，這是不僅關(guān)系到公路橋梁的施工水平，同時(shí)也是對(duì)于國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要保障。