淺談橋梁檢測技術

楊　杰　張愛春

摘要：隨著經濟的快速發展，預應力混凝土橋梁廣泛應用于公路工程建設中，因混凝土結構良好的堅固性和耐久性，人們往往忽視了對橋梁的精心養護，近年來由于超載運輸、超限運營、超速行駛的沖擊，給橋梁結構造成極大的破壞，因此定期對橋梁進行檢驗和評估，了解和掌握其損害的發展趨勢，建立橋梁運營檔案，為橋梁的安全使用和維修加固提供基礎資料具有越來越重要的意義。本文簡述橋梁檢測分析的內容、方法。供運營管理工作參考。

關健詞：橋梁；檢測分析；內容及方法；評定

1 檢測與評估的目的及意義

通過對橋梁的使用狀況、缺陷及損傷進行全面、細致、深入的現場檢測，明確缺陷和損傷的性質、部位、嚴重程度及發展趨勢，尋找缺陷及損傷產生的原因，以便分析、評價缺陷及損傷對橋梁使用性能和承載力的影響，為橋梁維護、加固基改造設計提供及時、有針對性的第一手資料。

通過對橋梁的全面檢測，系統地收集當前橋梁技術數據，積累技術資料，為充實橋梁數據庫、加強橋梁科學管理和提高橋梁技術水平提供必要條件；通過合理設計檢測的方法，輔以布設長期監測設備，逐步建立橋梁健康監測系統，確保橋梁長期安全運營，以發揮其最佳經濟效益和社會效益。

2 檢測依據

橋梁檢測主要依據中華人民共和國國家、交通部及建設部等頒發的標準和規范進行，有關的技術標準各規范如下：

(1)《公路工程質量鑒定辦法》交公路發[2004]446號

(2)《公路養護技術規范》(JTJ073-96)；

(3)《公路工程技術標準》 (JTG B01-2003)；

(4)《公路舊橋承載力鑒定方法(試行)》(1998)；

(5)《混凝土結構試驗方法標準》(GB50152-92)；

(6)《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程》(JGJ/T23-2001)；

(7)《公路工程質量檢驗評定標準》(JTG F80/1--2004)；

(8)《公路橋涵設計通用規范》(JTG D60-2004)；

(9)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》(JTG D62-2004)；

(10)《城市橋梁設計準則》(CJJ11-93)；

(11)《城市橋梁設計荷載標準》(CJJ77-98)JTJ073。

3 檢測內容

3.1 橋面系

橋面系包括橋面鋪裝、人行道、欄桿、排水設施及伸縮縫等。主要從以下幾個方面進行檢查：

(1)橋面鋪裝有無裂縫、剝落、洼地積水、坑穴、波浪和鼓包；

(2)人行道及緣石有無剝落、破損；

(3)欄桿系有無撞擊損壞、松動、開裂、下撓、上拱、歪斜及構件混凝土開裂；

(4)橋面排水設施有無破損、堵塞和漏水；

(5)伸縮縫有無破損，其功能是否正常。

3.2 上部結構

(1)空心板梁體混凝土強度；

(2)空心板梁體混凝土碳化深度；

(3)梁體裂縫狀況及分布規律等。

3.3 下部結構

(1)墩臺裂縫狀況及分布規律；

(2)框架橋墩的風化、剝落、開裂、錯位、下沉及水平位移或轉動等情況。

3.4 支座

支座功能是否完好；組件是否完整、清潔；底座、梁底、輥軸混凝土是否碎裂；座板、齒板有無脫焊；有無斷裂、錯位和脫空現象；橡膠支座的是否老化、變形、失效。

4 混凝土檢查評估方法

4.1 混凝土強度檢測

利用回彈儀進行，測區的選定采用抽檢的辦法，測區主要選擇在構件受力最不利的部位，測區面積在0．2m×0．2m以內，測點在其中均勻分布。按照《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規范》(JGJ/T23-2001)規定，在每一個檢測區域取16個回彈值。

4.2 混凝土碳化深度的測量

在回彈值測定的測區或附近，先用沖擊鉆鉆一個直徑為16mm，深度為15mm的孔，清除干凈后，利用濃度為1%的酚酞酒精溶液滴在鑿除部位的邊緣。稍停片刻后，利用游標卡尺或鋼板尺測量已碳化和未碳化混凝土交界面到混凝土表面的距離3～4次，每次讀數精確到1mm。

4.3 裂縫檢測

采用刻度放大鏡對裂縫寬度進行觀察測量。

4.4 空心板混凝土抗壓強度檢測

采用回彈值碳化修正法測定混凝土強度。碳化回彈綜合測定混凝土強度是指采用回彈儀，在結構混凝土同一測區分別測定回彈值和碳化深度值，然后利用碳化深度對回彈值進行修正，從而推算測區混凝土強度的一種方法。該方法具有以下特點：減少齡期和含水率的影響，彌補各參數相互不足，提高測量精度。本橋采用抽樣檢驗方法，抽取具有代表性的構件進行檢測，作為該橋梁砼強度的參考值。每個測區分別測量碳化深度值和回彈值。

5 橋梁承載力評定方法

目前對于橋梁承載力的評定可分為4類：基于病害調查的經驗評定方法，分析計算法，綜合分析法，荷載試驗法。

5.1 基于病害調查的經驗評定方法

此方法的主要依據是《公路養護技術規范》(JTJ 073-96)。在橋梁檢查的基礎上，通過對橋梁的技術狀況及缺陷和損傷的性質、部位、嚴重程度和發展趨勢的調查，弄清出現缺陷和損傷的主要原因，分析和評價既存缺陷及損傷對橋梁質量和使用承載能力的影響，并為橋梁維修和加固設計提供可靠的技術數據和依據。這種方法要求現場檢查人員必須具有豐富的工程經驗和專業知識。

5.2 分析計算法

這一方法主要根據實測的材料性能、結構幾何尺寸、支撐條件、外觀缺陷及通行荷載，按照橋梁結構的計算理論來評定承載力，是一種定量了解舊橋承載力的方法，國內外學者作了大量研究工作，許多國家都趨向于以"鑒定系數"來評價承載力。

隨著計算機技術特別是鋼筋混凝土有限元理論的發展，有限元計算法引起了各國學者的重視。編制有限元計算程序或采用通用的有限元分析軟件，用計算機模擬實際橋梁的荷載試驗，計算橋梁的實際承載力，評定步驟如下：①橋梁調查；②確定加載形式并劃分單元；③分級加載計算；④評定承載力。

5.3 綜合分析法

此方法是在橋梁檢查的基礎上，采用無破損方式測定混凝土強度、混凝土碳化深度、混凝土氯離子含量、混凝土電阻率、鋼筋混凝土保護層厚度和結構混凝土中鋼筋銹蝕狀況，進行折減后的結構承載力驗算，綜合分析計算結果和結構裂縫等外觀條件，評定結構材料狀況。

5.4 荷載試驗法

如前所述的基于病害調查的經驗評定法和綜合分析法對于橋梁承載力的初步評定是有效的，特別是對于全線橋梁的總體評價、劃分橋梁類型、確定維修加固的輕重緩急是經濟有效的方法。然而，對于重要的大型橋梁，需進一步進行荷載試驗來評定實際的承載能力。荷載試驗方法是在橋梁結構鑒定中應用歷史最長的方法。主要優點是直觀，較可靠，故多用于新結構的研究和橋梁質量的評定。在舊橋的評定中，又多用于橋梁實際工作狀態不明確情況下的評定和研究工作，以彌補根據外觀調查評定和綜合分析評定方法的不足。但是，一般進行荷載試驗要封閉路線，花費的資金較多，耗費時間長，只能對重要的大型橋梁進行荷載試驗。這種荷載試驗是非破壞性的，根據試驗荷載的作用性質，通常分為靜載試驗和動載試驗，前者反映橋梁在靜載作用下的結構工作性能，后者反映橋梁結構的動力性能靜載試驗，通常采用車輛加載方式，測定梁的應變、撓度和裂縫，根據試驗結果與理論計算值的對比分析，來判斷橋梁的實際承載能力。

6 結束語

橋梁檢測工作技術復雜、操作難度大、科技含量高，而且是高空和危險作業，擔負任務的工程技術人員責任重大。只有把實踐和理論充分結合起來，工程技術人員才能對橋梁作出正確的檢測和評估，設計出切實可行的加固方法，從而增強橋梁的使用能力，延長橋梁的使用壽命。

參考文獻

[1]張碧.橋梁檢測評估中應注意的幾個問題.陜西鐵路工程職業技術學院學報.2007年l2月.

[2]李有豐， 林安彥．橋梁檢測評估與補強[M]．北京：機械工業出版社，2003年.

[3]彭志波．橋梁荷載試驗與舊橋檢測評估[M]．安徽： 安徽文化音像出版社，2004年．