公路橋梁檢測的步驟和方法分析

劉京偉 袁小文

（鄭州永越電子科技有限公司，河南 鄭州 450000）

一、公路橋梁檢測技術(shù)的意義和重要性

（一）路橋建設(shè)過程中，工程材料的自然缺陷、工程結(jié)構(gòu)設(shè)計、建造和施工的失誤難以避免，公路橋梁建成之后，如何對路橋的實際品質(zhì)進行鑒定是業(yè)主最關(guān)心的問題。船舶和汽車等批量生產(chǎn)的機械設(shè)備，可以通過破壞性原型試驗來檢驗設(shè)計目標的滿足程度。路橋等建筑結(jié)構(gòu)屬于單件生產(chǎn)，不可能進行破壞性原型試驗，因此非破壞性檢驗技術(shù)受到了特別的關(guān)注。路橋結(jié)構(gòu)的試驗檢測方法和技術(shù)不僅具有重要的理論價值，而且具有廣闊的應(yīng)用前景。

（二）公路橋梁工程試驗檢測工作，不僅是評價工程質(zhì)量缺陷和鑒定工程事故的手段，也是工程質(zhì)量科學(xué)管理的重要手段，還是公路橋梁工程質(zhì)量管理的重要組成部分。其重要性主要體現(xiàn)以下幾個方面：

1.公路橋梁的試驗檢測，有利于推廣新技術(shù)，它為程施工積累經(jīng)驗教訓(xùn)，有效的對新材料、新技術(shù)、新工藝進行試驗檢測，可以將新工藝恰當?shù)赝度氲缴a(chǎn)之中，保證計劃的可行性、適用性、有效性、先進性。

2.公路橋梁通過試驗檢測，能充分利用當?shù)爻霎a(chǎn)的材料，偏于就地取材。這樣，譬如建設(shè)地點的沙石，填料等等，可借助試驗這種手段，以確定上述材料是否滿足于施工技術(shù)規(guī)定要求。

3.公路橋梁通過試驗檢測，可加強質(zhì)量保證。如果有了有效地測試手段，可科學(xué)地評定路用各種原材料及其成品、半成品材料的質(zhì)量好壞。可以對任何一種材料均可通過對其規(guī)定性能的相關(guān)檢驗，從而評定其產(chǎn)品是否合格。

二、公路橋梁檢測的步驟和方法

根據(jù)作者多年的實踐經(jīng)驗，認為公路橋梁檢測的步驟和方法主要有如下幾種：

第一，外觀檢查與病害分析，通常可以根據(jù)橋型確定調(diào)查的要點，如梁橋的檢查要點有：跨中區(qū)域的裂縫、撓度；端部的剪力縫；主梁連接部位的狀況；構(gòu)件的外觀質(zhì)量等等。另外還應(yīng)按照部位逐一檢查，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，在拱中則還包括主拱肋、拱波、拉索、風撐等等，根據(jù)結(jié)構(gòu)形式有所區(qū)別；下部結(jié)構(gòu)則包括橋墩、橋臺、基礎(chǔ)與承臺、樁等；附屬結(jié)構(gòu)則有橋面鋪裝、人行道、緣石、欄桿、伸縮縫等。

第二，對材料的檢測。鋼材的強度一般以設(shè)計、施工有關(guān)資料為依據(jù)，不再檢查，當懷疑鋼材質(zhì)量有問題或者資料不明確時應(yīng)采取必要的措施截取試件進行材料試驗。混凝土的強度會隨著時間的推移產(chǎn)生一些變化，比較大的橋梁通常會有同期的試塊用以確定強度。對于沒有試塊的橋梁，其混凝土強度可用回彈儀、超聲波檢測儀等進行推定，必要的時候可在結(jié)構(gòu)上鉆取試件進行材料試驗。

第三，承載力檢算。當對橋梁的整體特性進行了一些了解之后應(yīng)當做一些驗算工作，通過驗算對不能滿足要求的橋梁可以考慮重建，有利用價值的則應(yīng)當進行進一步的鑒定工作。

第四，靜力試驗。①試驗前的準備工作，首先應(yīng)進行試驗孔的選擇，其主要綜合考慮以下條件：該孔(或墩)計算受力最不利；該孔(或墩)施工質(zhì)量較差，缺陷較多或病害較嚴重；該孔(或墩)便于搭設(shè)腳手架及設(shè)置測點或試驗時便于加載。其次，加載方案的確定，選好了試驗孔之后，我們要在有限的試驗孔上取得有代表性的測試值，必須精心規(guī)劃加載方案。②測試中應(yīng)獲取的主要數(shù)據(jù)與測試方法。首先應(yīng)根據(jù)測試目的確定要獲取的數(shù)據(jù)，橋梁作為一個整體結(jié)構(gòu)物涉及的細節(jié)很多，我們也不可能面面俱到，我們應(yīng)根據(jù)前期的外觀檢測以及鑒定工作明確需要測定的部位及需要取得的參數(shù)，減少不必要的勞動。

第五，動力試驗。橋梁檢測中動載試驗的內(nèi)容主要是結(jié)構(gòu)動力特性和動載響應(yīng)的試驗與分析，量測的主要部位是結(jié)構(gòu)動力效應(yīng)最大構(gòu)件的動應(yīng)力及動變形的控制截面。①測試儀器，動載試驗的測試儀器主要包括測試傳感器，信號放大器，光線示波器，磁帶記錄儀和數(shù)字信號處理機。②橋梁動載試驗的激振方法，橋梁動載試驗的激振方法應(yīng)根據(jù)橋梁的結(jié)構(gòu)型式和剛度，選擇效果好、易實施的方法。常用的方法有自振法、共振法和脈動法三種。③動載試驗數(shù)據(jù)分析及評定，其一，固有頻率的測定，對于比較簡單的結(jié)構(gòu)，只需結(jié)構(gòu)的一階頻率，對于較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)動力分析，還應(yīng)考慮第二、第三及更高階的頻率。其二，阻尼的測定，橋梁結(jié)構(gòu)的阻尼特性一般由對數(shù)衰減率δ或阻尼比D來表示，可由時域信號中的振動衰減曲線求得。另外，也可以從功率譜圖中，用半功率帶寬法來計算阻尼，一般測試系統(tǒng)軟件均可完成此類分析。其三，振型的確定，一般橋梁結(jié)構(gòu)的基頻是動力分析的重要參數(shù)。傳感器測點的布置根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)形式，通過理論分析后確定。振型的測定一般采用多個傳感器測定。其四，沖擊系數(shù)的確定，橋規(guī)中定義沖擊系數(shù)μ為沖擊力與汽車荷載之比。對于線彈性狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)來說，動荷載產(chǎn)生的荷載效應(yīng)與靜荷載產(chǎn)生的荷載效應(yīng)之比即為1+μ。

隨著公路橋梁的建設(shè)技術(shù)逐步發(fā)展，對于橋梁的質(zhì)量監(jiān)管問題同時得到了相關(guān)工作人員的大力重視，通過在施工環(huán)節(jié)的嚴格監(jiān)管，按照施工技術(shù)實現(xiàn)工程質(zhì)量的保障，就可以提高橋梁質(zhì)量，能夠促進橋梁使用年限的延長，只有這樣才能夠與逐漸發(fā)展的公路交通事業(yè)相互促進發(fā)展，公路橋梁的實驗檢驗工作的進行不僅能夠提升公路橋梁的監(jiān)管工作水平，同時能夠?qū)崿F(xiàn)未來公路橋梁建設(shè)的良好意義，通過不斷的技術(shù)檢驗水平的提高，促進了公路橋梁的未來良好發(fā)展，這是目前經(jīng)濟建設(shè)工作中的一個重點方面。提高公路橋梁的檢驗水平，才能夠切實保障施工質(zhì)量的提高，這是不僅關(guān)系到公路橋梁的施工水平，同時也是對于國家經(jīng)濟建設(shè)的重要保障。