論橋梁檢測技術的研究及運用

吳楠　諶菊紅

[摘要]隨著社會快速發展，橋梁工程規模與數量不斷擴大，橋梁檢測通常基于實際情況進行荷載試驗，確保橋梁工程符合橋梁設計要求，保障橋梁施工質量與通行安全。本文從對橋梁工程檢測技術的研究著手，分析荷載試驗的應用內容，探討橋梁檢測技術的最新發展，為同行提供有意義的參考借鑒。

[關鍵詞]橋梁；檢測技術；靜載試驗；動載試驗

橋梁工程建設竣工之后，為保證橋梁的安全性與可靠性，應對橋梁結構進行全面檢測，防止橋梁在使用過程中發生一定程度的損壞，導致橋梁承載力降低。在當前的橋梁檢測中，常用檢測技術為荷載試驗，主要分為靜載試驗與動載試驗。伴隨著科技的進步與橋梁建設規模的擴大，我國在橋梁檢測方面，不斷引進新理念、新設備、新技術，為橋梁檢測提供了發展動力。然而，我國橋梁檢測技術依然有很多不足之處，需要相關研究人員積極探索、不斷創新，推動橋梁檢測技術的發展。

1、橋梁檢測技術研究

橋梁檢測需要依托荷載試驗進行，橋梁進行荷載試驗時，一般應根據自身情況而定。適用于荷載試驗的主要有以下幾種情況：（1）對新建大跨度橋梁性能的檢測，特別是對修建中使用新技術、新材料、新結構、新工藝的橋梁，同時借助荷載試驗對其整體質量、性能進行全方位檢測；（2）對于通行特殊車輛的橋梁，應借助荷載試驗對其承載能力進行檢測，，確保通行安全可靠：（3）對一些修復或重建的橋梁的檢測，可利用荷載試驗檢測其通行效果；（4）針對老舊橋梁的檢測，判斷其承載能力是否能滿足車輛的通行要求，同時利用荷載試驗，判斷其是否可以繼續使用。

1.1荷載試驗分類

荷載試驗主要根據荷載性質來分.具體分為靜載試驗和動力試驗，靜載試驗以檢測橋梁工程的扭曲變形與撓度為中心，重點檢測橋梁的截面承載能力；動力試驗主要檢測橋梁結構茌通行車輛作用下的動力效應，以及車橋耦合特性。

1.2荷載試驗的前期準備工作

荷載試驗前應完善前期準備工作，主要包括檢測工具、人員、施工材料是否齊備。另外，檢測人員茌進行試驗之前，應充分收集與工程相關的資料，為后期試驗檢測提供詳細全面的資料信息，以供后期試驗參考。

2、靜載試驗

靜載試驗在檢測橋梁工程性能時，檢測內容為：一是檢測橋梁扭曲變形及結構撓度，檢測時橋梁配設三個測點，基于檢測獲取最大的變形值；二是記錄橋梁控制截面的應力分布狀況，根據橋梁截面的應力最大值進行計算，獲取截面偏載特性。同時，試驗過程中，控制截面檢測點多于5個，即橋梁上緣、下緣，截面突變位置，旨應沿截面高度配設測點；三是靜載試驗時需觀察橋梁結構有無裂縫，進行詳細記錄，當出現初始裂縫時，應記錄下橋面荷載，標記裂縫位置，注明初始裂縫位置、方向、長度、寬度、大小以及卸載后裂縫閉合情況，將需要注意的信息記錄在案。另外，在工作人員在進行試驗時，若發現橋梁應力、變形、裂縫有超過限值的情況，即使施加的荷載尚未達到設計值，試驗也必須即刻終止，停止檢測，工作人員立即快速撤離，防止橋梁坍塌及一系列事故的發生。

3、動力試驗

橋梁結構的動力試驗主要是對受到車輛移動荷載影響的橋梁進行檢測，通過檢測其動應力、動位移、強迫振動系數、強迫振動頻率、振型、沖擊系數等，來研究橋梁結構的自振特性、阻尼特性和車橋耦合動力特性。

在進行動力試驗時，首先應使橋跨結構振動，通過儀器記錄橋梁振動過程，借助傅立葉儀器，這種快速準確的檢測儀器，分析橋梁結構振動特性。主要激振方式為，穩態激振，脈動激振方式，以模擬外界對橋梁的動力激振。

4、國內外橋梁榆技術新發展

美國作為橋梁大國，常年有大量橋梁需要維修，為提高橋梁維修經費使用效果，美國公路管理局主要使用貝葉斯預測技術進行橋梁檢測，結合前檢測數據，將其與工程判斷相結合，避免測量錯誤。基于先前經驗信息與工程實際狀況進行橋梁衰變預測，并將新檢測數據添加至橋梁管理系統，克羅拉多州的一座預應力橋梁正是利用這一技術進行檢測。美國公路管理局茌多年之前已將美國國內橋梁相關數據建立數據庫，并不斷更新數據庫中橋梁檢測數據。

我國上海市目前正在投建“上海市城市橋梁管理系統”，對橋梁缺損狀況進行加權匯總，得出橋梁使用可靠度，運用模糊數學，基于損傷力學檢測橋梁表面病害及各類故障，目前，成果斐然。有的學者認為，可用它估計老舊橋梁的剩余壽命，這種多學科交叉檢測的方式，促進橋梁的檢測理論的發展，標志著橋梁可靠度的提升，為今后橋梁可靠性檢測提供了多元化方向，檢測方法更加新穎，檢測技術日新月異。以前斜拉橋如果發生斷索事故，檢修人員很難知曉。現在，可利用磁漏技術進行檢測，確定斷鎖位置。

另外，樁基試驗方法發生較大突破，可利用波動方程進行樁的動測試驗，例如高應變動力檢測已廣泛應用于國內外橋梁檢測之中。動力分析的傅立葉從硬件式設備轉換至“Pc分析儀”，很大程度上減少了使用費用。

結語：

隨著我國經濟建設的快速發展，橋梁工程越來越多，但是橋梁工程受到材料自身缺陷的影響，施工中的失誤、環境的腐蝕，在日積月累的作用下，橋梁很容易遭到破壞，對橋梁的維護、重建費用逐漸攀升。因此，對橋梁工程的檢測不僅關系到人民的正常通行和生命財產安全，同時也是防止資金浪費的重要工作，相關單位應給予高度重視。在當前日新月異的科學技術支撐下，橋梁檢測技術定然會朝更加完善，更加成熟的方向發展，從而得出更加準確的檢測結果，保證橋梁的使用安全，提高橋梁的使用質量和使用壽命。