論混凝土橋梁的檢測技術(shù)及其新發(fā)展

王勝泉

摘 要：目前，我國的橋梁建設(shè)工程雖然一直在發(fā)展，但是，與發(fā)達國家相比，在某些方面依然存在一定的差距。這就需要利用先進的橋梁施工檢測技術(shù)對其進行檢測，分析在橋梁建設(shè)過程中出現(xiàn)的相關(guān)問題。橋梁檢測技術(shù)的發(fā)展是影響我國公路橋梁建設(shè)工程的重要因素之一。從實際情況出發(fā)，對我國混凝土橋梁建設(shè)過程中使用的主要檢測技術(shù)進行系統(tǒng)的介紹，并根據(jù)現(xiàn)有狀況分析檢測技術(shù)的新發(fā)展。

關(guān)鍵詞：混凝土橋梁；檢測技術(shù)；試驗；缺陷

中圖分類號：U446 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）13-0057-02

如今，我國的橋梁建設(shè)大都是以混凝土為主要材質(zhì)，橋梁長期運行難免會出現(xiàn)一些損傷，而損傷的類型卻是多種多樣的。一般的損傷大都是自然和人為因素造成的，這會對橋梁整體結(jié)構(gòu)造成一定的影響。我國經(jīng)濟的快速發(fā)展推動了交通事業(yè)的發(fā)展，車流量增加和車本身重量的增加對橋梁的損傷越發(fā)嚴重，加速了橋體的老化速度。種種原因使得橋梁本身的承載力和耐久力不斷降低，因此，面對不同的問題需要采取不同的方式治理，比如維修、改造、加固等。這一系列的工作都需要在了解橋梁整體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進行，通過先進的檢測技術(shù)對橋梁進行檢測，確定問題所在，從而更好地解決橋梁存在的問題。

1 混凝土橋梁的主要檢測技術(shù)

1.1 荷載試驗

對混凝土橋梁進行檢測一般都會采用荷載試驗的方式，應(yīng)用荷載試驗的主要情況有以下幾種：①建設(shè)跨度較大的橋梁時，特別是使用了新型結(jié)構(gòu)、新型材料和新型工藝的橋梁必須要進行荷載試驗；②橋梁需通過特種車輛時，無論是新橋還是舊橋，為了保證安全，需要按照實際的輪位和軸重等進行荷載試驗；③經(jīng)過修復(fù)的或者改建、加固的橋梁，為了能夠更好地驗證工程的效果，需要進行驗收式荷載試驗；④對于一些年久失修，設(shè)計理念和施工工藝等較為落后的橋梁，為了能夠判斷橋梁本身是否能夠承受住預(yù)先制定的荷載力，需要進行荷載試驗。

1.1.1 荷載試驗的分類

按照荷載的性質(zhì)進行分類，可以分成靜載試驗、動力試驗；按照荷載的數(shù)量和設(shè)計的標準荷載比值進行分類，可以分為基本荷載試驗、重荷載試驗和輕荷載試驗等。

1.1.2 荷載試驗的準備

在試驗前，要盡可能地收集被測橋梁的設(shè)計資料和施工資料，這也是為了能夠更好地確定荷載試驗的布置測點，同以后的測試數(shù)據(jù)進行更為準確的對比和分析。資料主要包括大橋的總體跨度、各個界面的幾何尺寸、標準高度、設(shè)計荷載、橋梁的行車道標準、墩臺位置與標高和建筑材料本身的物理學(xué)性質(zhì)等。同時，還要做好對實橋部分的調(diào)查工作，要對橋體表面的病害用圖標注好，還要及時調(diào)查清楚橋梁周圍的通電情況、通車情況和天氣狀況等。這些材料的收集是建立在擬定試驗方案基礎(chǔ)上的，如果能夠及早地發(fā)現(xiàn)一些問題，就能夠及時對整個試驗方案進行修改。

1.2 荷載試驗中的靜載試驗

在一般情況下，靜載試驗包含的測試內(nèi)容主要有以下四方面：①橋梁整體結(jié)構(gòu)中的豎向撓度、側(cè)向撓度和扭轉(zhuǎn)變形的情況。在每一個跨度之間一定要保證有3個測試點，并且要保證能夠準確地取得最大的豎向、側(cè)向的撓度值和變形值，與此同時，還要仔細觀測支座下面的沉值。對撓度和扭轉(zhuǎn)情況進行測試的另一個原因是為了驗證在建設(shè)過程中使用的檢測理論是否正確，對實測的控制截面的主要內(nèi)力，撓度縱向、橫向影響線等進行更為準確的測試。②記錄橋體控制界面的主要應(yīng)力分布，取最大值和偏載特性。一般要求測量點不少于5個，主要包括上緣、下緣和截面的突變處。有部分橋梁結(jié)構(gòu)需要對測試支點、橫隔板等處的剪應(yīng)力和主拉應(yīng)力進行測試。③觀察橋體是否出現(xiàn)了裂縫以及在初始裂縫時施加的荷載情況，標明裂縫的位置、裂縫的方向、長寬度和在卸載之后的閉合狀態(tài)。如果橋梁結(jié)構(gòu)的控制截面發(fā)生變形，裂縫發(fā)生擴張，并且在尚未達到施載的最大荷載力之前就已經(jīng)達到或超過了設(shè)計標準的最大值，就必須停止加載。除此之外，還要仔細觀察裂縫的擴展情況，及時撤離儀器和人員。④在卸載后，還要仔細觀察殘余變形情況。對于一些特殊結(jié)構(gòu)的橋梁來說（吊橋、索橋等），應(yīng)當要仔細觀察橋梁索力和塔的變位情況，并對支座進行系統(tǒng)的測定。

對混凝土結(jié)構(gòu)的橋梁進行靜載試驗，要對控制截面進行系統(tǒng)的測試，保證在截面的影響線上準確加載符合標準的荷載車輛，從而更好地確定車輛在被測橋梁上準確的輪位。除此之外，在試驗時，還要考慮試驗的溫度問題，一般情況下，當溫度發(fā)生了1 ℃的變化時，橋梁的混凝土構(gòu)件大概會產(chǎn)生10個左右的微應(yīng)變變形，因此，要做好溫度方面的補償和收縮方面的補償?shù)裙ぷ鳎苯踊蛘唛g接地將溫度方面的影響降到最低。

1.3 荷載試驗中的動力試驗

進行動力試驗的目的主要是為了更好地研究橋梁整體結(jié)構(gòu)本身的自振特性和車輛的動力荷載與混凝土橋梁結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)合振動性，得出的數(shù)據(jù)將會是考察橋梁整體結(jié)構(gòu)運行狀態(tài)和整體承載特性的一項重要指標。動力試驗主要包含兩方面的內(nèi)容：①測定橋梁的橋跨結(jié)構(gòu)在標準的車輛荷載下發(fā)出的強迫型振動特性，例如沖擊系數(shù)、橋梁的強迫振動頻率、動位移和動應(yīng)力等；②測定橋跨結(jié)構(gòu)本身的自振特性，比如自振的頻率、自振的振型和阻尼特性等。

在進行動力試驗時，務(wù)必要求結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定頻率的振動，通過記錄儀器記錄整個振動過程的時程曲線，通過FFT儀器將橋梁結(jié)構(gòu)的振動特性系統(tǒng)地分析出來。一般可以通過兩種方式將外力對橋梁結(jié)構(gòu)本身的動力激振狀況模擬出來，分別是穩(wěn)態(tài)激振方式和脈動激振方式。穩(wěn)態(tài)激振是由一輛或多輛滿載車以并行的方式，但是以不同的速度通過橋梁或者在橋上制動。擺動激振是利用外界產(chǎn)生的隨機振源進行模擬。

2 混凝土橋梁檢測技術(shù)的最新發(fā)展

橋梁工程建設(shè)對世界上任何一個國家來說都有非常重要的作用，每個國家都會花費大量的人力、物力、財力對橋梁進行建設(shè)和維護，這在無形中推動了橋梁檢測技術(shù)的發(fā)展。為了保證橋梁施工、維護、修補的資金能夠得到合理應(yīng)用，相關(guān)部門會將之前的檢測數(shù)據(jù)找出來，并且同現(xiàn)在的檢測數(shù)據(jù)進行對比，將二者組合在一起，從而更準確地發(fā)現(xiàn)橋梁出現(xiàn)的問題。這種先進的方式被稱作貝葉斯預(yù)測檢測技術(shù)。貝葉斯技術(shù)能夠?qū)⒐こ淘u價和先前的修建經(jīng)驗一起融入今后的混凝土橋梁建設(shè)問題的預(yù)測中，同時，可以將一些新的檢測技術(shù)及時地增加到現(xiàn)有的橋梁管理系統(tǒng)中。在我國，上海已經(jīng)開始建立城市橋梁管理系統(tǒng)，它能夠?qū)蛄赫w不同部位發(fā)生的情況進行評價，并且通過加權(quán)匯總整理成橋梁缺損狀態(tài)值（BCI），在此基礎(chǔ)上得出橋梁本身的使用可靠度。

眾多學(xué)者表明，學(xué)科的交叉能夠使橋梁檢測技術(shù)得到更大的發(fā)展，并且這也將標志著橋梁整體的可靠度評價技術(shù)將會朝著這個方向發(fā)展，檢測的方式和方法會是多種多樣的。在檢測技術(shù)發(fā)展的過程中，將會有更多先進設(shè)備投入其中，傳感器將會更加精準、耐用，檢測到的橋梁數(shù)據(jù)將會直接通過自動化數(shù)據(jù)收集與處理系統(tǒng)輸出相應(yīng)的結(jié)果，節(jié)約了檢測時間，保證了檢測的準確性，更好地保證了公路橋梁的安全性。

3 結(jié)束語

混凝土橋梁在整個建設(shè)過程中，材質(zhì)本身會存在一定的缺陷，人為失誤也會對其產(chǎn)生一定的影響。另外，由于環(huán)境的不斷變化、時間的不斷延長，很多混凝土橋梁在使用時出現(xiàn)了一些問題，這使得政府每年在維修等方面的花費逐年增多。因此，為了延長我國混凝土橋梁的使用周期，避免相關(guān)問題的產(chǎn)生，減少維修方面的開銷，就需要加強對混凝土橋梁的檢測工作。我國橋梁檢測部門應(yīng)當積極地研制新型橋梁檢測技術(shù)，讓檢測工作能夠更加簡便、快捷、準確。只有更為完善的混凝土橋梁檢測技術(shù)才能夠真正檢測出橋梁的問題，更好地促進我國公路橋梁事業(yè)的發(fā)展，推動我國整體經(jīng)濟的發(fā)展。

參考文獻

[1]劉文，陳明國，王代琴.鋼筋混凝土橋梁檢測技術(shù)概述[J].山東交通科技，2006（03）.

[2]李智慧.論混凝土橋梁的檢測技術(shù)及其新發(fā)展[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2013（16）.

[3]宋來平.淺談如何提高公路橋梁試驗檢測水平[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013（34）.

[4]陳君朝，張仲帆，張樹軍.新型耐久性水泥混凝土橋面鋪裝施工技術(shù)應(yīng)用研究[J].公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2010（12）.

〔編輯：白潔〕

Abstract： At present， although the construction of the bridge has been in development， but compared with developed countries， in some ways still a gap. This requires the use of advanced detection technology bridge construction be detected， analysis of relevant issues that arise in the process of building the bridge. Development of bridge inspection technology is one of the important factors of highway bridge construction projects. From the actual situation of the main building of concrete bridge detection techniques used during the introduction of the system and analyze new developments in detection technology based on existing conditions.

Key words： concrete bridges； detection technology； trial； defects

眾多學(xué)者表明，學(xué)科的交叉能夠使橋梁檢測技術(shù)得到更大的發(fā)展，并且這也將標志著橋梁整體的可靠度評價技術(shù)將會朝著這個方向發(fā)展，檢測的方式和方法會是多種多樣的。在檢測技術(shù)發(fā)展的過程中，將會有更多先進設(shè)備投入其中，傳感器將會更加精準、耐用，檢測到的橋梁數(shù)據(jù)將會直接通過自動化數(shù)據(jù)收集與處理系統(tǒng)輸出相應(yīng)的結(jié)果，節(jié)約了檢測時間，保證了檢測的準確性，更好地保證了公路橋梁的安全性。

3 結(jié)束語

混凝土橋梁在整個建設(shè)過程中，材質(zhì)本身會存在一定的缺陷，人為失誤也會對其產(chǎn)生一定的影響。另外，由于環(huán)境的不斷變化、時間的不斷延長，很多混凝土橋梁在使用時出現(xiàn)了一些問題，這使得政府每年在維修等方面的花費逐年增多。因此，為了延長我國混凝土橋梁的使用周期，避免相關(guān)問題的產(chǎn)生，減少維修方面的開銷，就需要加強對混凝土橋梁的檢測工作。我國橋梁檢測部門應(yīng)當積極地研制新型橋梁檢測技術(shù)，讓檢測工作能夠更加簡便、快捷、準確。只有更為完善的混凝土橋梁檢測技術(shù)才能夠真正檢測出橋梁的問題，更好地促進我國公路橋梁事業(yè)的發(fā)展，推動我國整體經(jīng)濟的發(fā)展。

參考文獻

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[4]陳君朝，張仲帆，張樹軍.新型耐久性水泥混凝土橋面鋪裝施工技術(shù)應(yīng)用研究[J].公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2010（12）.

〔編輯：白潔〕

Abstract： At present， although the construction of the bridge has been in development， but compared with developed countries， in some ways still a gap. This requires the use of advanced detection technology bridge construction be detected， analysis of relevant issues that arise in the process of building the bridge. Development of bridge inspection technology is one of the important factors of highway bridge construction projects. From the actual situation of the main building of concrete bridge detection techniques used during the introduction of the system and analyze new developments in detection technology based on existing conditions.

Key words： concrete bridges； detection technology； trial； defects

眾多學(xué)者表明，學(xué)科的交叉能夠使橋梁檢測技術(shù)得到更大的發(fā)展，并且這也將標志著橋梁整體的可靠度評價技術(shù)將會朝著這個方向發(fā)展，檢測的方式和方法會是多種多樣的。在檢測技術(shù)發(fā)展的過程中，將會有更多先進設(shè)備投入其中，傳感器將會更加精準、耐用，檢測到的橋梁數(shù)據(jù)將會直接通過自動化數(shù)據(jù)收集與處理系統(tǒng)輸出相應(yīng)的結(jié)果，節(jié)約了檢測時間，保證了檢測的準確性，更好地保證了公路橋梁的安全性。

3 結(jié)束語

混凝土橋梁在整個建設(shè)過程中，材質(zhì)本身會存在一定的缺陷，人為失誤也會對其產(chǎn)生一定的影響。另外，由于環(huán)境的不斷變化、時間的不斷延長，很多混凝土橋梁在使用時出現(xiàn)了一些問題，這使得政府每年在維修等方面的花費逐年增多。因此，為了延長我國混凝土橋梁的使用周期，避免相關(guān)問題的產(chǎn)生，減少維修方面的開銷，就需要加強對混凝土橋梁的檢測工作。我國橋梁檢測部門應(yīng)當積極地研制新型橋梁檢測技術(shù)，讓檢測工作能夠更加簡便、快捷、準確。只有更為完善的混凝土橋梁檢測技術(shù)才能夠真正檢測出橋梁的問題，更好地促進我國公路橋梁事業(yè)的發(fā)展，推動我國整體經(jīng)濟的發(fā)展。

參考文獻

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〔編輯：白潔〕

Abstract： At present， although the construction of the bridge has been in development， but compared with developed countries， in some ways still a gap. This requires the use of advanced detection technology bridge construction be detected， analysis of relevant issues that arise in the process of building the bridge. Development of bridge inspection technology is one of the important factors of highway bridge construction projects. From the actual situation of the main building of concrete bridge detection techniques used during the introduction of the system and analyze new developments in detection technology based on existing conditions.

Key words： concrete bridges； detection technology； trial； defects