试谈桥梁公路桥梁检测技术

论文导读：测的桥梁原因各种各样，绝大部分是旧桥，因为旧桥资料比较匮乏，相对而言管理起来比较困难；在特殊情况下有些新桥也要求做检测工作，综合起来主要有以下几种因素：(1)缺乏设计、施工资料的桥梁。(2)施工质量较差，不符合设计要求的桥梁。(3)桥梁竣工经过运营一段时间后发现较严重的病害，影响其承载能力。(4)桥梁施
摘要：本文概括地介绍了公路桥粱检测的一些基本内容。
关键词：检测；鉴定；荷载试验；静力试验；
一、前言
随着我国公路桥梁事业的发展，新建高速公路及桥梁越来越多，同时既有的许多桥梁亦逐渐进入了养护维修阶段，有关专家认为桥梁使用超过25年以上则进入老化期，据统计，我国桥梁总数的40％已经属于此范畴，均属“老龄”桥梁。而且随着时间的推移，其数量还在不断增长，桥梁管理者对桥梁的养护已日益重视。为了适应公路运输载重量不断发展的要求，充分利用现有的公路桥梁，使之能继续安全地为公路运输服务，根据交通部颁布的《公路养护技术规范》要求，必须对桥梁进行鉴定。
与此同时，新材料、新工艺、新结构形式的采用也越来越多，为了积累这方面的工程经验我们有必要做一些检测工作。当然还有那些因为赶工期、采用劣质材料、施工方法不当等原因而出现病害的桥梁需要做鉴定以确保其安全运营。桥梁结构的鉴定主要包括既有桥梁的检算和外观检查工作以及荷载试验，通过检算与外观的检查我们町以基本上确定桥梁结构物的使用状况，然而理论推断与实际结构的特性往往存在着一定的差别，尤其是承载力的鉴定目前还离不开荷载试验。

二、需要进行检测的桥梁

需要进行检测的桥梁原因各种各样，绝大部分是旧桥，因为旧桥资料比较匮乏，相对而言管理起来比较困难；在特殊情况下有些新桥也要求做检测工作，综合起来主要有以下几种因素：
(1)缺乏设计、施工资料的桥梁。
(2)施工质量较差，不符合设计要求的桥梁。
(3)桥梁竣工经过运营一段时间后发现较严重的病害，影响其承载能力。
(4)桥梁施工质量较好，运营情况也良好，但希望提高其允许的承载能力。
(5)需要通过超过设计标准的特殊荷载车辆的桥梁。
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桥梁是因为一些特殊原因而需要做检测工作，比如为了取得一定的科研资料等等。现在一些特大桥梁不仅仅是要求做短期的检测，还需要进行长期的健康监控，这里就不作叙述了。

三、桥梁评定方法

目前对于桥梁承载力的评定可分为4类：病害调查经验评定浩，综台分析法．分析计算法，荷载试验法。

(一)病害调查经验评定法

遗一方法的主要依据是《公路养护技术规范》(JTJ073—96)。在桥梁榆查的基础上，通过对桥梁的技术状况及缺陷和损伤的性质、部位、严重程度和发展趋势的调查，弄清出现缺陷和损伤的主要原因。分析和评价既存歃陷厦损伤对桥梁质量和使用承载能力的影响，井为桥粱维修和加固殴计提供可靠的技术数据和依据，这种方法要求现场检查人员必须具有丰富的工程经验和专业知识。

(二)综合分析法

此方法是在桥粱检查的基础上，采用无破损方式测定混凝土强度，混凝土碳化深度、混凝土氯离子含量、混凝土电阻率，钢筋混凝土保护层厚度和结构混凝土中钢筋锈蚀状况，进行折减后的结构承载力验算．综合分析计算结果和结构裂缝等外观条件，评定结构材料状况。

(三)分析计算法

这一方法主要根据实测的材料性能，结构几何尺寸．支撑条件、外观艟稿及通行荷载，按照桥梁结构的计算理论来评定承戴力，是一种定量了解旧桥承载力的方法，国内外学者作了大量研究工作，许多国家都趋向干以。鉴定系数来评价承载力。随着计算机技术特别是钢筋混凝土有限元理论的发展，有限元计算法引起了各国学者的重视。编制有限元计算程序或采用通用的有限元分析软件，用计算机模拟实际桥粱的荷载试验．计算桥梁的实际承载力，评定步骤如下：①桥梁调查。②确定加载形式井划分单元。③分级加载计算。④评定承载力。

(三)荷载试验法

如前所述的基于病害调查的经验．评定法和综合分析按对于桥梁承载力的初步评定是有教的。特别是对于全线桥梁的总体评价、划分桥梁粪型、确定维修加固的轻重缓急是经济有效的方法。然而，对于重要的大型桥粱，需进一步进行荷载试验来评定实际的承载能力。荷载试验方法是在桥梁结构鉴定中应用历史最长的方法。主要优点是直观，较可靠，故多用于新结构的研究和桥梁质量的评定。在旧桥的评定中．又多用于桥梁实际工作状态不明确情况下的评定和研究工作，以弥补根据外观调查评定和综合分析评定方法的不足。但是，一般进行荷载试验要封闭路线。花费的资金较多，耗费时间长只能对重要的大型桥梁进行荷载试验。这种荷载试验是非破坏性的，根据试验论文导读：用于桥梁捡测中光纤应变传感器测试系统．安徽建筑工业学院学报(自然科学版)，2005潘松林，张红阳．公路桥鬃检删概述【J】．城市道桥与防洪．2003严朝勇．卢晓春，刘越琪，蒋波．新型桥粱检测平台自动变速器的应用研究【J】．机床与液压，2005上一页12
荷载的作用性质，通常分为静载试验和动载试验，前者反映桥梁在静载作用下的结构工作性能，后者反映桥梁结构的动力性能静载试验，通常采用车辆加载方式，测定粱的应变、挠度和裂缝，根据试验结果与理论计算值的对比分析，来判断桥梁舶麦际承载能力。

三、 公路桥梁的检测技术

(一)静动载试验

(1)公路桥梁的静载检测技术
① 以检测目的为基础获取主要数据。公路桥梁是一个整体，所以在对其进行检测不能涉及到各个方面，所以，要根据外观检测的结构和其他鉴定工作作为依据来确定需要进行进一步测定的部位，并获取相关的参数。在检测时，我们要把握检测重点，以提高数据的可靠性和精确度。
②对于桥梁来说，通常情况下，要对旧桥的上部的受力特性进行检测和鉴定，所以，桥梁截面的应力应变情况就是监控的主要内容，以及一些在正常状态下的参数也是需要测试的内容。而且布置应力应变点时，一般在桥梁的内力和附加控制界面，并在桥梁的上部选择一些具有代表性的不稳设置检测点，保证这些检测点的检测结构能够反映出整个控制面的情况。此外，还要对桥梁索结构的索力和其他一些在外观检测中发现的病害部位进行检测。
③静载试验现场组织安排。首先试验人员要具有一定的专业经验，能够在检测地点准确的布置试验仪器，保证试验数据的准确性。然后再进行试验的最关键的工作，即试验，它不仅需要检测仪器的支持，还需要进行充分的准备工作，保证试验工作的顺利进行。
④分工。公路桥梁检测不仅涉及到了空间范围，还需要检测人员长时间的工作，所以，我们要尽力做好准备计划，保证检测人员在各个阶段都能够有条不紊的工作。
(2)桥梁的动载试验所谓的桥梁动载试验，就是指通过对桥梁施加一定的附加振动力，使得桥梁发生振动，并对产生的振动信号进行测试和记录，进而得出相应的桥梁的结构频率，了解桥梁的基本情况和工作状态。
动载试验是最基本的动力测定方法，它以应用理论和试验为基础，对桥梁的震动问题进行检测的主要方法。主要包括桥梁结构的动力特性检测、动载响应的试验等。

四、结构性能状况检测

当桥梁不能获得详细资料时，需要通过静力或动力试验进行检测，准确地反映结构受力性能状况。常用的结构性能检测方法有静力试验与动力试验两种。传统的无损检测技术得到了较大的发展，目前已有超声检测、红外检测、声发射、自然电位检测、冲击回波检测、磁试验或X射线检测、光干涉、脉冲雷达、振动试验分析等。传统的检测方法一般可以对桥梁的外观及部分结构特性进行监测，虽然可以对桥梁局部关键构件、节点进行较为合理的损伤判断，但是难以全面反映桥梁的整体健康状况，对于桥梁结构的安全度、剩余寿命难以作出系统评估。一种比较现实的损伤检测方法可能是综合整体损伤定位与局部细化检测两种手段的技术。

五、桥梁损伤目前综合检测方法

（一）实验模态分析方法：通过桥梁动态特性的测试，检测损伤造成的结构参数变化来评估损伤。检测的要素为：合适的激振方法、传感器及振动测点网络、数据采集系统和模态分析软件。常用的激振方法大概有自振法、共振法和随机激励法，即利用行驶在桥上的车辆引起的振动，或是风及环境因素形成的脉动使桥跨结构产生振动。
（二）应变模态测量：对应于每一阶位移模态，则必有其对应的固有应变分布状态，这种与位移模态相对应的固有应变分布状态称之为应变模态，也反映了结构的固有特征。
针对桥梁结构损伤，振动模态测量方法是一种比较好的测量评估方法，而采用应力应变参数作为结构损伤敏感参数是目前桥梁结构损伤检测的一种趋势。用应变模态方法进行实桥结构损伤评估虽然还是存在一定的困难，但不失为一个值得探索的方向采用振动位移检测确定桥梁力学状态的方法，克服了应变测量系统的弊病，为桥梁结构损伤提供了一种新的途径。
六、结语
桥梁检测是一项要求相当细致的工作，检测人员不仅要有丰富的实际现场经验，同时还要有坚实的理论基础作为指导。只有把理论和实际充分结合起来，再加上指挥者与各试验人员之间的默契配合，才能做好检测工作并取得满意的数据，做出准确的评估。
参考文献：
徐日昶，王博议，赵家奎．桥梁检测[M]．北京：人民芟通出版社．1989．
刘雪平．应用于桥梁捡测中光纤应变传感器测试系统[J]．安徽建筑工业学院学报(自然科学版)，2005 [3]潘松林，张红阳．公路桥鬃检删概述【J】．城市道桥与防洪．2003
[3]严朝勇．卢晓春，刘越琪，蒋波．新型桥粱检测平台自动变速器的应用研究【J】．机床与液压，2005