當前橋梁檢測評估的現狀探索

王紹棣

【摘要】近年來，我國橋梁建設發展迅速，從大規模建設向建設與管養并重過度。隨著時間的推移，越來越多的橋梁將達到或接近設計基準期，或因各種原因發生結構性的損傷，老化現象明顯。因此，對在役橋梁進行檢測，建立合適的評估方法已成為當務之急。

【關鍵詞】橋梁檢測、評估的現狀

一、橋梁的現狀檢查

橋梁現狀檢查是檢測評估工作的第一步，也是非常重要的一步。所謂現狀檢查就是對橋梁的引道、周邊環境、地基下部結構、上部結構、橋面（包括橋面鋪裝層、伸縮縫、人行道、欄桿、防撞設施、排水設施、照明及防雷設施）、支座等做全面查看、量測。具體工作事項如下。

（一）引道及橋址周邊環境進行檢查量測

（1）查看正橋與引橋、引道（線）的銜接處是否正常，與竣工時的情況相比較，是否有變化。

（2）檢查橋址及其附近的水流河道是否改變，必要時還應測定主河槽的水流速度及其流向；橋下凈寬有無改變；橋墩臺處的局部沖刷與設計有關數據相比是否增大。

（3）檢查兩岸的橋頭填土石砌錐坡有無沖刷、滑移和損壞。

（二）量測全橋的標高和線形

橋的標高和線形有聯系，但又有區別。前者是指某點的高程值，后者則是橋梁相關點的連線。一座設計施工質量良好的橋梁，其標高和線形均應達到設計期望值。既有橋梁的標高和線形如果良好，表明橋梁基礎無沉降、墩臺無偏移傾斜、上部結構無大的損傷缺陷。例如：對預應力混凝土結構而言，若有大的線形變化，除了是因基礎發生沉降外，還有可能發生了設計未及的收縮徐變，甚至是預應力不足等。量測的主要部位和項目有：墩臺的支承墊石（即支座墊板）頂面、承臺頂面和梁底處的標高；墩臺身在橋的縱、橫向有無偏移傾斜。

（1）對懸索橋、斜拉橋，還應量測其主塔身在橋的縱、橫向有無偏移傾斜，塔頂的變位；

（2）對懸索橋，還應量測主纜的線形；

（3）對拱橋，還應量測拱肋軸線的線形。

（三）墩臺及基礎的檢查量測

墩臺的缺陷主要表現是：裂縫、剝落、空洞、鋼筋外露及銹蝕、老化、變形位移等。檢查時，應對裂縫及破損具體位置、寬度、長度、深度進行量測和描述，繪制成圖。地面以下基礎狀況的檢查評估一般比較困難。雖然有時可潛水或用水中攝影的辦法檢查，但通常不易辦到，且影響精度的因素很多。一般只能通過觀測墩臺的沉降、傾斜、位移和裂縫等狀況來分析判斷基礎的問題。此外，還應檢查墩臺基礎埋深有無變化，有無超過設計規定的局部沖刷現象以及梁端部、支座、墩臺的相對位置關系。

二、橋梁的理論檢算

（一）對既有橋梁進行理論檢算的必要性

對既有橋梁進行理論檢算是既有橋梁檢測評估工作中不可缺少的部分，是必須要做的工作，其意義在于：

（1）根據檢查得到的實際資料和有關數據，再對照原設計文件、施工文件通訊竣工文件，進行理論檢算，可以說明舊橋的實際承載能力和安全狀態。所謂實際資料和有關數據主要是指：橋名組成部分的實際狀態；名構件的尺寸；材料等級、規格、強度、數量；裂縫、破損、銹蝕、變形、位移等病害；沉降；墩臺處河床的局部沖刷等。

（2）進行理論檢算可檢驗原設計的正確性，檢驗原施工質量；并指導荷載檢測的進行；與荷載檢測的有關資料數據對照分析，求得結構的安全度，了解結構的安全儲備；檢測數據與理論計算數據還可互相印證。

（二）既有橋梁理論檢算的要點

（1）既有橋梁進行理論檢算時，使用的荷載種類和等級一般應與原設計采用的相同。但當委托方（業主）有明確要求時，也可同時采用小于或大于原設計的荷載進行檢算。

（2）進行既有橋梁理論檢算時，應根據該橋結構性和不同的檢算項目，用不同的荷載組合（即不同工況）。例如長江二橋公路橋梁，其主梁的橫向剛度遠大于豎向剛度，在一致激勵下橫向應以橫向第1模態為主，控制住幾個關鍵點的位移就能很好地控制住主梁的整體橫向位移；相比之下，參與豎向反應的模態較多，而豎向剛度小，主梁位移有多個峰值，控制幾個點的位移仍很難控制住整體主梁的豎向位移。由于峰值點多，主梁正彎矩也很難控制，因此表現內力控制效果很差。從對不同模態的控制效果來看，控制豎向第1模態就能較好地控制主梁的豎向位移，控制更多的模態并不能得到更好的控制效果。但控制多個模態，如控制模態3和模態7，以及控制模態3，模態7和模態9，可以使每個作支器的最大出力減少，而不明顯降低控制效果。計算結果表明，對于長江第二大橋主梁豎向位移反應，控制模態3，模態3和模態7，以及模態3，模態7和模態9都是可選用的方案。

三、橋梁的靜動載檢測

（一）檢測內容

既有橋梁靜動載檢測的基本內容、方法和使用的儀器設備等，不同于一般新建橋的靜動載試驗。這里主要就既有橋靜動載檢驗應注意的問題做如下說明：

（1）檢測項目因結構類型和材質不同而異，包括內力、各種應力、撓度、變形、變位、支承反力（包括拱腳最大水平推力）、支座轉角、支座沉降以及裂縫在加載時的開展情況。各種橋式結構加載時的控制截面和重點部位在前面已經指出。除此之外，還應考慮各部分損傷嚴重的截面和病害嚴重的構件。

（2）對斜面拉橋進行荷載檢測時，除主梁外，尚須檢測斜拉索索力、塔根部應力和塔頂變位等。對懸索橋作靜荷載檢測時，除對加勁梁的撓度、應力進行檢測外，還應對主纜索力、吊索索力、塔頂位移進行檢測。

（3）除前面指出的各種橋式結構在加載時的內力控制截面和檢測項目外，還應考慮各部分和病害嚴重的構件。

（4）進行加載檢測時，應針對擬取的數據制定各種不同的工況。即各有關檢測得到的數據，必須是有代表性的能說明結構工作狀態的控制性數據。

（二）檢測荷載的確定與截面內力的控制

（1）必須慎重選擇既有橋梁的檢測荷載。從原則上講，應根據既有橋梁現狀檢查情況來確定檢測荷載；同時參照既有橋梁的原設計荷載和委托方提出的要求。但在任何情況下，檢測荷載不得大于既有橋梁的原設計荷載。

（2）為保證加載檢測結果的正確性，還應考慮到有關規范和標準中規定的靜載試驗效率和動載試驗效率等。對既有橋，尤其是對病害較嚴重的橋，在加載時應特別注意安全；加載一定要分級，由小到大，循序漸進；隨時觀測有關數據和橋梁受載后的狀況，如有異常，必須立即停止，并迅速卸載，以免發生危險；查明原因后才能繼續進行。

（3）為確保荷載檢測數據的可靠性，應重復加載。即各種工況每級荷載宜各加三次，并做相應的記錄。若前兩次各有關數據的重復性好，則可只做兩次；若各有關數據的重復性差，則要當即尋找原因，然后再繼續做荷載檢測。

四、結論

構建合理的施工技術方案才能確保對橋梁做出的有關病害情況、損傷程度、實有承載能力以及能否正常運營的鑒定結果具有科學性，為橋梁的維修養護奠定基礎。