道路橋梁施工檢測(cè)技術(shù)探究

王紅偉

摘要：道路工程建設(shè)步伐的加快使我國(guó)的檢測(cè)行業(yè)相應(yīng)也得到很大發(fā)展，作為交通運(yùn)輸業(yè)系統(tǒng)中不可分割的整體，道路和橋梁的質(zhì)量好壞直接影響整條道路的質(zhì)量和運(yùn)營(yíng)的安全。道路橋梁建設(shè)質(zhì)量直接影響其使用壽命，按照設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)、施工資料和規(guī)范，對(duì)道路橋梁的施工質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)是十分重要的，因此加強(qiáng)道路橋梁檢測(cè)技術(shù)的研究有一定必要性。

關(guān)鍵詞：道路橋梁； 檢測(cè)； 技術(shù)分析

前言：隨著我國(guó)道路橋梁的蓬勃發(fā)展，道路橋梁的數(shù)量也在在逐漸增多，然而隨著時(shí)間的推移，道路橋梁經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間的服役，出現(xiàn)眾多的破壞現(xiàn)象，例如結(jié)構(gòu)的老化，出現(xiàn)人為的破壞，道路橋梁的承載力受到了更多的挑戰(zhàn)，有些甚至成為了危路或者危橋，這種局面嚴(yán)重影響了公路交通運(yùn)輸?shù)耐〞承裕瑢?duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生了相應(yīng)的阻礙作用，甚至嚴(yán)重威脅著人民群眾的生命和財(cái)產(chǎn)安全。因此需要積極做好相應(yīng)的道路橋梁的維護(hù)和檢測(cè)工作，傳統(tǒng)的檢測(cè)方法已經(jīng)很難適應(yīng)現(xiàn)在日新月異的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀。大量的新材料，新工藝以及新結(jié)構(gòu)形式更多的運(yùn)用在道路橋梁的建設(shè)過程中，為了充分保證橋梁結(jié)構(gòu)的使用安全性，相應(yīng)的橋梁檢測(cè)工作顯得尤為重要，本文將對(duì)相應(yīng)的道路橋梁施工檢測(cè)工藝進(jìn)行闡述。

一、道路橋梁安全檢測(cè)的現(xiàn)實(shí)意義

由于我國(guó)的基本設(shè)施建設(shè)的起步較慢，我們參照發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)來看，橋梁養(yǎng)護(hù)的水平如何將直接影響橋梁是否能夠安全的服役運(yùn)行。為此，交通部特地立項(xiàng)開展橋梁管理系統(tǒng)的研究工作，并且最終形成了我國(guó)公路橋梁的管理系統(tǒng)，其系統(tǒng)主要原理是根據(jù)橋梁維護(hù)工程師的定期檢查，來確定評(píng)分，當(dāng)然評(píng)分的依據(jù)將主要是以項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)和構(gòu)建來確定。最終通過數(shù)據(jù)分析來給各個(gè)橋梁和道路進(jìn)行等級(jí)評(píng)定，并依此作為養(yǎng)護(hù)的策略制定的依據(jù)。也因此我們可以看出如何確定準(zhǔn)確的、可靠地，大量數(shù)據(jù)是其關(guān)鍵。但是現(xiàn)有的橋梁定期檢查方法并不能滿足我們的需要，這就有可能導(dǎo)致重大的事故的發(fā)生，從而造成大量的人員、財(cái)產(chǎn)的損失。

在道路橋梁建設(shè)項(xiàng)目中，由于工程材料本身的不足，以及在工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、項(xiàng)目施工中出現(xiàn)一些失誤在所難免，道路橋梁竣工后的質(zhì)量鑒定成為業(yè)主關(guān)注的重要問題。另外，一些多年前建成運(yùn)營(yíng)的道路橋梁工程，在負(fù)荷若干年后也需要對(duì)其安全性進(jìn)行檢測(cè)。道路橋梁施工質(zhì)量的不合格和運(yùn)營(yíng)后檢測(cè)預(yù)警的不及時(shí)，一方面增加了道路橋梁日后的維修保養(yǎng)成本，讓國(guó)家和地方政府背上沉重的財(cái)政負(fù)擔(dān)；另一方面極容易發(fā)生橋毀人亡的慘劇。近年不斷出現(xiàn)的大橋垮塌事故就是運(yùn)營(yíng)后檢測(cè)預(yù)警不及時(shí)最好的例證。因此，加強(qiáng)道路橋梁的安全檢測(cè)工作具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

二、道路橋梁施工檢測(cè)技術(shù)

1、外觀檢查

通過外觀的檢查可以分析判斷橋梁病害產(chǎn)生的原因。外觀檢查通常可以根據(jù)橋型確定調(diào)查的要點(diǎn)，如梁橋的檢查要點(diǎn)有：跨中部位的裂縫、撓度；端部的斜裂縫；主梁連接部位的狀況；構(gòu)件的外觀質(zhì)量等等。拱橋的檢查要點(diǎn)有：拱圈拱頂裂縫、墩的位移等等。

橋梁從總體上可以分為上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)、附屬結(jié)構(gòu)。上部結(jié)構(gòu)在梁式橋中主要是指主梁；下部結(jié)構(gòu)包括橋墩、橋臺(tái)、基礎(chǔ)與承臺(tái)、樁等；附屬結(jié)構(gòu)有橋面鋪裝、欄桿、伸縮縫等。每個(gè)部位都有其自己的受力特征，病害也有一些共性，如果出現(xiàn)的不是常規(guī)病害，應(yīng)當(dāng)仔細(xì)研究找出病因。

2、內(nèi)部缺陷檢查

混凝土構(gòu)件中常見的缺陷有裂縫、蜂窩、空洞、剝落、鋼筋侵蝕和環(huán)境侵蝕等。有些缺陷僅靠外觀檢查難以發(fā)現(xiàn)，還需要借助其他的方法進(jìn)行檢測(cè)。目前，常用的無損檢測(cè)法主要有雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)和聲波檢測(cè)法。超聲波脈沖速度法可檢測(cè)焊縫、鋼材以及混凝土中存在的空洞、裂縫、夾渣、火災(zāi)損傷等。

3、材料特性檢查

到目前為止，最基本、使用最廣泛的橋梁建筑材料是鋼筋和混凝土。鋼材的強(qiáng)度一般以設(shè)計(jì)、施工有關(guān)資料為依據(jù)。當(dāng)懷疑鋼材質(zhì)量有問題時(shí)應(yīng)采取必要的措施截取試件進(jìn)行材料試驗(yàn)。

（1）混凝土強(qiáng)度測(cè)定

混凝土的強(qiáng)度會(huì)隨著時(shí)間的推移產(chǎn)生一些變化，比較大的橋梁通常會(huì)有同期的試塊用以確定強(qiáng)度。

對(duì)于沒有試塊的橋梁，目前測(cè)試方法主要有回彈法、超聲波法、貫入法、斷裂法、取芯樣試驗(yàn)法等。回彈法、超聲波法以及綜合法屬于非破損測(cè)試方法，應(yīng)用較廣泛。

（2）鋼筋銹蝕的評(píng)價(jià)技術(shù)

混凝土的密實(shí)度、滲水性、含水量、含氯鹽量、碳化深度、保護(hù)層厚度不足和開裂等缺損，是導(dǎo)致鋼筋銹蝕的諸多因素；反之，鋼筋銹蝕又促使混凝土進(jìn)一步破損。通過簡(jiǎn)單的外觀檢查、敲擊檢查可以檢測(cè)程度較重的鋼筋銹蝕現(xiàn)象。

4、結(jié)構(gòu)性能狀況檢測(cè)

當(dāng)橋梁不能獲得詳細(xì)資料時(shí)，需要通過靜力或動(dòng)力試驗(yàn)進(jìn)行檢測(cè)，準(zhǔn)確地反映結(jié)構(gòu)受力性能狀況。常用的結(jié)構(gòu)性能檢測(cè)方法有靜力試驗(yàn)與動(dòng)力試驗(yàn)兩種。

傳統(tǒng)的無損檢測(cè)技術(shù)得到了較大的發(fā)展，目前已有超聲檢測(cè)、紅外檢測(cè)、自然電位檢測(cè)、沖擊回波檢測(cè)、磁試驗(yàn)或X射線檢測(cè)、光干涉、脈沖雷達(dá)、振動(dòng)試驗(yàn)分析等。傳統(tǒng)的檢測(cè)方法一般可以對(duì)橋梁的外觀及部分結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行監(jiān)測(cè)，雖然可以對(duì)橋梁局部關(guān)鍵構(gòu)件、節(jié)點(diǎn)進(jìn)行較為合理的損傷判斷，但是難以全面反映橋梁的整體健康狀況，對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)的安全度、剩余壽命難以做出系統(tǒng)評(píng)估。一種比較現(xiàn)實(shí)的損傷檢測(cè)方法可能是綜合整體損傷定位與局部細(xì)化檢測(cè)兩種手段的技術(shù)。

5、橋梁的檢測(cè)定位方法

（1）在橋梁檢測(cè)中 ，模型修正法主要是將實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)反應(yīng)記錄和先前的模型計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，然后利用直接或間接測(cè)知的模態(tài)參數(shù)、相關(guān)加速度時(shí)程記錄以及頻響函數(shù)等進(jìn)行條件優(yōu)化約束，以此來不斷地修正模型中的剛度以及相應(yīng)的質(zhì)量信息，最終通過結(jié)構(gòu)變化的信息來實(shí)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)損傷的判別與定位。

（2）指紋分析方法，就是在橋梁檢測(cè)中，尋找與其結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性有關(guān)的動(dòng)力指紋，并且通過相應(yīng)指紋的變化情況來判斷橋梁結(jié)構(gòu)的真實(shí)狀況。在線監(jiān)測(cè)中，最易獲得的模態(tài)參數(shù)是頻率，而且所獲得的參數(shù)的精度非常高。因此，檢測(cè)人員可以通過監(jiān)測(cè)頻率的變化這種方式來識(shí)別結(jié)構(gòu)破損情況，這種方式操作起來也是比較簡(jiǎn)單的。

三、道路橋梁在使用中存在的問題

1、在道路橋梁實(shí)際運(yùn)營(yíng)一段時(shí)間以后，出現(xiàn)了比較嚴(yán)重的病害，在很大程度上影響了橋梁的承載能力。

2、工程建設(shè)時(shí)橋梁施工質(zhì)量比較好，實(shí)際運(yùn)營(yíng)情況也良好，但是一段時(shí)間后不能滿足承載需求。

3、缺乏科學(xué)的設(shè)計(jì)，工程規(guī)劃不明確。

4、橋梁施工質(zhì)量比較差 ，沒有達(dá)到工程設(shè)計(jì)的要求。

5、對(duì)于一些特大橋梁的檢測(cè)工作存在檢測(cè)不到位的現(xiàn)象，而這種類型的橋梁也需要較高的檢測(cè)技術(shù)。

四、國(guó)外比較先進(jìn)的橋梁檢測(cè)技術(shù)

1、橋面板檢測(cè)系統(tǒng)，這個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)包括雙帶遠(yuǎn)結(jié)外熱成像系統(tǒng)以及地面滲透雷達(dá)系統(tǒng)。

2、橋梁測(cè)試與健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括進(jìn)行全橋檢測(cè)的無線電發(fā)送，運(yùn)用分式全球定位系統(tǒng)對(duì)橋梁變形進(jìn)行測(cè)量，運(yùn)用用鋼傳感器對(duì)橋梁的超載系數(shù)進(jìn)行檢測(cè)等。

3、疲勞裂紋探測(cè)和評(píng)估系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括測(cè)橋梁裂紋磁分析儀系統(tǒng)、便攜式聲發(fā)射系統(tǒng)、熱成像儀系統(tǒng)以及電磁聲發(fā)射傳感器等。

4、銹蝕探測(cè)與評(píng)估技術(shù)，它包括了磁漏探測(cè)技術(shù)、埋入式銹蝕微傳感器以及以磁為基礎(chǔ)的測(cè)量系統(tǒng)等。

結(jié)束語：道路橋梁的檢測(cè)工作既重要又復(fù)雜，需要做好多個(gè)環(huán)節(jié)達(dá)到一個(gè)最優(yōu)效果。相關(guān)的工作人員既要有豐富的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，還要有科學(xué)合理的檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)。只有做好道路橋梁施工的檢測(cè)，才能保證的道路橋梁質(zhì)量，才能保障人民生命財(cái)產(chǎn)的安全。

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