橋梁檢測技術研究及工程運用

伍 航

(貴州省交通規劃勘察設計研究院股份有限公司)

1 橋梁檢測技術的研究

1.1 橋梁檢測的對象

在應用橋梁檢測技術之前，必須對其檢測對象有一個基本的明確，就其檢測對象來看，雖然適用于所有橋梁的檢測，但在檢測過程中，橋梁類型的不同，其檢測內容也會不同，就舊橋檢測而言，由于其難以滿足荷載的需要，所以必須對其健康水平和安全性進行檢測，而對于在建橋梁而言，由于其大都采用的新的工藝材料，且建設規模也在不斷的加大，所以同樣應加強對其的檢測，才能確保其安全長久的運行。

1.2 橋梁狀況評定的方法

在進行橋梁檢測之前，必須對其所處的狀況進行有效的檢測，才能采取針對性的檢測技術。在橋梁狀況評定過程中，應從以下幾方面進行評定。

(1)在做好基礎性檢查工作的前提下，就橋梁所處的技術狀態和缺陷以及損傷部位、性質及嚴重程度與發展趨勢等進行調查，找出缺陷和損傷出現的原因，并對現有的損傷和缺陷進行科學合理的評價，確定其對橋梁承載性能和質量等方面帶來的影響，從而給橋梁的加固和維修提供科學的技術數據。因而檢查人員必須具有專業的技術水平和豐富的經驗。

(2)結合實測材料的性能、支撐的條件、結構的幾何尺寸和存在的外觀缺陷與通信荷載等因素，根據橋梁結構計算理論對其承載力進行評定，因而在舊橋承載力定量過程中得到了有效的應用。即利用計算機技術對橋梁荷載進行模擬實驗，通過對橋梁的調查對加載的形式進行確定，并進行單元的劃分，采取分級的方式進行加載計算，最后對橋梁的承載力進行評定。

(3)在不破壞橋梁的基礎上，結合橋梁的混凝土強度、碳化深度、氯離子含量、電阻率、保護層厚度、鋼筋銹蝕清理等因素，通過折減計算結構的承載力，且對結構裂縫進行分析，對結構材料狀況進行評價，最后對計算結果進行綜合的分析。

(4)在大型重要橋梁檢測過程中，應在采取上述方法評定的基礎上，通過荷載試驗對其承載性能進行評定和分析。尤其在評定舊橋時，以及橋梁所處狀態不明朗時，采用荷載試驗對其狀態進行判斷，得出橋梁的應變性能、撓度和抗裂性能等，最終將其承載性能通過實驗結果進行分析和總結。

1.3 現代化的橋梁檢測技術

(1)GPRS橋梁遠程監測技術。在傳統的遠程監測工作中，主要采用專網把設備現場與控制中心進行連接，當傳感器采集到狀態信息之后，就會在相應的協議下將其傳輸至控制中心，雖然其具有傳送速度快和傳送安全的優點，但是必須單獨布設通信網絡，一旦距離遠就會導致工程成本的增加。而近些年興起的GPRS橋梁遠程監測技術，在保留傳統監測手段的優點的基礎上，還實現了遠程無線監測，而這正是得益于GPRS技術的應用，因而該技術是現代化技術的重要標志。

(2)人工神經網絡技術。由于在進行橋梁檢測時，為了對橋梁受力狀況有一個實時動態的掌握，就必須消耗大量的人力物力財力，加上測量技術的差異性，所以難以在繁重的檢測故障中取得良好的效果，最終導致檢測誤差的出現。因而為了改變這一現狀，實現真正意義上的實時動態掌握橋梁受力情況，就應采取人工神經網絡技術進行BP模型的構建，從而在橋梁的結構受力時建立相應的映射關系，這樣在進行橋梁檢測時只要做好部分橋索受力情況的檢測工作，在BP模型的映射下得出其它橋索的受力值。

(3)數字圖像處理技術。在進行橋梁檢測時，將圖像作為檢測并傳遞信息的載體，對被測對象進行測量，并實現傳輸的數字化，從而在圖像中將有用的信息進行提取，而提取的過程也是實現數字化的傳輸，因此將該技術稱為數字圖像測量技術，既能避免傳統仍檢測的誤差大、效果低和環境局限性較大以及重復可比性較差等問題，還能減輕測量人員的負擔，降低測試的暗度和危險系數，提高測量的精準性。

(4)光纖應變傳感器測試系統。該系統是基于無損檢測技術中的應變片電測技術，并以光纖傳感器進行測量的一種現代橋梁測量技術。在應用過程中，不僅能有效的抵抗來自磁場的干擾，而且不具有導電性和體積小的特點，尤其能在連續的空間內實施多點測量，在降低單點檢測成本的同時避免檢測盲區的出現。

2 橋梁檢測技術在某橋梁工程中的實際運用

2.1 工程實踐

在某橋梁工程中，其橋跨組合是(6+7+5)m+(50+24.5+24.5+50)m+(40+40+40)m，橋梁總長度為327 m。主橋采用的是預應力混凝土“V”型鋼構，北引橋屬于異性板結構，南銀翹屬于普通鋼筋混凝土連續箱梁，采取雙向四車道設計。在本工程中應用橋梁檢測技術主要是為了掌握橋梁目前所處的狀態和承載性能的高低，從而為橋梁的竣工驗收和使用提供根據。

2.2 檢測技術的應用

(1)在靜載試驗中，由于主橋對稱的布置，所以分別對邊跨、第2跨的最大正彎矩工況以及4#墩的最大負彎矩工況進行了檢測。

(2)在動載試驗中，首先采用一輛汽車(100 kN)采取不同的速度在橋面上通行，從而使其出現振動，并在振動過程中對其振動的幅度和頻率進行了記錄;其次是將該輛汽車的后輪置于墊木(厚15 cm)，并自由下落，給橋梁帶來激烈的震蕩，同時對其固有的振動幅度和頻率以及阻尼進行記錄。

(3)當橋梁沒有任何荷載作用時，采取自然脈動技術對其固有的振動幅度和頻率以及阻尼進行記錄。

3 結語

綜上所述，對橋梁檢測技術及其在工程中的運用進行研究具有十分重要的作用。作為新時期背景下的橋梁施工企業，必須在橋梁工程項目建設過程中切實加大檢測力度，結合橋梁實際需要采取針對性的檢測技術，在確保各種質量問題得到及時發現和處理的同時，還應加強現代橋梁測量技術的應用，以更好地提高橋梁的質量，促進路橋事業的發展。

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