橋梁結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)的要點(diǎn)及應(yīng)用

張海祿 朱晴晴

摘 要：在公路橋梁建設(shè)施工過程中，需要依據(jù)橋梁的實(shí)際情況來采取與之相對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)、檢測(cè)技術(shù)。橋梁檢測(cè)技術(shù)是保證公路橋梁施工質(zhì)量的關(guān)鍵與要點(diǎn)，正確應(yīng)用合適的檢測(cè)技術(shù)手段可以加快施工的進(jìn)程，保證結(jié)構(gòu)安全，確保監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，保障交通后期運(yùn)營(yíng)的安全性。公路橋梁施工檢測(cè)在橋梁建設(shè)中具有重要意義，參建各方應(yīng)積極配合完成公路橋梁的檢測(cè)工作，保證橋梁施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：公路橋梁;監(jiān)測(cè)技術(shù);要點(diǎn);應(yīng)用

貴黃公路花魚洞大橋改造工程中，舊橋?yàn)殍焓浇M合拱橋，建成于1991年，主跨150 m，在后期運(yùn)營(yíng)過程中出現(xiàn)大量病害，進(jìn)行過兩次加固處治，但受結(jié)構(gòu)形式影響，加固效果不明顯，病害持續(xù)發(fā)展，橋梁整體狀況呈5類，最終決定進(jìn)行拆除重建。

新建橋型采用鋼管混凝土拱橋，采用新建鋼管拱輔助拆除桁式組合拱，由于舊橋病害嚴(yán)重，拆除施工風(fēng)險(xiǎn)高，施工中必須選取合適的監(jiān)測(cè)檢測(cè)技術(shù)措施嚴(yán)密監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)響應(yīng)，并將監(jiān)測(cè)結(jié)果反饋分析，優(yōu)化施工方案，有效提高了施工的安全性，并展示了橋梁檢測(cè)工作的重要地位。

1 公路橋梁檢測(cè)技術(shù)的重要性

公路橋梁的施工是一項(xiàng)復(fù)雜的工程且必不可少的工作。公路橋梁的檢測(cè)技術(shù)是保證橋梁質(zhì)量與安全的重要保障，橋梁公路檢測(cè)技術(shù)的重要性體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，確保公路橋梁的施工質(zhì)量。對(duì)施工的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行檢測(cè)，可以打造出高品質(zhì)的橋梁工程。第二，降低施工成本。橋梁的構(gòu)成復(fù)雜，及時(shí)完成各方面的檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)病害、問題，及時(shí)處理，避免增加處治成本。第三，提高施工效率。對(duì)施工中的橋梁進(jìn)行檢測(cè)，可以幫助施工人員更好地掌握施工質(zhì)量，給后續(xù)的施工任務(wù)提供指導(dǎo)方向，提高施工效率。

2 檢測(cè)技術(shù)在公路橋梁中的具體應(yīng)用

橋梁檢測(cè)技術(shù)不斷發(fā)展，檢測(cè)手段由最初的人工經(jīng)驗(yàn)判斷發(fā)展為智能化設(shè)備定量分析，并形成針對(duì)不同橋梁結(jié)構(gòu)的檢測(cè)技術(shù)。具體如下：

2.1 聲波透射檢測(cè)技術(shù)

在公路橋梁工程項(xiàng)目中，聲波透射檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用較為普遍，能夠符合各工作環(huán)節(jié)檢測(cè)工作的需求，再加上聲波透射檢測(cè)技術(shù)自身的特點(diǎn)，得到了建設(shè)單位及技術(shù)人員的認(rèn)可。它現(xiàn)場(chǎng)操作簡(jiǎn)便，檢測(cè)到的信息數(shù)據(jù)具備較高的完整性與全面性，工作人員只需對(duì)聲波透射檢測(cè)技術(shù)特點(diǎn)、操作流程等進(jìn)行全面掌握，即可滿足橋梁檢測(cè)工作要求。在實(shí)際應(yīng)用聲波透射檢測(cè)技術(shù)過程中受到人為因素影響，導(dǎo)致檢測(cè)工作無法開展。比如，聲波透射檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)工作所應(yīng)用到的測(cè)量?jī)x器必須完好無損，避免因設(shè)備破損影響檢測(cè)結(jié)果質(zhì)量，還需在準(zhǔn)備工作中對(duì)易損儀器預(yù)留備選設(shè)備，一旦在檢測(cè)前或檢測(cè)過程中發(fā)現(xiàn)了儀器損壞，還可選擇備用儀器，確保檢測(cè)工作順利實(shí)施。在實(shí)際應(yīng)用聲波透射檢測(cè)技術(shù)過程中，需要注意的是結(jié)構(gòu)齡期控制。通常情況下，公路橋梁工程的齡期會(huì)控制在7 d～8 d，目的就是確保檢測(cè)信息數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，避免對(duì)數(shù)據(jù)分析結(jié)果造成影響。

2.2 光纖傳感檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

（1）光纖傳感器檢測(cè)是一種新興無損檢測(cè)技術(shù)，它具有靈敏度高，使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，被大量應(yīng)用于橋梁檢測(cè)工作中。目前，光纖傳感器無損檢測(cè)多用于大跨徑橋梁和超長(zhǎng)隧道等大型公路結(jié)構(gòu)工程項(xiàng)目，主要用來彌補(bǔ)傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)精度低、使用壽命偏低的缺點(diǎn)。（2）光纖傳感器檢測(cè)技術(shù)適用范圍很廣，可以基于多種檢測(cè)指標(biāo)，輸出準(zhǔn)確的檢測(cè)結(jié)果，大大降低了無損檢測(cè)技術(shù)的操作難度，提高無損檢測(cè)的效率。

2.3 圖像自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

圖像無損技術(shù)在公路橋梁檢測(cè)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在全息影像技術(shù)，且取得的成果十分顯著。該技術(shù)主要是借助激光或者紅外線全息成像技術(shù)，獲取公路橋梁結(jié)構(gòu)的相關(guān)檢測(cè)信息，具備強(qiáng)大的參數(shù)信息分析和處理功能，也可以借助計(jì)算機(jī)程序建立圖像化模型，搭建公路橋梁構(gòu)件模型，分析結(jié)構(gòu)受力狀況與變異狀態(tài)，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)性自動(dòng)化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，在橋梁檢測(cè)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域具有很大的發(fā)展空間。

2.4 探地雷達(dá)技術(shù)的應(yīng)用

探地雷達(dá)技術(shù)的基本原理，是借助電磁回聲來對(duì)公路橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)。在實(shí)際應(yīng)用中，檢測(cè)時(shí)需設(shè)置好發(fā)射器與接收器的參數(shù)，控制好能量放射效果。相關(guān)研究表明，反射信號(hào)由不同的介電常數(shù)構(gòu)成，當(dāng)能量經(jīng)過脈沖作用后，能夠取得橋梁的材料和結(jié)構(gòu)狀況，得到完整準(zhǔn)確的橋梁內(nèi)部檢測(cè)結(jié)果。探地雷達(dá)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中易受到很多因素的干擾，若橋梁所處區(qū)域的溫度偏低，或者濕度較大，都會(huì)導(dǎo)致誤差增大，影響技術(shù)應(yīng)用的效果，在實(shí)際應(yīng)用中需依靠測(cè)量人員的檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)綜合判斷。

2.5 紅外線熱成像技術(shù)的使用

紅外線熱成像技術(shù)是指通過紅外線的照射可以獲得物體的材料信息。公路橋梁施工的過程中，專業(yè)技術(shù)人員在確定了圖紙之后，還需要進(jìn)行實(shí)地勘察，對(duì)設(shè)計(jì)圖紙中的不當(dāng)之處提出修改意見，想要更好地了解地貌地勢(shì)便離不開紅外線熱成像技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)可以看到地下形態(tài)，并能分析出各種材料特性。其基本原理為：紅外線熱技術(shù)在遇到物體后，通過各種分析可以得知物體的表面溫度和其他情況，經(jīng)過大數(shù)據(jù)的比對(duì)，可以顯示出該材料是何種材料。在公路橋梁施工的建設(shè)中，運(yùn)用了紅外線熱成像技術(shù)后，專業(yè)人員可以更好更快地得知結(jié)構(gòu)內(nèi)部情況。

2.6 靜載荷試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)

在公路橋梁檢測(cè)工作中應(yīng)用靜載荷試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)，主要用于橋梁承載能力檢驗(yàn)評(píng)定，確定橋梁結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況。首先計(jì)算得到結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)荷載下的內(nèi)力狀況，然后擬定試驗(yàn)荷載，計(jì)算得到橋梁結(jié)構(gòu)理論響應(yīng)參數(shù)值，并采用與計(jì)算荷載相一致的試驗(yàn)荷載進(jìn)行加載，測(cè)定橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)際響應(yīng)結(jié)果，通過對(duì)比實(shí)測(cè)值與理論值判斷結(jié)構(gòu)承載能力狀況。為了確保檢測(cè)信息數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，可進(jìn)行多次試驗(yàn)，把每次試驗(yàn)檢測(cè)到的信息詳細(xì)記錄與儲(chǔ)存，結(jié)合多次試驗(yàn)信息數(shù)據(jù)對(duì)此分析，有效減小檢測(cè)信息數(shù)據(jù)誤差。該檢測(cè)技術(shù)能夠直接反應(yīng)結(jié)構(gòu)的承載能力狀況，檢測(cè)結(jié)構(gòu)真實(shí)可靠，是評(píng)定橋梁結(jié)構(gòu)實(shí)際承載能力最有效的手段之一。

2.7 動(dòng)力特性分析技術(shù)的應(yīng)用

橋梁結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性分析技術(shù)是運(yùn)用信息化數(shù)據(jù)傳輸功能，在不同模式下，對(duì)能夠反映橋梁技術(shù)狀況的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析和處理。在動(dòng)態(tài)信號(hào)傳輸環(huán)節(jié)，對(duì)照波長(zhǎng)、頻率以及周期變化情況，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)不同公路橋梁不同位置的檢測(cè)，明確橋梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性。該技術(shù)能夠針對(duì)公路橋梁所具備的獨(dú)特性質(zhì)進(jìn)行理論化分析處理，并且對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行整合。目前在公路橋梁檢測(cè)中，動(dòng)力特性分析技術(shù)常用的傳感器包括速度傳感器、位移傳感器、加速度傳感器等，這些傳感器可以被應(yīng)用到橋梁動(dòng)荷載檢測(cè)中，結(jié)合檢測(cè)得到的波形進(jìn)行積分化處理，形成位移波形圖，最終也能夠被轉(zhuǎn)化成頻譜圖。通過對(duì)頻譜分析技術(shù)的應(yīng)用，能夠得到橋梁結(jié)構(gòu)的自振頻率，確定橋梁的動(dòng)態(tài)特性。不同傳感器有著不同的發(fā)生頻率，在利用動(dòng)力特性分析技術(shù)能夠很好地了解不同公路橋梁不同部位的動(dòng)力特性，為公路橋梁整體的運(yùn)營(yíng)管理和檢修維護(hù)提供可靠支撐。

3 結(jié)論

檢測(cè)技術(shù)對(duì)公路橋梁重要性主要體現(xiàn)在提升工程質(zhì)量、嚴(yán)控成本費(fèi)用、提升工作效率等方面，應(yīng)突出檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用必要性。而在公路橋梁建設(shè)的具體應(yīng)用階段，還需考慮工作內(nèi)容與功能需求，對(duì)檢測(cè)技術(shù)合理選擇，準(zhǔn)確掌握公路橋梁各項(xiàng)情況，提高橋梁施工質(zhì)量，能夠?qū)窐蛄航ㄔO(shè)與發(fā)展產(chǎn)生積極影響，提升整體技術(shù)水平。

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