桥梁检测原因及检测技术的探讨

桥梁检测原因及检测技术的探讨

摘 要：本文结合实际工作总结，介绍了桥梁检测原因及检测内容，阐述了几种桥梁检测新技术在检测中的应用，以推动桥梁检测工作更快、更深入的发展。

关键词：桥梁检测；质量检测；结构检算；静载试验；动载试验

1桥梁检测原因

需要检测的桥梁原因有多种多样，综合起来一般有以下几个方面：①桥梁有较明显质量衰退或较严重病害；②缺乏技术资料和安全运营资料的桥梁；③需提高承载能力及使用功能的桥梁；④需通行特种荷载的桥梁；⑤发生意外事故需要进行技术处理的桥梁。

2桥梁检测内容

桥梁检测一般包括4个方面：①桥梁缺损状况调查；②质量状况检测；③结构检算；④荷载试验。以上都是桥梁检测评定的有机组成部分，后一部分内容都是对前一部分内容的深化和补充。在通常情况下，根据桥梁缺损状况调查和质量状况检测的评定结果，并结合结构检算分析，即可对桥梁的工作状态和承载能力进行评定。这种方法对于整条线路上桥梁的总体评价、划分桥梁类型、确定维修加固的轻重缓急是经济有效的。但是对于特大型桥梁或结构病害情况严重的桥梁，当通过调查、检测和检算尚不能确定其承载能力时，就应该通过荷

载试验评定。

2.1桥梁缺损情况调查

对桥梁的缺损情况调查主要通过外观调查的手段进行，根据外观调查结果，可参照相关规范的规定对桥梁进行总体上的评定和分类。外观调查主要包括以下内容：①桥面系的外观检查：包括对桥面铺装、伸缩装置、桥面排水设施、栏杆及人行道、照明设备和交通设施的检查；②桥梁上部结构的检查：桥粱上部结构是桥梁的主要承重结构，它往往由许多基本构件组成，例如梁、板、拱肋、拉索、主缆等；③支座的检查：主要检查支座有没有出现常见的如老化、开裂、锈蚀或松动等病害，对于不同的支座类型，病害也各不相同；④桥梁墩台的检查：主要检查墩台、台身缺陷及是否有裂缝出现，以及墩台变位情况；⑤桥梁基础的检查：主要指墩台基础的冲刷情况和缺陷情况。

2.2质量状况检测

质量状况检测主要对病害特征较为明显的部位以及桥梁的典型受力位置采用专门的检测技术和设备进行深入细致的检测。通过质量状况检测可以更加全面掌握桥梁的技术状况和工作状态。质量状况检测一般包括以下方面：①桥梁几何

状态参数测量：主要是对结构的整体线形进行测量，从宏观上对桥梁的刚度进行评估；②桥梁结构恒载变异状况调查：主要对结构的尺寸、桥面铺装厚度、桥上的其他附加荷载进行调查；③混凝土强度测试：一般采用

回弹法、超声一回弹综合法、钻芯取样法对混凝土强度进行综合评定；④钢筋分布状况检测：采用钢筋探测仪对钢筋的分布状况和混凝土保护层厚度进行检测；⑤钢筋锈蚀电位测定：选择重点受力部位对钢筋锈蚀电位进行检查，以判断受力钢筋锈蚀的可能性；⑥混凝土氯离子含量测定：混凝土中的氯离子可诱发并加速钢筋锈蚀，特别是对于处在海洋环境中的桥梁更应重视对其含量的测定；⑦混凝土电阻率检测：间接评定钢筋的锈蚀速率。

2.3结构检算分析

根据实测的材料性能、结构几何尺寸、支承条件、外观缺陷及通行荷载，按照桥梁结构的计算理论对结构进行检算分析，来评定其承载能力和工作状况。检算中应重点针对结构的控制截面和薄弱部位进行，如跨中截面、梁端截面等。需要注意的是有关参数应当以实际桥梁为准，该折减的进行折减，必要的时候也可以考虑一些有利因素。

2.4荷载试验

荷载试验方法是在桥梁结构鉴定中应用历史最长的方法，其主要优点是直观、可靠。故多用于新结构的研究和桥梁质量的评定，在旧桥的评定中，又多用于桥梁实际工作状态不明确情况下的评定，以弥补根据外观调查、检测评定和结构检算分析评定的不足。但是，一般进行荷载试验需要封闭路线，花费的资金较多，耗费时间较长。根据试验荷载的作用性质，通常分为静载试验和动载试验。试验通常采用载重车辆进行加载，通过测量构件在荷载作用下的应变、挠度和裂缝，将试验结果与理论计算值进行对比分析，来判断桥梁的实际承载能力。

2.4.1静载试验

桥梁静载试验主要是通过测量桥梁结构在静力荷载作用下各控制截面的应力及结构变形，从而确定桥梁结构实际工作状态与设计期望值是否相符它是检验桥梁性能及工作状态(如结构的强度、刚度)最直接、最有效的办法。

试验荷载根据设计标准活荷载产生的某工况下最不利效应值，由内力等效的原则计算确定，并保证试验荷载效率满足相应技术规范的规定，一般情况下均采用大型通用有限元软件辅助计算完成。试验通常需要测试的主要是结构的内力和变形情况，主要内容包括了测量试验荷载作用下控制截面的应变、挠度、裂缝变化情况。相关测点均应布设在结构的主要内力控制截面与附加控制截面，同时根据上部结构的横截面形式，在每一个控制截面上又要选取一些有代表的测点，用于反映整个控制截面的受力状况。对于一些特殊结构，如索结构，一般还需要对索力进行测试。除此之外还有必要根据实际外观检查发现的一些病害，在个别部位进行观测，如支座的沉降、横隔板的错位、剪力缝的开展等等，因为有些非主

要受力结构或者附属结构的破坏也会对主要结构的测试结果造成较大的影响，同时也可能是主要结构出现受力不利的主要原因。

对桥梁结构静载试验的评价指标主要有两方面：①根据控制测点的实测值与相应的理论计算值进行比较，来说明结构的工作性能和安全储备；②将控制测点的实测值与规范规定的允许值进行比较，从而说明结构所处的工作状态。最常用的评价结构的安全储备指标一般采用校验系数，校验系数是指某一测点的实测值与相应的理论计算值的比值，其中实测值包括观测项目的挠度、位移、应变或应力等。校验系数小于1，说明结构工作性能较好，承载力有一定富余，有安全储备；校验系数大于1，说明结构的工作性能较差，设计强度不足，不够安全。

2.4.2动载试验

动载试验是动力特性评价方法的基本测试项目，是为了满足工程应用的需要，应用理论分析与试验测试相结合的方法解决桥梁振动问题的必要手段，是桥梁检测工作中的重要环节，能对桥梁使用状况和承载力评价提供重要的数据参数。动载试验的内容主要是测试结构动力特性和动力响应，一般来说，其主要内容包括了桥梁动力特性参数测试(频率、振型、阻尼比)、桥梁动力响应测试(动挠度、动应力、加速度、冲击系数)。

动载试验的激振方法应根据桥梁的结构形式和刚度，选择效果好、易实施的方法。常用的方法有自振法、共振法和脉动法3种。动载试验测试仪器主要包括拾振传感器、信号放大器、动态应变测试仪、车速测试仪、智能信号采集与分析仪等，根据桥梁结构的特点和试验现场环境，可选择不同的测试系统。一般情况下，动载试验的内容包括：①脉动试验：测试桥梁的动力特性参数(频率、振型、阻尼比)。由于桥梁结构的动力特性是与结构的类型、刚度、质量分布和材料性质等结构本身的固有性质有关而与荷载等其他条件无关的性质，模态参数是其基础，它是进行结构动力分析所必需的参数，其结果不仅可以用来分析结构动载作用下的受力情况，而且对桥梁承载力状况评定提供重要指标，因此脉动试验也是动载试验中的最重要部分。②强迫振动试验：包括了跑车试验、跳车试验，主要测试桥梁在动力荷载作

用下的动力响应(动挠度、动应力、加速度、冲击系数)。

3桥梁检测新技术的应用

对于现行建造的桥梁，由于新工艺、新材料的使用以及桥梁规模的增大，桥梁结构也日趋复杂，对桥梁的检测评估工作提出新的挑战。近年来，得益于桥梁检测技术及设备的飞速发展，大量的新型检测技术(如超声波探测技术、声发射技术、机敏混凝土检测等)和设备日益成熟，并得到了较好的推广和应用，为桥梁检测工作进一步的深入发展起到了良好的推动作用。