橋梁檢測在養(yǎng)護(hù)中的重要作用

宮長興

（河北省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院試驗(yàn)檢測室，河北 石家莊 050091）

0 引言

隨著綜合國力的提高，我國在橋梁建設(shè)和養(yǎng)護(hù)等方面的技術(shù)有了大幅度的提升，甚至可與國際同領(lǐng)域的技術(shù)相抗衡。然而，就當(dāng)前我國整體發(fā)展而言，橋梁建設(shè)的速度以及技術(shù)的更新仍舊不能滿足交通的需求。橋梁建設(shè)速度主要體現(xiàn)在新建橋梁的數(shù)量、規(guī)模和橋梁的養(yǎng)護(hù)使用等方面。本文主要探討了橋梁檢測在養(yǎng)護(hù)過程中發(fā)揮的重要作用。

1 路橋工程建設(shè)中存在的問題

橋梁在保證道路通暢、提高區(qū)域的聯(lián)系緊密度等方面有著不可替代的作用，然而在日常使用中，橋梁會受各種汽車荷載、自然環(huán)境等因素的侵害，尤其在橋梁設(shè)計(jì)階段因存在某些不足致使在重載汽車交通量加大的情況下橋梁的質(zhì)量日益降低，使用壽命大大縮短。在日常使用中，相當(dāng)一部分安全事故是由于橋梁的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)缺陷造成的。其主要表現(xiàn)為以下幾方面：

（1）橫向連接的可靠性、單梁的承載力等問題在預(yù)制拼裝式小跨徑混凝土橋梁中逐漸顯現(xiàn)出來；

（2）節(jié)段接縫不良、腹板開裂、合龍段底板開裂、劈裂、層離等質(zhì)量問題在大跨徑預(yù)應(yīng)力橋梁中表現(xiàn)的也較為明顯。

引發(fā)這些問題的主要原因主要有以下幾方面：

（1）橋梁在施工過程中，其質(zhì)量和設(shè)計(jì)要求與施工規(guī)范存在較大的差距；

（2）橋梁竣工后，在使用期間發(fā)現(xiàn)存在安全隱患和病害；

（3）橋梁承載力達(dá)不到要求。

因此，在橋梁的日常維護(hù)中，橋梁的監(jiān)測以及檢測工作十分重要，應(yīng)依照橋梁使用狀況和檢測結(jié)論實(shí)時對橋梁進(jìn)行加固等維護(hù)措施，確保橋梁的安全使用。

2 橋梁的檢測技術(shù)

進(jìn)行橋梁檢測和監(jiān)測是為了解橋梁的使用性能，并查明某些缺陷問題或損害的原因，進(jìn)而為橋梁的檢修和加固維護(hù)工作提供詳實(shí)的數(shù)據(jù)和參考依據(jù)，確保橋梁的使用壽命不會由于橋梁的損害或者缺陷而大幅度降低。因此，在進(jìn)行橋梁養(yǎng)護(hù)維修以及加固等工程時，前期的檢測以及檢查能提供明確的指導(dǎo)，甚至可以決定具體的加固方案。根據(jù)檢測、檢查的范圍、方式、深度以及目的的不同，橋梁檢查可以分為：日常檢查、定期檢查和特殊檢查。

（1）鑒定橋梁結(jié)構(gòu)整體性能、功能

根據(jù)橋梁具體的受力情況，橋梁荷載試驗(yàn)可分為靜載試驗(yàn)和動載試驗(yàn)；而根據(jù)試驗(yàn)持續(xù)時間的長短，可分為瞬時試驗(yàn)和長期試驗(yàn)。在靜載情況下，通常要測定作用力（包括靜荷載、支座反力、推力）的大小、構(gòu)件的內(nèi)力（包括彎矩、軸向力、剪力、扭矩等）、各種應(yīng)力在斷面上的分布狀態(tài)以及大小、各種變形（包括撓度、相對位移、轉(zhuǎn)角等）及其局部破損情況（如裂紋）等。

按照主要承重結(jié)構(gòu)的不同，橋梁可分為兩類，即實(shí)腹梁橋和桁架梁橋。實(shí)腹梁橋的橫截面積取決于彎矩，而在均布荷載情況下彎矩和跨度的平方基本呈正比例關(guān)系。如果跨度比較大，梁腹板上的平均法向應(yīng)力非常小，材料得不到充分利用，因此跨度最好不要太大；再者，為使材料得以充分利用，桁架梁橋的桿件必須承受軸向力，這樣不但自重輕，且跨越能力強(qiáng)，在大跨度橋建造的時候應(yīng)用地比較廣泛。另外，實(shí)腹梁橋具有構(gòu)造簡單的特點(diǎn)，在制造和架設(shè)的時候十分便捷。

（2）橋梁健康檢測

在進(jìn)行橋梁檢測時，首先應(yīng)確定橋梁的受損程度，其次是評價橋梁建成后的工作狀況。這樣可為既有橋梁的設(shè)計(jì)理論提供及時、長期的由尺寸所構(gòu)成的真實(shí)構(gòu)建在真實(shí)的環(huán)境下，以結(jié)構(gòu)響應(yīng)為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)驗(yàn)證，進(jìn)而為橋梁的發(fā)展與研究提供高效率、低成本的堅(jiān)實(shí)后盾。

橋梁健康檢測的設(shè)計(jì)以其自身的優(yōu)越性，道路交通量大大高出預(yù)測的交通流量，從而使得橋梁結(jié)構(gòu)的使用壽命大大降低。目前，在國內(nèi)的橋梁健康狀況檢測的領(lǐng)域中，檢測技術(shù)相對比較成熟有以下的幾種：聲探測技術(shù)、電磁波探測技術(shù)、光纖傳感器檢測技術(shù)以及紅外熱像儀檢測技術(shù)等。這充分說明我國橋梁健康檢測技術(shù)在國內(nèi)已經(jīng)得到了很大的發(fā)展，對其結(jié)構(gòu)在工作環(huán)境、運(yùn)營條件特性認(rèn)識的方面也將得到不斷的深化和發(fā)展。

（3）公路橋梁射線檢測技術(shù)

當(dāng)橋梁存在縫隙或損傷時，應(yīng)對橋梁進(jìn)行檢測，通常依據(jù)紅外線的成像原理來進(jìn)行檢測。

紅外熱像檢測技術(shù)利用物體表面溫度、紅外輻射以及材料特征之間的關(guān)系，借助紅外像儀將目標(biāo)的紅外輻射轉(zhuǎn)化成可顯示的圖像。其次，利用電磁波探器進(jìn)行檢測。電磁波探器主要利用超高頻短脈沖電磁波對地下介質(zhì)分布進(jìn)行探測，是一種地球物理勘探的方法。在對橋梁無損的檢測中，如對混凝土中孔道的定位以及鋼筋的定位，或是對混凝土的疲勞度以及缺陷等檢測，介質(zhì)分布因構(gòu)件的表面缺陷與材料對電渦流有很大的影響，因此，通過電渦流的大小判定材料表層的缺陷狀況。另外，在進(jìn)行檢測中，必須對檢測儀器或者檢測裝備的射線源進(jìn)行有效的防護(hù)，將射線對人體造成的損害程度降到最小。這也是核子儀設(shè)計(jì)中所必須要考慮的問題。

3 橋梁檢測的應(yīng)用及意義

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不斷深入，橋梁工程備受重視，而橋梁檢測是橋梁工程的重要監(jiān)測途徑。橋梁檢測是評價橋涵工程質(zhì)量缺陷和鑒定工程事故的重要手段，其可為橋梁的質(zhì)量缺陷或安全事故的判定提供數(shù)據(jù)支撐，便于準(zhǔn)確地判別質(zhì)量缺陷和事故的性質(zhì)、范圍和程度，合理評價事故損失，明確事故責(zé)任，從而總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。

4 結(jié)語

加強(qiáng)路橋養(yǎng)護(hù)的檢測技術(shù)研究并適時推動技術(shù)革新，一定程度上對橋梁使用質(zhì)量以及安全管理、減少安全事故的發(fā)生等有著重要的作用。因此，必須對橋梁檢測工作的長期性、定期性以及適時性給予足夠的關(guān)注，進(jìn)行技術(shù)革新的探索，對技術(shù)應(yīng)用結(jié)果做總結(jié)分析，制定多項(xiàng)養(yǎng)護(hù)預(yù)案，以確保橋梁養(yǎng)護(hù)工作的有效開展。

[1]范立礎(chǔ)，胡世德，葉愛君.大跨度橋梁抗震設(shè)計(jì)[M].北京：人民交通出版社，2001.

[2]謝中堯.論公路橋梁的檢測及技術(shù)應(yīng)用[J].建材與裝飾：中旬刊，2008（4）：200-201.

[3]盧紅斌.公路橋梁試驗(yàn)檢測技術(shù)及應(yīng)用[J].科技咨詢導(dǎo)報，2006（20）：79.

[4]尉翠蘭，汪河山，陳偉.公路工程管理的試驗(yàn)檢測技術(shù)[J].中國水運(yùn)：理論版，2007（6）：103-104.