淺談鋼筋混凝土橋梁試驗檢測技術及其發展趨勢

黃炎

/中鐵四局集團有限公司南京分公司

淺談鋼筋混凝土橋梁試驗檢測技術及其發展趨勢

黃炎

/中鐵四局集團有限公司南京分公司

隨著橋梁工程使用時間的不斷增加，勢必會有所損傷，而造成損傷的原因有很多，這就需要施工企業積極采取有效的應對措施，確保橋梁運行的安全性。而為了橋梁的加固改造，必須做好橋梁檢測工作，這就對鋼筋混凝土橋梁試驗檢測技術提出了更高的要求。據此，本文對鋼筋混凝土橋梁試驗檢測技術及其發展趨勢進行了詳細分析。

鋼筋混凝土；橋梁試驗；檢測技術；發展趨勢

一、鋼筋混凝土橋梁試驗無損檢測法

（一）非破損法

非破損法指的是將一些物理量和混凝土的強度作為基礎，在不破壞混凝土性能的基礎上，對這些物理量進行測試，并按照物理量之間的關系對混凝土的強度進行推算。常見的方法如成熟法、射線吸收和散射法、超聲脈沖法等。

（二）半破損法

半破損法是在不對構件承載力造成影響的基礎上，對構件進行局部破壞性試驗，常見的方法如拔出法、鉆芯法、射擊法等。

（三）無損檢測法

一般多使用超聲法進行混凝土的無損檢測，當前利用超聲法對混凝土內部缺陷進行檢測時，主要使用波幅、聲時、頻率、波形等參數對混凝土結合面、混凝土的裂縫情況、表面損傷情況等進行判斷。超聲波檢測原理具體如圖1所示。

圖1 超聲法檢測技術原理圖

（四）動力試樁法

這種方法主要由大應變法和小應變法構成。其中大應變法主要對單樁的承載力進行檢測。小應變法主要檢測樁身內部是否有缺陷存在。此方法可以比較準確地評價灌注樁混凝土的縮頸、離析、孔洞、夾泥等問題，如果用來檢測承載力，誤差會比較大。

二、鋼筋混rcv t4凝土橋梁試驗檢測技術

（一）外觀檢測

1、構件表觀缺損狀況的檢查

根據橋梁結構構件外觀存在的缺陷，嚴格按照相關養護規范，橋梁各結構部件的劃分，對橋梁外觀的使用情況進行現場檢查、打分、評分。

2、混凝土碳化深度檢測

鋼筋處于混凝土的堿性保護中，一旦鋼筋混凝土的碳化深度達到鋼筋，那么鋼筋就會失去保護，這樣一來，在條件成熟時，勢必會發生銹蝕。而且，碳化的混凝土硬度增加，強度卻降低，就會導致結構的實際有效截面發生折損。

3、回彈法測試混凝土強度

混凝土強服檢測主要是以回彈檢測為主，檢測對象主要是T梁構件，進行抽查檢測。切實根據《回彈法評定混凝土抗壓強度技術規程》，對構件進行強度評價，檢測方法是嚴格按照此規范要求操作，測試測區的構件。在進行數據處理時，各個測區的回彈值中需要將最大值和最小值去掉，將余下的回彈值進行數據處理，以此計算測區的混凝土強度。

4、鋼筋銹蝕測試

通過利用半電池電位試驗法對鋼筋銹蝕狀態進行檢測，通過測定鋼筋、混凝土與在混凝土表面上，參照電極之間連成的系統所反映的電位差進行評定。鋼筋混凝土構件不論尺寸怎樣，鋼筋保護層多厚都可以使用這種方式方法對鋼筋銹蝕狀態進行測定。

5、混凝土保護層檢測

混凝土保護層為鋼筋提供了一定的保護，厚度和分布的均勻性是直接影響鋼筋耐久性的關鍵因素。采用非破損檢測方法進一步確定鋼筋的位置，幫助現場修正，確定保護層的厚度。其中，每種構選取一定的測區，進行保護層厚度測量。

6、橋梁檢算

為了熟練掌握橋梁的結構特點和受力性能，詳細分析結構，以此得到結構各控制斷面在恒載和活載作用下的內力，為荷載試驗和正確判斷既有狀態，提供有效依據。在橋梁技術檢查的同時，根據現行設計規范和橋梁承載力檢測評定規程，檢算結構。

（二）靜載試驗

1、結構的豎向撓度、側向撓度和扭轉變形，各個跨度內都有3個以上的測點，并獲取最大撓度值和變形值，并對支座下沉值進行詳細觀測。測試有時候也是為了對所采用的計算理論進行驗證，實時測試控制截面的內力、撓度縱向、橫向影響線。

2、詳細記錄控制截面的應力分布，并獲取最大值和偏載特性。沿著截面高度大于5個測點，主要包括上緣、下緣、截面突變處。其中一些結構需要測試支點及附近、橫隔板附近剪應力、主拉應力，這就需要將應變計布成應變花。

3、支座的伸縮、轉角，支座的沉降。墩頂位移及轉角。

4、仔細觀察是否存在裂縫，出現初始裂縫時，所加荷載，表明裂縫出現的具體位置、方向、長度、寬度以及卸載后閉合的情況。一旦結構的控制截面發生變形、應力或裂縫擴展，在沒有加到預計最大試驗荷載之前，已經提前達到，或者超過設計標準的允許值，必須立即停止加載，同時，還要注意觀察裂縫擴展情況，撤離儀器和人員。

5、觀察卸載后的殘余變形。就特殊結構而言，懸索橋和斜拉橋，仍舊需要觀察索力和塔的變位，并進行支座測定。

混凝土橋的靜載試驗，對關鍵控制截面進行測試，嚴格在截面影響線上加載標準荷載車隊，以此確定標準車輛在橋上的輪位位置。除了控制加載車輛的輪位之外，在進行試驗時，溫度也是一個重要因素。通常來說，溫度變化1℃，混凝土構件將產生10個微應變的變形。因此，必須做好溫度補償和收縮補償塊等工作，以直接或間接消除溫度及收縮的影響。

（三）動力試驗

1、測定橋跨結構在車輛荷載下的強迫振動特性，沖擊系數、強迫振動頻率、動位移和動應力等。

2、測定橋跨結構的自振特性，自振頻率、振型和阻尼特性等。

3、橋跨結構的動力試驗，必須先促使結構產生振動，再通過儀器記錄結構的振動時程曲線，再通過專門的FFT（快速傅立葉轉換）儀器，將結構的各項振動特性分析出來。其中，有兩種方法可以模擬外界對結構的動力激振，即穩態激振和脈動激振。其一，穩態激振包括以一輛或多輛并行滿載車列以不同速度過橋或在橋上制動。其二，脈動激振可直接利用外界隨機振源。動力分析設備越來越先進，具有豐富經驗的工程師可直接分析輸出結果。在進行動力試驗時，應注意結構控制截面上的實測最大動應力、動撓度和最低標準限值應小于標準的容許值，否則很容易嚴重損壞橋梁結構。

三、鋼筋混凝土橋梁試驗檢測技術的發展

在國外，隨著混凝土橋梁檢測技術的不斷進步，為了促使大量維修經費得到科學合理利用，橋梁管理部門將過去的橋梁檢測信息與工程緊密結合在一起，促使錯誤信息能夠凸顯出來，這就是貝葉斯預測技術。在先驗信息和工程評價相結合的基礎上，事先推測橋梁的衰變情況，把先進的檢測信息補充到橋梁管理體系中，以便于為后續橋梁檢測工作提供幫助。目前，上海已經創建了橋梁管理體系，其主要使用模擬數學概念經過對橋梁不同構成部分的評價，做出相應的處理，再利用電腦將橋梁的缺損情況進行匯總，這樣就可以充分顯現出橋梁檢測的安全性和可靠性。

四、結語

綜上所述，目前我國鋼筋混凝土橋梁試驗檢測中依舊存在一些問題，亟待解決，但是相信隨著科學技術的快速更新和發展，橋梁試驗檢測技術也會隨之不斷成熟。而且，只有不斷完善鋼筋混凝土橋梁試驗檢測技術，才能夠保證橋梁檢測結果更加準確，以此更好地維護橋梁，從而為人們的出行提供更加安全的保障。

[1]胡升.淺談鋼筋混凝土橋梁試驗檢測技術及其發展趨勢[J].城市道橋與防洪,2015(7).

[2]徐楓,吳國英.淺析橋梁試驗檢測技術及其發展趨勢[J].中華民居旬刊,2011(12).

[3]魏海波.鋼筋混凝土橋梁試驗檢測技術的發展及前景[J].建筑工程技術與設計,2016(8).