城市桥梁检查与结构检测
2015-04-02
一、前言
随着近年来的交通量日益增加，国内由于桥梁引起的安全事故很多，给人们的出行安全带来困扰，同时带来经济损失。由于桥梁的投资很大、设计使用寿命长，因此其使用的安全性对国民经济起着举足轻重的作用。正常的桥梁在施工后，由于车辆碾压及车辆载重量的不断增加，环境载荷作用、疲劳效应、腐蚀效应和材料老化等不利因素也会对桥梁的承载力进行破坏，桥梁结构将逐渐的老化、损伤积累，甚至导致突发事故。因此，我们要对桥梁进行检查和检测，对检测结果做出科学的评定。采取有力措施避免交通安全隐患，提高公路通行能力。
二、城市桥梁检查的主要内容
1、城市桥梁检查的内容
1）上部构造的检查：桥梁定期检查中桥面铺装类型主要为沥青混凝土面层,常见主要病害有:轻微裂缝(发状或条状)、严重裂缝(龟裂,纵、横裂缝)、坑槽、车辙、壅包、磨光和起皮等。此外,沥青桥面铺装应保证足够的平整度表面构造深度,过分光滑雨天易使车辆打滑。桥面排水设施不良,除设计上可能考虑不周外,主要是排水设施本身被破坏以及尘土、树叶、淤泥等堵塞排水设施,以致不能正常排水。桥面积水往往会通过沥青面层下渗在桥面铺装形成积水,造成沥青面层的早期破坏以及因桥面铺装裂缝等缺陷,进一步影响桥梁主要承重结构构件的耐久性能。防撞护栏的检查主要检查防撞护栏本身有无撞坏、断裂、错位、缺件、剥落等,钢扶手有无变形、锈蚀现象。高速公路桥梁的桥面系状况直接与行车、行人的安全和适用性能有关,同时桥面系中存在的缺陷也会促使桥梁主要结构构件工作性能的恶化,因此对它的外观检查还得与桥下的检查紧密结合起来,才能取得较好的效果。
(2）下部构造的检查：包括基础是否发生移动、下沉，墩台身、盖梁、系梁的缺陷情况，河床的冲刷程度。其他部位及附属设施的检查：支座位置是否正确、受力是否均匀、变形是否不正常。
三、城市桥梁结构检测技术
为了保证桥梁的安全运营和尽可能处于长期安全使用年限,应对桥梁进行检测,而且应定期进行所谓全面的检查，就是对桥梁的引路、周边环境、地基下部结构、上部结构、桥面(包括桥面铺装层、伸缩缝、人行道、栏杆、防撞设施、排水设施、照明及防雷设施)、支座等作全面查看、量测。其主要方法有：
1、桥梁结构材料检测
在桥梁外观病害检查的基础上，对外观损坏较严重的桥梁做进一步的桥梁结构材料检测，其目的是深入了解桥梁结构材料的工作状态及潜在的不利影响， 并预测发展趋势，为判断桥梁耐久性和可靠性提供技术依据。桥梁结构材料检测的重点是桥梁结构钢筋锈蚀情况和混凝土强度检测。
1）混凝土强度检测主要采用回弹法或超声法进行。混凝土强度检测是通过用回弹仪检测混凝土表面回弹值，用超声仪检测混凝土内声速，再根据混凝土强度（R）与回弹值和超声波在混凝土中的传播速度（V）之间的相关关系，推算混凝土强度。采用回弹法时，要考虑碳化深度的影响。混凝土强度是进行桥梁结构评定的重要指标。2)钢筋锈蚀检测；其检测内容包括钢筋锈蚀电位、混凝土氯离子含量、混凝土电阻率以及混凝土碳化深度。钢筋锈蚀检测是通过对钢筋所处环境情况（如混凝土中氯离子含量、混凝土电阻率和碳化深度等）和钢筋本身自然电位的检测结果，综合评定桥梁结构中钢筋锈蚀状况。其同样是评定桥梁结构的重要参数。3)钢筋分布及混凝土保护层厚度检测，是用各种专用仪器设备，对桥梁结构的钢筋和混凝土材料，进行现场采样、记录检测数据，再依据桥梁结构材料检测评定标准及桥梁结构材料的工作状态进行评定，同时对其原因进行初步分析。
2、静态检测方法
桥梁静载试验是鉴定其结构性能的重要手段，也是检验梁体抗裂性及挠度的常规方法。对桥梁进行静载试验可测量出与桥梁结构性能有关的变形、挠度、应变、裂缝等主要参数，从而分析得出结构的承载力、刚度及抗裂性能，据此判断桥梁的承载能力。桥梁静载试验具体测定内容:1)静应变测量。测试结构的静态应变量，从而推算出结构截面的应力分布、杆件的实际内力与次应力、混凝土和钢筋共同作用情况等;2)静位移测量。测量竖向静态位移量(梁的挠度)、水平静态位移量(梁活动端位移及墩顶位移等)。由实测到的应变和位移可以推算出有关的内力(如轴力和弯矩)值和挠度值等。将它们与理论计算值进行对比，是判定桥梁结构工作状态的一个重要标志。
3、动态检测方法
桥梁结构除了承受本身自重和各种附加恒载以外，还要承受交通荷载以及受到风载、气候等种种复杂因素的影响，故对桥梁进行动载试验是十分必要的。荷载试验不仅可以测定新建桥梁的动力特性(频率、振型和阻尼比)、评定现有桥梁的运营等级(承载能力)，还可以进行桥梁健康监测与状态评估、模拟地震试验和桥上荷载识别、抗风试验与疲劳试验。动荷载试验的目的在于研究桥梁结构的动力性能，该性能是判断桥梁运营状况和承载能力的重要标志之一。结构损伤的发生必然导致结构参数(刚度、阻尼和内力分布)的改变。如果恰当地估计出这些变化，就能给结构损伤状态的评估提供一个量化的方法，振动模态通常可用常规的试验模态分析测试方法得到。在桥梁的不同位置布设测点，通过结构损伤前后的记录信息可提取出桥梁振动模态特性参数的变化，以此来确定结构损伤发生的位置、大小及结构损伤类型。目前比较得到认同的是结合系统识别、振动理论、振动测试技术、信号采集与分析等综合技术的试验模态分析法。
四、结束语
总之，随着社会经济的不断发展， 交通量的迅猛增加，尤其是车辆轴载的增大，对桥梁的要求越来越高， 对桥梁的损害也越来越大，因此只有采用科学的管理手段和方法，才能做好检测工作并取得满意的数据,也只有这样才有可能做出准确的评估。保证桥梁的安全。
