桥梁检测要点分析

分类：建筑工程论文发表 时间：2012-09-13 09:36 关注：(1)

　　摘 要：进入二十一世纪，我国国民经济高速发展，桥梁建设走向巅峰时刻，建设技术到到世界领先水平，但是由于特殊国情下的交通流量的俱增、超限运营、超速行驶的冲击损伤，给桥梁结构造成极大的破坏，埋下很大的安全隐患。历年桥梁调查结果显示，我国有相当一部分桥梁处于带病或者危险状态。(见统计表1-1)桥梁数量众多、总体技术状况不容乐观是目前我国公路桥梁的主要特点。因此定期对桥梁进行检验和评估，加强对桥梁的日常养护、维修与加固延长使用寿命，保证良好的使用状态至关重要。

　　Abstract: in the 21 st century, China's national economic development, building Bridges to peak time, construction technology to the world advanced level, but because of the special circumstances of traffic flow all increase, overrun operation, the impact of the speeding damage, to bridge structure has caused great destruction, buried a security risk. Bridge over the survey shows that our country has quite part of bridge in a tainted or dangerous state. (see TAB 1-1) bridge numerous, overall technology is not optimistic about our country at present the main characteristics of the highway bridge. So regular inspection and evaluation of bridge, strengthen the daily maintenance of the bridge, maintenance and strengthening prolong service life, ensure good use state is very important.

　　1 桥梁检测技术的发展概况

　　20世界后期欧美国家提出桥梁安全检测的新概念，并先后在许多重要的桥梁上建立安全检测系统。我国桥梁安全检测系统研究与应用上世纪末，依托我国大规模基础建设背景，此项系统在我国得到一定应用。传统的桥梁检测主要依赖于动静载试验和有经验的检测人员的现场目测,辅以混凝土硬度实验、超声波探测、腐蚀作用实验等多种检测手段。进入20世纪90年代,随着现代传感与通信技术的发展,无损检测技术更是出现了前所未有的发展势态,先后涌现出一大批新的检测方法和检测手段,使无损检测技术向着智能化、快速化、系统化的方向发展。美国联邦公路总署(FHWA)有大量的课题关于桥梁检测项目,如先进的桥梁测试和健康检测系统、桥梁的疲劳裂纹探测和评估系统、桥梁的锈蚀探测和评估系统等。这些课题的开展必将丰富和完善强梁的检测技术,对桥梁的检测也将变得高效、安全、方便、准确,从而为工程的顺利开展提供了强有力的保证。

　　对于桥梁的全面检测，系统地收集当前桥梁技术数据，积累技术资料，为充实桥梁数据库、加强桥梁科学管理和提高桥梁技术水平提供必要条件;通过合理设计检测的方法，辅以布设长期监测设备，逐步建立桥梁健康监测系统，确保桥梁长期安全运营，以发挥其最佳经济效益和社会效益。

　　2 桥梁安全检测的主要内容

　　2.1 表观检测

　　表观检查包括桥梁整体与局部构造几何尺寸的量测、结构病害的检查与量测等。表观检查的项目和要求对不同的桥型有不同的侧重点。表观检查要达到可以定量反映桥梁结构状况,依据相关规范评定桥梁技术等级的要求。结构资料的调查包括了解桥梁的原结构设计、施工工艺及过程以及桥梁的结构维修养护历史等。材料检测主要是指桥梁结构材料的无损或微损检测。对于钢筋混凝土桥梁来讲,主要是混凝土与钢筋的相关检测,包括混凝土的强度等级、碳化深度、与耐久性有关的含碱量和氯离子含量,以及钢筋的锈蚀状况、保护层厚度测试等。主要从以下几个方面展开检查：

　　(1)桥面系。1)桥面铺装纵、横坡是否平顺，有无严重裂缝(龟裂、纵横裂缝)、坑槽、波浪、桥头跳车、防水层漏水;2)伸缩缝是否有异常变形、破损、脱落、漏水，是否造成明显跳车;3)桥面排水是否顺畅，泄水管是否完好，畅通，桥头排水沟是否完好，锥坡有无冲蚀、塌陷;4) 人行道构件、栏杆、护栏有无撞坏、断裂、错位、缺件、剥落、锈蚀等;5)桥上交通信号、标志、标线、照明设施是否损坏、老化、失效等;

　　(2)上部结构。缺陷通常有混凝土开裂、剥离、断面破损、钢筋外露及锈蚀、有无严重碳化、有无碱集料反应引起的整体龟裂现象。梁板湿接缝渗水、漏水等。

　　(3)下部结构。墩台检查主要是墩台身缺陷及裂缝检查，墩台变位(沉降、位移、倾斜)的检查。对于钢筋混凝土的墩台身来讲，比较常见的缺陷是混凝土的冻涨引起剥离、风化、掉角、擦痕、露筋、支座下混凝土局部承压而造成损坏;比较常见的裂缝形态是墩台身沿主筋方向的裂缝或沿箍筋方向的裂缝、盖梁上与主筋方向垂直的竖向或斜裂缝。墩台基础的检查，主要指墩台基础的冲刷情况和缺陷情况的检查。对于混凝土或浆砌片石扩大基础，主要缺陷是基础松散破裂和基础下冲空。建立在天然地基中的浅基础常见的病害有：埋置深度浅、易受冲刷而掏空;埋置深度不足，受冻害影响;地基不稳定，易产生滑移或倾斜。建立在岩石上的基础常见的病害有：基础置于风化石层上，风化部分未处理好，经水流冲刷而掏空或悬空;受地震时的剪切作用，易产生裂缝。

　　(4)支座：支座组件是否完好，清洁，有无断裂、错位、脱空。活动支座是否灵活，实际位移量是否正常，固定支座的锚销是否完好。支座垫石是否有裂缝，简易垫层支座的油毡是否老化破裂，钢板滑动支座和弧形支座是否干涩、锈蚀，摆式支座各部分相对位置是否正确，受力是否均匀，钢筋混凝土立柱是否损坏，橡胶支座是否老化、变形，有无过大剪切变形或压缩变形;活动支座是否灵活，实际位移是否正确等。

　　2.2 混凝土无损检测

　　2.2.1 超声回弹综合法测混凝土强度

　　测试参照《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》(CECS02-2005)进行混凝土强度进行。按规定要求避开钢筋密集区和预埋件布设一定数量的测区(一个测区200mm×200mm)，对每一测区，先进行回弹测试，后进行超声测试。后按按《回弹法检测混凝土抗压强度技术规范》(JGJ/T23-2001)规定，在每一测区两个相对面测试8个点。测区回弹值的计算参照《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》(CECS02-2005)》

　　2.2.2 混凝土碳化深度的检测

　　在回弹值测定的测区或附近，先用冲击钻钻一个直径为16mm，深度为15mm的孔，清除干净后，利用浓度为1%的酚酞酒精溶液滴在凿除部位的边缘。稍停片刻后，利用游标卡尺或钢板尺测量已碳化和未碳化混凝土交界面到混凝土表面的距离3～4次，每次读数精确到1mm。

　　2.2.3 裂缝检测

　　(1)、超声测裂缝宽度：对于宽度大于0.2mm且位于关键部位的裂缝采用超声波等无损探伤仪器进行深度测试。裂缝长度走向及扩展情况，通过划分网格线，用钢卷尺测量裂缝起止点、转折点坐标。

　　(2)、超声测裂缝深度：通过采用带波形显示功能的超声波检测仪，测量超声波脉冲在混凝土中的传播速度、首波幅度和接收信号主频率等声学参数，根据这些参数的变化，判定混凝土裂缝的深度情况。有单面平测法、双面斜测法、钻孔对测法几种方式。

　　2.2.4钢筋锈蚀

　　钢筋的锈蚀是使用钢筋锈蚀仪采用半电池电位法进行测试，通过电位值评估钢筋锈蚀状态。也可通过混凝土碳化深度、钢筋混凝土保护层厚度简介推定钢筋的锈蚀状况。

　　2.2.5混凝土保护层厚度

　　混凝土保护层厚度是检测结构耐久性的重要指标，一般采用非破坏性检测方法进行检测，通常使用钢筋混凝土保护层厚度测定仪和手持混凝土雷达测试。

　　2.3 桥梁荷载试验

　　2.3.1 静载试验检测

　　桥梁静载试验是按照预定的试验目的与试验方案,将静止的荷载作用在桥梁的指定位置上,观测桥梁结构的静力位移、静力应变、裂缝、沉降等参量的试验项目,然后根据有关规范和规程的指标,判断桥梁结构的承载能力以及在荷载作用下的工作性能。

　　静载试验应在现场指挥人员统一指挥下按荷载试验方案中的计划有秩序的进行。首先检查不同分工的测试人员是否各行其职;交通管理、加载(或驾驶员)和联络人员是否到位;加载设备、通讯设备和电源(包括备用电源)是否准备妥当;加载位置、测点放样和测试仪器安装是否正确;然后调试仪器(自动记录时对测试仪表数据采集和记录设备进行连接),利用过往车辆(或初试荷载)检查各测点观测值的规律性,使整个测试系统记入正常工作状态,记录天气情况和试验开始时间,进行正式试验,采集检测数据。桥梁的静载试验需进行以下测试内容：结构的竖向挠度、侧向挠度和扭转变形。每个跨度内至少有3个测点,并取得最大的挠度及变形值,同时观测支座下沉值。有时测试也为了验证所采用的计算理论,要实测控制截面的内力、挠度纵向和横向影响线。记录控制截面的应力分布,并取得最大值和偏载特性。沿截面高度不少于5个测点,包括上、下缘和截面突变处。有些结构需测试支点及附近、横隔板附近剪应力和主拉应力,此时需将应变计布成应变化。支座的伸缩、转角，支座的沉降;墩顶位移及转角。

　　2.3.2 动载试验检测

　　尽管桥梁静载试验检测手段比较成熟且试验成果直观,但也存在一些弊端。如随着桥梁设计施工技术的提高,轻型构件的应用,地震和风振效应在桥梁分析中的要求考虑得更加精确。另外,现场动载试验较静载试验而言,工作量较小，费用低,试验时间短等都是其优势。

　　桥梁结构的动载试验是利用某种激振方法激起桥梁结构的振动,测定桥梁结构的固有频率、阻尼比、振型、动力冲击系数、动力响应(加速度、动扰度)等结构特性的试验项目,从而宏观地判断桥梁结构的整体刚度与运营性能。桥梁结构的动载试验与静载试验虽然在试验目的、测试内容等方面有所不同,但对于全面分析掌握桥梁结构的工作性能是同等重要的。

　　3 结束语

　　总之，桥梁检测对于桥梁的建设起着至关重要的作用,桥梁检测的工作技术复杂、操作难度大、科技含量高，而且是高空和危险作业，担负任务的工程技术人员责任重大。对于桥梁检测人员只有把实践和理论充分结合起来，工程技术人员才能对桥梁作出正确的检测和评估，设计出切实可行的加固方法，通过合理设计检测的方法，辅以布设长期监测设备，逐步建立桥梁健康监测系统，确保桥梁长期安全运营，以发挥其最佳经济效益和社会效益。从而增强桥梁的使用能力，延长桥梁的使用寿命。真正实现我国的桥梁大国到桥梁强国的步伐。

　　参考文献

　　[1]《城市桥梁养护技术规范》(CJJ99-2003);

　　[2]《公路桥涵养护技术规范》(JTG H11-2001)