基于橋梁檢測和狀態評估的研究與應用

俞大旺（上海隧道工程質量檢測有限公司，上海市　閔行區　201109）

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基于橋梁檢測和狀態評估的研究與應用

俞大旺（上海隧道工程質量檢測有限公司，上海市閔行區201109）

隨著社會的發展與科技的進步，橋梁建設得到了進一步的發展，給人們的生產生活帶來了極大的改變。在橋梁建設規模不斷擴大，影響力不斷提升的過程中，加強橋梁的質量檢測工作，保證建設質量就顯得十分重要了。在橋梁檢測方面，我國的檢測技術同發達國家相比，還存在較大的差距，所以，需要對橋梁建設進行總體評估，以全面地了解橋梁的建設情況。本文將對橋梁檢測與狀態評估的研究與應用進行闡述，為提升橋梁建設質量，改善橋梁建設環境提供理論參考依據。

橋梁檢測；狀態評估；研究；應用

橋梁建設作為公路建設項目中的重要內容，在保證交通運輸通常以及緩解交通道路擁擠等方面發揮了重要的功能，因此，對橋梁建設項目進行檢測和狀態評估，對于改善橋梁的運營狀態，提高橋梁的管理和服務水平，確保生命工程線的暢通具有理論研究意義和工程實用價值。在橋梁建設的過程中，施工準備階段，施工階段以及后期的檢驗等都直接影響著工程建設質量，因此，對各環節的施工實施嚴格的檢測以及評估對于保證工程的建設質量，提高工程的使用壽命，減少后期維護費用的投入等具有重要的作用。

1　橋梁檢測系統的現狀

我國的橋梁檢測系統實行的較晚，尚有不完善的地方。雖然橋梁檢測系統已經得到了應用，但從實際應用情況上看，多是進行數據采集、統計與監控上，實際上的評估作用并不明顯。隨著理論與實踐研究的不斷深入，可提供給橋梁檢測的參考依據逐漸增多，但實際應用卻并不多，目前，系統應用的問題主要表現在以下幾點：

（1）在橋梁檢測的過程中，因傳感設備數量和規模的限制，使得檢測系統并不能為評估提供可靠、充足的數據支撐，對此，優化傳感器的配置就顯得十分重要了。

（2）影響橋梁結構性能的因素有多種，加之施工環境的影響，致使檢測系統對結構模態的靈敏度降低，以目前的檢測水準，只能獲得較為準確的結構低頻響應，了解結構的整體情況，而對局部橋梁結構的檢測則沒有明顯的作用。

（3）對于橋梁在使用年限內工作特性的變化缺乏有效的研究和足夠的數據支撐，因而，對橋梁檢測工作的有限開展就愈發的重要，并需要長期地進行下去。

2　橋梁質量檢測和狀態評估

2.1橋梁檢測評估內容

2.1.1橋梁安全性的評估

在橋梁安全性評估方面，對于橋梁承載力的有效預見可直接影響橋梁的整體性能以及安全性。橋梁的承載能力與橋梁質量有著緊密地聯系，之所以如是說，是因為橋梁的剛度和強度是否達到規定的要求，將直接關系到橋梁的運載能力［1］。高速公路橋梁占線路的比重較大，40m以下跨度的常用橋梁的比例如表。合理地選擇橋梁的結構形式、跨度，對于保證橋梁的整體性能以及運用的安全具有重要的作用（如表1）。

在橋梁檢測和狀態評估過程中，需要進行承載試驗，從而判斷橋梁的承重能力，為橋梁的安全運行提供可參考的依據。作為最直接有效的橋梁承重檢測方法，在檢測的過程中，需要節選不同的檢測點，并依據重力原理分別測出該點的承重量，將其與標準的承重量比較，得出橋梁的承重能力，將其作為橋梁能否順暢通行，滿足交通運輸需要的重要依據。

2.1.2橋梁耐久性評估

表1　京滬高速鐵路徐州至上海段橋梁跨度分配

對于橋梁建設質量以及耐久性的評估，需要從多方面入手，如原材料，建設工序以及工程設計等。在橋梁建設原材料的應用上：①要保證材料是合格產品，符合橋梁工程建設質量標準要求；②堆放問題，要保證材料的長久應用效果，不能失效；③在使用的過程中，能夠依據產品的特性采取必要的防護措施，以保證材料能夠長久地發揮作用［2］。在材料的選擇上，選擇優質材料，可有效提高工程建設質量。在橋梁耐久性評估中，對結構耐久性的考量至關重要，需要根據工程建設的實際情況，采取相應的檢測辦法，以獲得準確的評估結果，為綜合衡量橋梁的運行安全提供參考依據。

2.1.3橋梁適用性評估

在橋梁建設施工之前，還要根據施工現場情況以及使用功能進一步地確定施工結構模型，以充分地發揮橋梁的使用價值［3］。橋梁的使用價值主要從車輛的通行情況，道路的安全性和舒適度等方面判斷。

2.1.4橋梁的結構評估。

橋梁結構評估主要圍繞四個方面展開：①對橋梁的外觀進行評估；②對橋梁的結構進行評估；③對橋梁材質的選擇進行評估；④對橋梁的狀態參數進行評估。通過以上評估，可獲得橋梁的整體性能，但對橋梁的安全損失以及退化速度無法進行評估。對橋梁結構評估的方法主要有表觀檢測法、局部檢測法、靜態檢測法、動態檢測法等，選擇何種評估方法，需要根據實際情況確定［4］。例如，評估徐浦大橋，其是一座結合梁斜拉橋，采用懸臂拼裝法施工，對該橋結構進行強度檢測，可采用回彈法、超聲波法、貫入法、斷裂法等，其中，回彈法、超聲波法因對橋梁不會造成破壞，所以，應用的較為廣泛。在檢測的過程中，要注意混凝土凝固的程度，其濕度會對回彈值和超聲波脈沖速度產生一定的影響。

2.2檢測評估的準備工作

在橋梁檢測評估之前，需要做好準備工作。首先要對檢測對象有一個充分的了解，明確檢測工作的重要性，之后根據檢測要求逐一地進行各項檢測，以全面地反映橋梁的建設和運行情況等。為了保證檢測結果的準確性，需要對建筑施工中所用到的資料進行收集和整理，并將其作為橋梁檢測的重要參考資料，同時還要收集與檢測相關的其他信息資料，使檢測結果更加準確和真實。

3　橋梁檢測在應用中存在的問題及解決措施

3.1橋梁評估方法有待完善

目前，我國橋梁評估方法還處于理論探索階段，在實踐中的檢驗程度還不夠深入。對此，強化評估方法的可實踐性，建立橋梁檢測模型，利用模型試驗，從而測試檢測方法的可行性，為將其應用到實踐當中創造條件［5］。如今，以狀態評估為目標的懸索橋模型修正與更新模型的建立，一定程度上滿足了橋梁檢測的需要，為綜合地評估橋梁的各項功能提供了方法。

3.2橋梁結構狀態等級劃分不明確

在橋梁結構等級劃分上，不同段的檢測標準不同，檢測技術的應用也存在較大的差別［6］。因各國對橋梁的設計與承載要求不同，所以，無法按照統一的標準進行荷載等級檢測。鑒于此，橋梁檢測應充分地考慮實際建設情況，從而使檢測結果更符合實際情況。

3.3橋梁資料的收集不夠充分

對于橋梁檢測與評估工作中所需要的大量資料，相關部門因認識和落實不到位，導致資料的利用效率地下。對此，借助現代網絡技術，建立數據庫，派專人管理，加強對外交流，從而充實和完善數據庫信息，為更好地完成橋梁檢測和評估工作創造條件。

4　結束語

隨著人們對橋梁的安全性、耐久性以及正常使用功能的關注，橋梁檢測和評估的有效應用已經得到了廣泛的關注，并取得了一定的進展。但受檢測方法、不定量外部因素等的影響，使得多數研究尚處于理論研究階段，因此，對橋梁檢測和評估的有效性研究就成為了亟待解決的問題。為此，根據現有檢測方法，依靠科技的力量，建立可靠的評估與綜合檢測框架，從而使該項工作得到進一步地深化和完善，為提升橋梁建設質量開辟新途徑。

［1］王 健.橋梁檢測及維修方案的運用與分析［J］.科技與企業，2016，11 （1）：134～135.

［2］王剛.基于荷載試驗的拱式組合橋梁檢測與加固應用研究［D］.湖南大學，2013.

［3］姚勝秦.橋梁檢測和狀態評估研究與應用［J］.赤子，2014，3（9）：269.

［4］朱 未.試論橋梁檢測和狀態評估研究與應用［J］.黑龍江交通科技，2015，9（7）：141.

［5］趙紹東.分層加權法在橋梁檢測評估中的應用［J］.科技創新與應用，2013，16（11）：164～165.

［6］張建克.橋梁檢測和狀態評估技術的研究與應用［J］.交通世界（工程技術），2014，25（6）：295～296.

俞大旺（1984-），男，工程師，碩士研究生，主要從事公路工程現場檢測及檢測項目管理工作。

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2095-2066（2016）14-0172-02

2016-4-29