淺談橋梁檢測(cè)技術(shù)

楊　杰　張愛春

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁廣泛應(yīng)用于公路工程建設(shè)中，因混凝土結(jié)構(gòu)良好的堅(jiān)固性和耐久性，人們往往忽視了對(duì)橋梁的精心養(yǎng)護(hù)，近年來由于超載運(yùn)輸、超限運(yùn)營、超速行駛的沖擊，給橋梁結(jié)構(gòu)造成極大的破壞，因此定期對(duì)橋梁進(jìn)行檢驗(yàn)和評(píng)估，了解和掌握其損害的發(fā)展趨勢(shì)，建立橋梁運(yùn)營檔案，為橋梁的安全使用和維修加固提供基礎(chǔ)資料具有越來越重要的意義。本文簡(jiǎn)述橋梁檢測(cè)分析的內(nèi)容、方法。供運(yùn)營管理工作參考。

關(guān)健詞：橋梁；檢測(cè)分析；內(nèi)容及方法；評(píng)定

1 檢測(cè)與評(píng)估的目的及意義

通過對(duì)橋梁的使用狀況、缺陷及損傷進(jìn)行全面、細(xì)致、深入的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，明確缺陷和損傷的性質(zhì)、部位、嚴(yán)重程度及發(fā)展趨勢(shì)，尋找缺陷及損傷產(chǎn)生的原因，以便分析、評(píng)價(jià)缺陷及損傷對(duì)橋梁使用性能和承載力的影響，為橋梁維護(hù)、加固基改造設(shè)計(jì)提供及時(shí)、有針對(duì)性的第一手資料。

通過對(duì)橋梁的全面檢測(cè)，系統(tǒng)地收集當(dāng)前橋梁技術(shù)數(shù)據(jù)，積累技術(shù)資料，為充實(shí)橋梁數(shù)據(jù)庫、加強(qiáng)橋梁科學(xué)管理和提高橋梁技術(shù)水平提供必要條件；通過合理設(shè)計(jì)檢測(cè)的方法，輔以布設(shè)長期監(jiān)測(cè)設(shè)備，逐步建立橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，確保橋梁長期安全運(yùn)營，以發(fā)揮其最佳經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

2 檢測(cè)依據(jù)

橋梁檢測(cè)主要依據(jù)中華人民共和國國家、交通部及建設(shè)部等頒發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行，有關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)各規(guī)范如下：

(1)《公路工程質(zhì)量鑒定辦法》交公路發(fā)[2004]446號(hào)

(2)《公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》(JTJ073-96)；

(3)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》 (JTG B01-2003)；

(4)《公路舊橋承載力鑒定方法(試行)》(1998)；

(5)《混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB50152-92)；

(6)《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T23-2001)；

(7)《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(JTG F80/1--2004)；

(8)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTG D60-2004)；

(9)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D62-2004)；

(10)《城市橋梁設(shè)計(jì)準(zhǔn)則》(CJJ11-93)；

(11)《城市橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ77-98)JTJ073。

3 檢測(cè)內(nèi)容

3.1 橋面系

橋面系包括橋面鋪裝、人行道、欄桿、排水設(shè)施及伸縮縫等。主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行檢查：

(1)橋面鋪裝有無裂縫、剝落、洼地積水、坑穴、波浪和鼓包；

(2)人行道及緣石有無剝落、破損；

(3)欄桿系有無撞擊損壞、松動(dòng)、開裂、下?lián)?、上拱、歪斜及?gòu)件混凝土開裂；

(4)橋面排水設(shè)施有無破損、堵塞和漏水；

(5)伸縮縫有無破損，其功能是否正常。

3.2 上部結(jié)構(gòu)

(1)空心板梁體混凝土強(qiáng)度；

(2)空心板梁體混凝土碳化深度；

(3)梁體裂縫狀況及分布規(guī)律等。

3.3 下部結(jié)構(gòu)

(1)墩臺(tái)裂縫狀況及分布規(guī)律；

(2)框架橋墩的風(fēng)化、剝落、開裂、錯(cuò)位、下沉及水平位移或轉(zhuǎn)動(dòng)等情況。

3.4 支座

支座功能是否完好；組件是否完整、清潔；底座、梁底、輥軸混凝土是否碎裂；座板、齒板有無脫焊；有無斷裂、錯(cuò)位和脫空現(xiàn)象；橡膠支座的是否老化、變形、失效。

4 混凝土檢查評(píng)估方法

4.1 混凝土強(qiáng)度檢測(cè)

利用回彈儀進(jìn)行，測(cè)區(qū)的選定采用抽檢的辦法，測(cè)區(qū)主要選擇在構(gòu)件受力最不利的部位，測(cè)區(qū)面積在0．2m×0．2m以內(nèi)，測(cè)點(diǎn)在其中均勻分布。按照《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)范》(JGJ/T23-2001)規(guī)定，在每一個(gè)檢測(cè)區(qū)域取16個(gè)回彈值。

4.2 混凝土碳化深度的測(cè)量

在回彈值測(cè)定的測(cè)區(qū)或附近，先用沖擊鉆鉆一個(gè)直徑為16mm，深度為15mm的孔，清除干凈后，利用濃度為1%的酚酞酒精溶液滴在鑿除部位的邊緣。稍停片刻后，利用游標(biāo)卡尺或鋼板尺測(cè)量已碳化和未碳化混凝土交界面到混凝土表面的距離3～4次，每次讀數(shù)精確到1mm。

4.3 裂縫檢測(cè)

采用刻度放大鏡對(duì)裂縫寬度進(jìn)行觀察測(cè)量。

4.4 空心板混凝土抗壓強(qiáng)度檢測(cè)

采用回彈值碳化修正法測(cè)定混凝土強(qiáng)度。碳化回彈綜合測(cè)定混凝土強(qiáng)度是指采用回彈儀，在結(jié)構(gòu)混凝土同一測(cè)區(qū)分別測(cè)定回彈值和碳化深度值，然后利用碳化深度對(duì)回彈值進(jìn)行修正，從而推算測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度的一種方法。該方法具有以下特點(diǎn)：減少齡期和含水率的影響，彌補(bǔ)各參數(shù)相互不足，提高測(cè)量精度。本橋采用抽樣檢驗(yàn)方法，抽取具有代表性的構(gòu)件進(jìn)行檢測(cè)，作為該橋梁砼強(qiáng)度的參考值。每個(gè)測(cè)區(qū)分別測(cè)量碳化深度值和回彈值。

5 橋梁承載力評(píng)定方法

目前對(duì)于橋梁承載力的評(píng)定可分為4類：基于病害調(diào)查的經(jīng)驗(yàn)評(píng)定方法，分析計(jì)算法，綜合分析法，荷載試驗(yàn)法。

5.1 基于病害調(diào)查的經(jīng)驗(yàn)評(píng)定方法

此方法的主要依據(jù)是《公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》(JTJ 073-96)。在橋梁檢查的基礎(chǔ)上，通過對(duì)橋梁的技術(shù)狀況及缺陷和損傷的性質(zhì)、部位、嚴(yán)重程度和發(fā)展趨勢(shì)的調(diào)查，弄清出現(xiàn)缺陷和損傷的主要原因，分析和評(píng)價(jià)既存缺陷及損傷對(duì)橋梁質(zhì)量和使用承載能力的影響，并為橋梁維修和加固設(shè)計(jì)提供可靠的技術(shù)數(shù)據(jù)和依據(jù)。這種方法要求現(xiàn)場(chǎng)檢查人員必須具有豐富的工程經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí)。

5.2 分析計(jì)算法

這一方法主要根據(jù)實(shí)測(cè)的材料性能、結(jié)構(gòu)幾何尺寸、支撐條件、外觀缺陷及通行荷載，按照橋梁結(jié)構(gòu)的計(jì)算理論來評(píng)定承載力，是一種定量了解舊橋承載力的方法，國內(nèi)外學(xué)者作了大量研究工作，許多國家都趨向于以"鑒定系數(shù)"來評(píng)價(jià)承載力。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)特別是鋼筋混凝土有限元理論的發(fā)展，有限元計(jì)算法引起了各國學(xué)者的重視。編制有限元計(jì)算程序或采用通用的有限元分析軟件，用計(jì)算機(jī)模擬實(shí)際橋梁的荷載試驗(yàn)，計(jì)算橋梁的實(shí)際承載力，評(píng)定步驟如下：①橋梁調(diào)查；②確定加載形式并劃分單元；③分級(jí)加載計(jì)算；④評(píng)定承載力。

5.3 綜合分析法

此方法是在橋梁檢查的基礎(chǔ)上，采用無破損方式測(cè)定混凝土強(qiáng)度、混凝土碳化深度、混凝土氯離子含量、混凝土電阻率、鋼筋混凝土保護(hù)層厚度和結(jié)構(gòu)混凝土中鋼筋銹蝕狀況，進(jìn)行折減后的結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算，綜合分析計(jì)算結(jié)果和結(jié)構(gòu)裂縫等外觀條件，評(píng)定結(jié)構(gòu)材料狀況。

5.4 荷載試驗(yàn)法

如前所述的基于病害調(diào)查的經(jīng)驗(yàn)評(píng)定法和綜合分析法對(duì)于橋梁承載力的初步評(píng)定是有效的，特別是對(duì)于全線橋梁的總體評(píng)價(jià)、劃分橋梁類型、確定維修加固的輕重緩急是經(jīng)濟(jì)有效的方法。然而，對(duì)于重要的大型橋梁，需進(jìn)一步進(jìn)行荷載試驗(yàn)來評(píng)定實(shí)際的承載能力。荷載試驗(yàn)方法是在橋梁結(jié)構(gòu)鑒定中應(yīng)用歷史最長的方法。主要優(yōu)點(diǎn)是直觀，較可靠，故多用于新結(jié)構(gòu)的研究和橋梁質(zhì)量的評(píng)定。在舊橋的評(píng)定中，又多用于橋梁實(shí)際工作狀態(tài)不明確情況下的評(píng)定和研究工作，以彌補(bǔ)根據(jù)外觀調(diào)查評(píng)定和綜合分析評(píng)定方法的不足。但是，一般進(jìn)行荷載試驗(yàn)要封閉路線，花費(fèi)的資金較多，耗費(fèi)時(shí)間長，只能對(duì)重要的大型橋梁進(jìn)行荷載試驗(yàn)。這種荷載試驗(yàn)是非破壞性的，根據(jù)試驗(yàn)荷載的作用性質(zhì)，通常分為靜載試驗(yàn)和動(dòng)載試驗(yàn)，前者反映橋梁在靜載作用下的結(jié)構(gòu)工作性能，后者反映橋梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)力性能靜載試驗(yàn)，通常采用車輛加載方式，測(cè)定梁的應(yīng)變、撓度和裂縫，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算值的對(duì)比分析，來判斷橋梁的實(shí)際承載能力。

6 結(jié)束語

橋梁檢測(cè)工作技術(shù)復(fù)雜、操作難度大、科技含量高，而且是高空和危險(xiǎn)作業(yè)，擔(dān)負(fù)任務(wù)的工程技術(shù)人員責(zé)任重大。只有把實(shí)踐和理論充分結(jié)合起來，工程技術(shù)人員才能對(duì)橋梁作出正確的檢測(cè)和評(píng)估，設(shè)計(jì)出切實(shí)可行的加固方法，從而增強(qiáng)橋梁的使用能力，延長橋梁的使用壽命。

參考文獻(xiàn)

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