我国桥梁工程中常见通病及检测手段
2011-11-14 来源： 中国鸣网
随着我国城建交通事业的迅猛发展，公路及城市道路等级不断提高，其中的桥涵构造物也越来越多，但从目前运行使用的情况来看，存在一些不尽人意之处，最近频繁出现的如桥梁垮塌、基础倒毁、桥墩沉陷质量事故严重影响了人们的人身安全，因此，在桥梁工程中其质量问题已经纳入人们关注的焦点中。针对桥梁建设工程，多来来时间的检验告诉我们，桥梁工程质量通病不断危害极大，而且十分顽固，稍不注意，会带来致命后果。同时，中国的桥梁普遍大量存在些旧桥和危桥，加强分析桥梁工程常见病害以及加大研发病害检测技术的力度，势在必行。
1、桥梁工程常见通病
所谓桥梁工程常见病害，具体来讲可表现为高填土下沉、软土地基超限沉陷、沥青路面早期破损、水泥路面断板开裂、路面不平、桥梁伸缩缝和桥头跳车、隧道衬砌渗水、防护工程和小型结构物表面粗糙、预应力结构管道压浆不实等相关质量控制不利的现象。以下简要针对跳车、高填土下沉以及预应力结构孔道压浆不实三方面来分析桥梁工程常见病害：
1.1跳车现象
所谓桥头跳车，指的是桥梁构建与桥梁台背的路基之间发生一定的高差沉降，从而引起一定的桥梁表面不平，随着沉降数值的增大，汽车高速奔行时，引起车辆频繁震动，更有甚者造成腾空。
造成跳车的原因大体可表述为地基地面条件、填料、施工材料以及施工技术问题等多因素。究其原因，还是因为沉降高差的形成造成跳车现象。包括地基地面条件、填料、施工材料以及设计、施工方面的诸多因素。其主要表现为桥（涵）台与相邻路堤之间产生沉降差，造成错台或纵坡不顺以及构造物的附加变形（指伸缩缝），导致跳车。对于填土沉降而言，桥台沉降不均匀，伸缩缝和搭板两者结合不当，造成桥台台阶的形成，严重影响驾车人员舒适效果和行车安全，桥梁的冲击力也相对较大。针对跳车现象一般在施工过程可以采取以下措施：首先，选取夯实效果良好的回填材料，并在压实过程中严格按照规范，满足压实效果，减少路桥沉降高差。其次，在伸缩缝施工时应注重选取伸缩性能优异的伸缩缝，并加以平整。最后，在适当情况下可采取填方——填方沉降——建桩的工艺流程，从而达到降低填土与结构的沉降高差。
1.2沉降问题
路基沉降全部是地基沉降，路基填方本身基本不发生压缩沉降，地基沉降与地质条件和填土高度（即地基单位面积受力）有关，地质条件越好，填筑高度越低，沉降越小，反之路基沉降越大。通常在填土施工中通常会遇到深填、高填、半填半挖等不同方式的填土施工，但是不论什么方式的填土施工，通常都会遇到通车不久，便产生下沉现象，发生此现象的原因主要还是由于施工不当所造成的。比如施工压实程度不够、采用过后分层方式、在低温施工时没采取相应技术措施冬等等。在材料的选取上，必须采用精确的最大干容重以及最佳含水量的混凝土，否则，极大程度上会出现高填土下沉现象。堆载预压法是工程上广泛应用，行之有效的方法。其目的就是消除路基可能产生的沉降和提高软土地基的强度，满足路基的承载力稳定性。根据预压荷载的大小，预压法分为两种：等效预压和超载预压。因等效预压沉降的大小与预压时间有关，不能达到最终沉降量，所以采用超载预压。
1.3预应力结构孔道压浆不实
灌浆强度的好坏，直接关系到孔道填充程度，若相对不饱满，很大程度上会发生预应力钢筋的锈蚀，这样会造成混凝土预应力作用削减，严重者，会导致孔道内淤积大量空洞，导致施工停滞，造成巨大的损失。解决预应力结构孔道压浆不实，必须加强灌浆强度，避免造成空洞，同时必须检测孔道填充程度，确保填充饱满。
2、桥梁工程常见病害检测技术
随着时间的作用，桥梁老化越来越严重，在桥梁使用年限基础上，必须针对各项指标重新鉴定，有活着桥梁遭遇自然环境（飓风、暴雨、地震等）的破坏，需要对桥梁进行指标检测。针对科技的日新月异，笔者主要探讨当前桥梁基础检测以及动静载试验检测技术手段。
2.1静载检测技术
静载试验检测桥梁的项目通常包括挠度（结构）、沉降（支座以及桥台）、拉压程度（结构）、裂缝（桥面）等各项指标。测试中应获取的主要数据与测试方法：1）根据测试目的确定要获得数据。明确目的有利于我们在工作中把握重点，也决定了我们需要取得哪些试验数据，同时保证关键测试部位数据的可靠度。试验中使用频率较高的仪器有应变仪、挠度计、水准仪、全站仪、百分表等。静载检测时，一般检测位移、应变和裂缝检测三大类。位移测量可用机械仪器测量或电测法进行检测。应变测量通常采用应变片、电阻应变仪、振弦式应变计、钢筋应力计等进行检测。裂缝测量通常依靠目力辅以刻度放大镜，对于较大裂缝在要求不高的情况下也可用塞尺测量。在静载作用下，桥梁会产生或大或小的变形。
通常桥梁的变形分为整体变形和局部变形。所谓整体变形，指的是桥梁整体工况的形变；所谓局部变形，即梁的结构荷载处发生的形变。按照静载检测规范，必须按照先整体后局部的方式，即优先考虑桥梁的整体变形。在静载试验检测时，主体检测的是桥梁上面结构的承载能力，在一定面积作用下测量其截面应力以及变形情况。在经过常年使用的老式桥梁检测时，静载试验主要检测的指标是裂缝、弯度、应变程度以及抗压拉程度。
2.2动载检测技术
桥梁动载检测技术是为了满足桥梁工程使用性能的需要，应用计算机模拟探析和实际检测相互融合的科学方法，动载试验是动力测定评价方法的基本测试项日，是应用理论分析与试验测试相结合的科学方法解决桥梁振动问题的必要手段。桥梁工程动载检测的内容包括：桥梁结构动载性能以及结构动载响应两个方面，其检测的对象表征的是结构动载效果最优构建应力和变形的控制面。测试传感器、信号放大器、光线示波器、磁带记录仪和数字信号处理机是动载试验的测试的常见仪器。根据仪器的性能和使用传感器的特性，可以选配不同的测试系统。具体上而言，动载检测技术检测流程基本为：桥梁振动频率、振形、阻尼比的测试——桥梁动挠度、动应力、加速度、冲击系数的测试。前者为动力特性参数，后者为动力响应测试。实践证明，对桥梁进行动载检测，是基于桥梁结构动力特性来研究的。因为，桥梁结构的动力特性是结构的固有性质，它不随荷载的强度以及其它压力的大小改变而改变。动载检测检测的是桥梁的模态参数，作为桥梁的基本理论参数，其反映的不仅仅是整个桥梁的可承受能力，更反映了桥梁承载状况优良与否。
