公路橋梁健康監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用探究

（中電建冀交高速公路投資發(fā)展有限公司，河北 石家莊 050000）

在交通運(yùn)輸發(fā)展提速的今天，路網(wǎng)密度逐步提升，公路橋梁建設(shè)規(guī)模逐步擴(kuò)大。然而隨著公路橋梁的使用，容易出現(xiàn)安全與耐久性等問(wèn)題，且很多舊有施工有一定局限，在長(zhǎng)時(shí)間高負(fù)荷運(yùn)營(yíng)中易出現(xiàn)問(wèn)題，需要加強(qiáng)健康監(jiān)測(cè)，全面掌握公路橋梁的真實(shí)狀況。因此，要重視公路橋梁健康監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，確保公路橋梁結(jié)構(gòu)符合現(xiàn)有交通運(yùn)輸荷載要求，避免出現(xiàn)各種安全事故。

一、公路橋梁健康監(jiān)測(cè)技術(shù)的重要性

公路橋梁建設(shè)工程中，材料缺陷、設(shè)計(jì)不合理等因素都將為施工帶來(lái)不利影響，如何做好公路橋梁質(zhì)量鑒定是需要重點(diǎn)思考與探討的問(wèn)題。公路橋梁建設(shè)項(xiàng)目與汽車零件不同，無(wú)法通過(guò)單個(gè)試件破壞分析質(zhì)量，需采取非破壞性試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)和方法，合理評(píng)價(jià)公路橋梁工程質(zhì)量缺陷，這是公路橋梁工程質(zhì)量管理中的重要內(nèi)容。因此，加強(qiáng)公路橋梁健康監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用意義重大，在推廣與應(yīng)用新技術(shù)上具有重要價(jià)值。

在公路橋梁材料的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中，確定現(xiàn)場(chǎng)工程材料能否在項(xiàng)目建設(shè)中直接運(yùn)用，同時(shí)做好試驗(yàn)檢測(cè)工作，也在工程質(zhì)量評(píng)定上發(fā)揮作用。然而，現(xiàn)階段公路橋梁試驗(yàn)檢測(cè)中也有很多問(wèn)題，如查驗(yàn)樣品與具體工程試件材料無(wú)法維持一致，難以發(fā)揮出查驗(yàn)結(jié)果對(duì)公路橋梁工程的指導(dǎo)作用。未有效做好監(jiān)理工作、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理形式化，不能將監(jiān)理的作用真正體現(xiàn)出來(lái)。此外，抽查樣品結(jié)果不能及時(shí)送檢，在未得出結(jié)果的前提下開展下一道施工工序，導(dǎo)致公路橋梁工程中不能發(fā)揮出試驗(yàn)檢驗(yàn)的作用。

在公路橋梁建設(shè)過(guò)程中，必須充分應(yīng)用健康監(jiān)測(cè)技術(shù)，結(jié)合公路橋梁具體狀況作出健康評(píng)估，從而有針對(duì)性地開展養(yǎng)護(hù)與維修工作。在公路橋梁健康監(jiān)測(cè)中，通常需要提前掌握待檢測(cè)公路橋梁的詳細(xì)信息，了解公路橋梁的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，掌握待測(cè)實(shí)體的基本狀況，并有效收集與公路橋梁相關(guān)的地質(zhì)信息、原始設(shè)計(jì)資料、施工現(xiàn)場(chǎng)資料、原材料試驗(yàn)結(jié)果、日常檢測(cè)記錄和歷史維修資料等，不斷調(diào)整健康檢測(cè)方法與內(nèi)容，選用有效的健康檢測(cè)技術(shù)。同時(shí)要結(jié)合公路橋梁健康監(jiān)測(cè)要求，制定科學(xué)合理的計(jì)劃，準(zhǔn)備所需的檢測(cè)與試驗(yàn)的器具，有序推進(jìn)公路橋梁健康監(jiān)測(cè)，并結(jié)合最終結(jié)果作出健康評(píng)估，形成公路橋梁情況分析報(bào)告。

二、公路橋梁健康監(jiān)測(cè)方式

（一）混凝土強(qiáng)度測(cè)定

在公路橋梁長(zhǎng)時(shí)間使用過(guò)程中，混凝土強(qiáng)度將發(fā)生一定程度的變化，很多公路橋梁可使用同條件、同齡期試塊以明確其強(qiáng)度。若公路橋梁無(wú)試塊，則可以采取無(wú)損測(cè)試技術(shù)，常見的方法包括回彈法、超聲波法和超聲波回彈綜合法等，在當(dāng)前公路橋梁健康監(jiān)測(cè)中應(yīng)用比較多，且獲得的結(jié)果誤差很小，尤其是超聲波回彈綜合法檢測(cè)精度更有保障?；貜椃z測(cè)非常便捷，當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)齡期超過(guò)3個(gè)月后，通過(guò)回彈法修正混凝土表面碳化深度。

（二）鋼筋銹蝕判定

公路橋梁混凝土耐久性不佳，環(huán)境對(duì)碳化深度影響大，混凝土保護(hù)層厚度較小，容易出現(xiàn)開裂等缺損，從而引起鋼筋銹蝕現(xiàn)象。在對(duì)外觀檢查與敲擊后，可檢測(cè)出程度較重的鋼筋銹蝕問(wèn)題，并對(duì)公路橋梁混凝土裂紋明顯處鉆芯，獲得內(nèi)部鋼筋的銹蝕狀況，有利于有針對(duì)性開展養(yǎng)護(hù)加固措施。

（三）結(jié)構(gòu)受力性能檢測(cè)

在分析公路橋梁整體外觀特性后，要結(jié)合技術(shù)規(guī)范與歷史常規(guī)檢測(cè)結(jié)果作出評(píng)價(jià)與比較。在歷史數(shù)據(jù)變化較大的情況下，且結(jié)構(gòu)外觀出現(xiàn)了較大損害的橋梁，在判定其是否具有使用功能或是否需要降級(jí)使用時(shí)，應(yīng)對(duì)公路橋梁采取荷載試驗(yàn)，對(duì)結(jié)構(gòu)受力性能狀況作出準(zhǔn)確判斷。

在荷載試驗(yàn)的過(guò)程中，一般結(jié)合公路橋梁設(shè)計(jì)承載力情況，從結(jié)構(gòu)幾何尺寸、支撐條件、外觀缺陷與通行荷載出發(fā)，并考慮到橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算理論確定實(shí)際承載力。一般選擇車輛加載的方式測(cè)定梁的應(yīng)變、撓度及裂縫，對(duì)比分析試驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算值，對(duì)橋梁具體承載能力作出判斷。這樣有利于掌握公路橋梁的實(shí)際承載力，在結(jié)構(gòu)受力性能表述上更加直觀，一般在評(píng)定新結(jié)構(gòu)研究與橋梁質(zhì)量上應(yīng)用較多。荷載試驗(yàn)方法一般在橋梁工作狀態(tài)不明的情況下應(yīng)用，解決橋梁結(jié)構(gòu)表觀檢查方法不足的問(wèn)題。

（四）自動(dòng)化監(jiān)測(cè)

由國(guó)內(nèi)出現(xiàn)的公路橋梁安全事故教訓(xùn)可知，在橋梁使用10年后，易暴露出設(shè)計(jì)與施工過(guò)程中的缺陷，且公路橋梁安全問(wèn)題在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)營(yíng)累積下會(huì)出現(xiàn)疲勞與損傷，這一問(wèn)題將逐步加重，從而容易出現(xiàn)各類安全事故。針對(duì)這種狀況，要選擇自動(dòng)化監(jiān)測(cè)措施長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)公路橋梁。應(yīng)該引起關(guān)注的是，在自動(dòng)化監(jiān)測(cè)的過(guò)程中，不僅要配置傳感器，也需要積極應(yīng)用更加先進(jìn)的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。在全壽命周期內(nèi)監(jiān)測(cè)公路橋梁，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要符合施工期與運(yùn)營(yíng)期要求，同時(shí)應(yīng)用傳感器遠(yuǎn)程接收數(shù)據(jù)狀況，有利于數(shù)據(jù)的統(tǒng)一化管理與分析。

云監(jiān)測(cè)系統(tǒng)作為現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)領(lǐng)域功能完善的監(jiān)測(cè)平臺(tái)，在應(yīng)用上有著界面友好性、功能開發(fā)性、權(quán)限完善性等優(yōu)勢(shì)，能夠完成多結(jié)構(gòu)物在同一平臺(tái)上的監(jiān)測(cè)，同時(shí)與市場(chǎng)上的信號(hào)傳感器實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接，實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)目統(tǒng)一管理。在面對(duì)海量數(shù)據(jù)時(shí)，可高效便捷地完成分析與評(píng)估等工作。平臺(tái)功能包括遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)異常告警、定時(shí)報(bào)表生成、數(shù)據(jù)分析對(duì)比、數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)等，特別是完成了與AI技術(shù)、BIM模型等對(duì)接后，在公路橋梁健康監(jiān)測(cè)中將發(fā)揮出越來(lái)越重要的作用。

三、結(jié)語(yǔ)

隨著各種新材料、新工藝和新結(jié)構(gòu)形式等的廣泛應(yīng)用，對(duì)公路橋梁結(jié)構(gòu)的要求也逐步提升，必須適應(yīng)不同的地理環(huán)境?，F(xiàn)代公路橋梁建設(shè)越來(lái)越復(fù)雜，要提升公路橋梁健康狀況與工作情況監(jiān)測(cè)效果，需要掌握國(guó)內(nèi)外新檢測(cè)方法，在公路橋梁分析中充分應(yīng)用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的基礎(chǔ)研究成果，同時(shí)結(jié)合實(shí)際狀況將檢測(cè)驗(yàn)證工作做到位，以此確保公路橋梁檢測(cè)手段更加豐富，積累更多健康監(jiān)測(cè)經(jīng)驗(yàn)，理論與實(shí)踐有效結(jié)合，為公路橋梁健康監(jiān)測(cè)工作開展創(chuàng)造更加有利的條件。