橋梁檢測中各種常見檢測方法

夏繼榮

摘 要:隨著近些年我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,交通運輸量也不斷增加,道路橋梁上的行車密度和車輛載重也越來越大,使得橋梁定期檢測在橋梁日常養(yǎng)護的工作中的地位越來越重要。本文從橋梁檢測的意義談起,然后分別從針對橋梁各組成成分以及橋梁整體這兩個方面檢測的常見檢測方法進行分析和說明。

關(guān)鍵詞:橋梁組成成分檢測檢測方法

中圖分類號:TU198 文獻標識碼:A 文章編號1672-3791(2012)05(c)-0101-01

1 橋梁檢測的意義

橋梁檢測的意義主要體現(xiàn)在如下幾個方面:

第一,通過對橋梁進行定期的檢測,可以建立和健全橋梁技術(shù)狀況的相關(guān)檔案。

第二,通過對橋梁進行定期的檢測,可以檢查橋梁的健康狀況,進而及時發(fā)現(xiàn)病害或控制病害的發(fā)展。

第三,通過對橋梁進行定期的檢測,可以對橋梁進行技術(shù)狀況評價,形成客觀翔實的統(tǒng)計資料,從而可以為橋梁的維修、加固和技術(shù)改造等提供重要的參考資料。

第四,通過對橋梁進行定期的檢測,可以及時的發(fā)現(xiàn)橋梁的安全隱患,從而可以有效防止安全事故的發(fā)生。

2 針對橋梁各組成成分的檢測方法

2.1 橋面系的檢測方法

橋梁的重要組成部分橋面系的檢測方法主要有如下幾步:

第一,進行鋪裝粗糙度的檢測,因為鋪裝粗糙度超出一定的限定值之后容易引起大的交通事故;第二,進行過路起汽車車輛對橋梁橋面沖擊效應(yīng)的檢測,汽車車輛對橋梁橋面沖擊效應(yīng)過大的話,容易使橋面板等結(jié)構(gòu)的耐久性降低。第三,在伸縮縫的前后,進行橋梁鋪裝層與伸縮縫裝置之間的高度差的檢測,二者之間的高度差過大的話不僅促使鋪裝本身的破壞,而且會促使伸縮縫裝置的破壞。

2.2 橋梁上部結(jié)構(gòu)的檢測方法

橋梁上部結(jié)構(gòu)是橋梁的主要承重結(jié)構(gòu),它往往由許多基本構(gòu)件組成,例如梁、板、拱肋(片)等。因此對橋梁上部結(jié)構(gòu)的檢測,就是對這些基本受力構(gòu)件的工作狀況進行檢測。具體檢測方法的操作步驟如下:第一,進行基本受力構(gòu)件缺陷及損傷檢測,該步驟所采用的檢測方法就是根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)形式、構(gòu)件種類、建橋環(huán)境、施工質(zhì)量以及使用情況等不同,在基本構(gòu)件上缺陷產(chǎn)生的部位、種類和程度也不同。對于混凝土公路橋上部結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)件,缺陷通常有混凝土開裂、剝離、斷面破損、鋼筋外漏及銹蝕、混凝土本身質(zhì)量不足、異常變形等。其表現(xiàn)主要為表面裂縫、蜂窩、麻面、空洞、露筋、剝落、游離石灰、縫隙夾層等現(xiàn)象。

第二,基本構(gòu)件的橫向聯(lián)系檢測,該步驟所采用的檢測方法就是對于起橫向聯(lián)系的構(gòu)件狀況檢查一般包括它們本身狀況檢查及它們與基本構(gòu)件連接狀況的檢查。第三、基本受力構(gòu)件及幾何縱軸線的檢測,一般量測基本構(gòu)件的實際長度及截面尺寸。構(gòu)件連接處的完整性及線形,可以采用隨機抽樣調(diào)查方法進行檢測。該步驟檢測中需要注意如下幾點:一是基本受力構(gòu)件的變形及裂縫調(diào)查應(yīng)重點深入;二是基本構(gòu)件縱軸線的檢查,對梁式橋,指的是主梁縱軸線向下?lián)锨臏y量;三是對于拱橋,指的是主拱圈實際拱軸線形狀及拱頂變形量的測量?；緲?gòu)件縱軸線的檢測可以通過外表目測,發(fā)現(xiàn)有明顯變形時,再用精密儀器測量。

2.3 橋梁支座的檢測

梁式橋支座的作用,主要是將上部結(jié)構(gòu)重量及車輛荷載傳遞給墩臺,并完成梁體所需要的變形。對橋梁支座的檢測應(yīng)進行以下幾個方面的內(nèi)容:第一,簡易墊層支座的油氈是否老化破裂。第二,鋼板滑動支座和弧形支座是否干澀、銹蝕。第三,擺式支座各部分相對位置是否正確,受力是否均勻,鋼筋混凝土立柱是否損壞。第四,橡膠支座是否老化、變形,位置是否正確。第五,滑動鋼盆橡膠支座的固定螺栓有無剪斷破壞,螺母有無松動。第六,活動支座是否靈活,實際位移是否正確。第七,是否有對于滑動面、滾動面夾雜塵埃和異物,以及防水裝置和排水裝置等的缺陷而產(chǎn)生的漏水、溢水等。

2.4 橋梁墩臺的檢測

橋梁墩臺的檢查主要是墩臺身缺陷及裂縫檢查,墩臺變位的檢測。其中對于拱橋橋梁墩臺的檢測,可以采用如下幾種檢測方法:第一,如果有完整的橋梁工程的竣工資料,橋臺水平位移可根據(jù)小三角測量求得跨徑,與竣工時跨徑值比較得到。第二,如果沒有完整的橋梁工程的竣工資料,則需要根據(jù)實測拱軸線取得拱頂?shù)南鲁亮?扣除因設(shè)預(yù)拱度不夠而下沉得到的差值,再以此除以拱頂處推力影響線坐標,可以得到橋臺的水平位移的估算值。

2.5 橋梁基礎(chǔ)的檢測

對于橋梁基礎(chǔ)的檢測,主要指對墩臺基礎(chǔ)的沖刷情況和缺陷情況的檢測。其中橋梁基礎(chǔ)常用的檢測方法主要有如下幾種:第一,在河床無水或淺水墩臺,可設(shè)圍堰防水直接挖至基礎(chǔ)進行檢測。第二,對于流速不大的深水墩臺,可用圍堰、封底進行抽水進行檢測。第三,另外還有激光探測和振動檢測方法,這些檢測方法的使用可以用來檢測墩臺基礎(chǔ)中是否有裂縫、斷裂以及沖空等橋梁病害現(xiàn)象存在。

3 針對整個橋梁結(jié)構(gòu)的檢測方法

3.1 動靜載試驗檢測方法的基本步驟

動靜載試驗檢測方法的基本步驟如下:

第一,通過對自然激勵響應(yīng)測得數(shù)據(jù)的模態(tài)辨識,得到實測模態(tài)第一階頻率和阻尼比系數(shù)。利用橋梁專用有限元分析程序?qū)蛄哼M行動力特性分析,求解其第一階自振頻率和振型。將計算結(jié)果與實測結(jié)果比較,對結(jié)構(gòu)整體縱向、橫向剛度及穩(wěn)定性進行綜合分析。

第二,通過靜載試驗實測結(jié)構(gòu)主要受力部位在試驗荷載作用下的應(yīng)變分布規(guī)律及相應(yīng)變形情況,掌握結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有工作狀態(tài),判斷橋梁的實際工作狀況是否符合設(shè)計要求或處于正常受力狀態(tài)。

第三,通過靜載試驗研究和理論計算分析,對橋梁的承載能力及工作狀況做出綜合評價。

第四,通過靜載試驗來檢驗既有橋梁結(jié)構(gòu)的當前質(zhì)量,綜合判斷該橋梁的安全性和可靠性,其試驗成果和結(jié)論作為今后定期養(yǎng)護的參考技術(shù)文件和依據(jù)。

3.2 動靜載試驗檢測方法的后期處理

動靜載試驗檢測方法的前期處理如果不利荷載跨的話,可再使用回彈儀、鋼筋保護層厚度、裂縫寬度儀、鋼筋銹蝕儀、碳化深度儀對其荷載跨進行有針對性的無損檢測,為試驗換算采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)。通過分級加載,使用相關(guān)的靜態(tài)數(shù)據(jù)測試采集系統(tǒng)對橋梁上部結(jié)構(gòu)各關(guān)鍵點的應(yīng)力、應(yīng)變進行采集,使用百分表(最好是千分表)以及精密水準儀對其撓度進行測量采集,使用裂縫寬度儀對裂縫的擴展情況進行全方位的數(shù)據(jù)采集,以備后期分析。使用相應(yīng)動態(tài)數(shù)據(jù)測試采集系統(tǒng)對整個橋梁進行脈動測試、跑車實驗、剎車實驗、跳車實驗,收集相關(guān)的檢測數(shù)據(jù),然后有效結(jié)合后期的檢測數(shù)據(jù)以及靜載試驗檢測的數(shù)據(jù)來對橋梁的狀況進行整體的分析與評價。

4 結(jié)語

橋梁檢測工作作為一項復(fù)雜而細致的工作,要求相關(guān)的工作人員不僅要具有豐富的實踐經(jīng)驗,還需要有堅實的理論基礎(chǔ)。只有把理論和實踐經(jīng)驗充分的結(jié)合在一起,工程技術(shù)人員才能結(jié)合橋梁的實際情況,采用有針對性的橋梁檢測方法來對橋梁做出正確的檢測和評估。