淺談橋梁的檢測

孫麗靜,潘英龍

（1.黑龍江省交通科學研究所；2.黑龍江省龍建路橋第一工程有限公司）

1 橋梁檢測工作的重要性

隨著我國橋梁建設事業的蓬勃發展,橋梁的建設工程質量也越來越受到重視,隨著公路建設管理體制的改革,利用世界銀行貸款和采用多渠道資金建設的項目也越來越多,工程建設普遍實行投標和工程監理制度,形成政府監督、社會監理和企業檢驗的質量保證體系,而各級質量監督部門、建設監理機構以及承擔建設施工任務的企業控制質量的主要手段則是依據國家和交通部頒布的有關法規、技術標準、規范和規程進行的試驗檢測。在加快公路橋梁建設的同時,必須依靠科技進步,提高工程建設質量,保證工程建設質量是廣大橋梁建設者義不容辭的責任。竣工驗收最有效、最直接的方法就是橋梁荷載試驗。交通部為了規范公路建設試驗檢測市場,己頒布了公路工程試驗檢測機構資質等級條件和管理辦法,全國各級公路工程試驗檢測機構資質認證工作也已經開始,技術人員崗前培訓和試驗檢測機構管理制度完善工作普遍開始,這將促使我國公路工程建設質量水平再上一個新臺階。

另外,隨著我國交通事業的不斷發展,各種車輛的荷載等級也有很大的提高,大量低等級公路被改建擴建,現服役橋梁的耐久性、可靠性已成為公路建設決策部門的一件大事。20世紀七十年代以前修建的大量低標準公路橋梁己達到或接近設計基準期。在風、雨、洪水、冰凍、溫度變化和濕度等自然因素侵蝕下,有些橋梁己出現不同程度的損傷,甚至其承載能力己大大降低,許多橋梁的結構性能發生了很大的變化而逐漸演變為危橋,對這類橋梁急需加以綜合評定,以便采取相應的技術改造措施或拆除改建等處理方案。在2001年11月7日,有“亞洲第一中承拱”美譽之稱的四川宜賓南門拱橋突然發生部分吊桿斷裂、橋面坍塌事故,更是將橋梁的試驗檢測工作提到了日程上來。通過對橋梁進行科學的損傷檢測和評估,充分了解橋梁的實際狀況,可以避免災難性事故的發生。

2 國內外橋梁檢測工作的現狀與技術發展趨勢

自從18世紀70年代歐洲工業革命以后,隨著大工業與交通運輸的發展而發展起來的近代橋梁,至今己有200多年的歷史。經過這兩個多世紀的發展,橋梁的數量己異常龐大。1779年,英國建成了世界上第一座鑄鐵橋,從此,進入了近代橋梁的發展時期。隨著煉鋼業的發展,第一座鋼橋修建于1874年美國的圣路易斯鐵路橋。進入20世紀后,在新建的橋梁當中,鐵橋己全部為鋼橋所取代。在水泥問世之后,鋼筋混凝土橋梁也隨之發展起來,但始終局限于中小跨度橋梁。在1937年第一座預應力混凝土橋梁建成以后,混凝土橋進入了長跨度橋的行列。在已建成的橋梁當中有相當數量由于環境腐蝕和風雨侵蝕,發生了不同程度的壞化。建立對這些橋梁的安全評估或剩余承載能力的鑒定方法和技術手段己成為當務之急。

早在20世紀50年代就己經提出了既有橋梁的損傷檢測問題。20世紀70年代經合組織完成了有關橋梁檢測、承載能力評估和橋梁養護等研究報告。1980年和1982年分別在巴黎和華盛頓召開了關于舊橋問題的國際討論會議。20世紀90年代以來,既有橋梁的檢測和評估問題越來越受到公路管理部門、研究者和工程師的重視,除了大量的研究文獻外,已經出版了關于橋梁檢測方面的規程和規范。以美國為例,1967年,美國俄亥俄河上的一座橋梁在交通高峰期間倒塌,造成了46人死亡。橋的坍塌引起了人們對橋梁結構安全性的重視。次年,啟動了國家橋梁檢測計劃,要求對高速公路上的橋梁進行定期和不定期的檢測,最后,“國家橋梁檢測計劃”和1971年修訂的“國家橋梁檢測標準”組成了“最低限度橋梁檢測標準”。我國這方面的工作也已做了不少,我國也制定了相應的規范、標準：象《大跨徑混凝上橋梁的試驗方法》（1982）。《公路舊橋承載能力鑒定方法》（試行）（1988）,《公路工程質量檢驗評定標準》（JTJ071-98）等。

近年來,世界各國在進行大量的機構試驗研究的同時,都十分重視改進試驗方法和試驗技術。一些技術先進的國家先后建立了現代化的結構試驗室,配備了規模大、功能全、技術先進的試驗設備,應用近代電測、光測、自動化和計算機等新技術,實現了量測系統和數據處理的自動化,形成了一套比較完善的試驗方法,為解決各種復雜的結構問題提供了可能性。

橋梁結構狀態檢測分為局部檢測和整體檢測兩種。局部檢測是對橋梁需要重點了解的部位進行細查,目的是搞清結構局部的物理、力學和構造特性或實際狀態；整體檢測則是從全局上把握結構的實際狀態。無論局部檢測還是整體檢測,從方法上都可以分為表觀檢測和儀器檢測兩種。儀器檢測又包括了局部檢測方法、靜態檢測方法和動態檢測方法。表觀檢測方法是橋梁結構狀態檢測的一個十分重要的手段,它通過人的觀察對結構的外在狀態進行調查。這種方法易于發現比較明顯的結構缺陷象裂縫、焊接缺陷等癥狀。但它也有很明顯的缺點如一些重要結構的內部損傷和不易觀察部位的損傷都難以通過表觀檢測發現。

局部檢測可對結構的局部區域進行細致的狀態調查,可借助各種技術儀器,如X射線、超聲波、顯微鏡、聲學及光學儀器對局部結構進行有效檢測。一般來說,用于局部檢測的設備的價格昂貴,試驗數據的解釋需要專門的知識。而且在局部檢測之前,需要對損傷的部位有大致的了解,檢測部位還必須是人員設備可以到達的地方。