橋梁檢測中各種常見檢測方法

夏繼榮

摘 要:隨著近些年我國經濟的快速發展,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狀況的相關檔案。

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,進而及時發現病害或控制病害的發展。

第三,通過對橋梁進行定期的檢測,可以對橋梁進行技術狀況評價,形成客觀翔實的統計資料,從而可以為橋梁的維修、加固和技術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,可以及時的發現橋梁的安全隱患,從而可以有效防止安全事故的發生。

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的檢測,汽車車輛對橋梁橋面沖擊效應過大的話,容易使橋面板等結構的耐久性降低。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 橋梁上部結構的檢測方法

橋梁上部結構是橋梁的主要承重結構,它往往由許多基本構件組成,例如梁、板、拱肋(片)等。因此對橋梁上部結構的檢測,就是對這些基本受力構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,進行基本受力構件缺陷及損傷檢測,該步驟所采用的檢測方法就是根據橋梁結構形式、構件種類、建橋環境、施工質量以及使用情況等不同,在基本構件上缺陷產生的部位、種類和程度也不同。對于混凝土公路橋上部結構的基本構件,缺陷通常有混凝土開裂、剝離、斷面破損、鋼筋外漏及銹蝕、混凝土本身質量不足、異常變形等。其表現主要為表面裂縫、蜂窩、麻面、空洞、露筋、剝落、游離石灰、縫隙夾層等現象。

第二,基本構件的橫向聯系檢測,該步驟所采用的檢測方法就是對于起橫向聯系的構件狀況檢查一般包括它們本身狀況檢查及它們與基本構件連接狀況的檢查。第三、基本受力構件及幾何縱軸線的檢測,一般量測基本構件的實際長度及截面尺寸。構件連接處的完整性及線形,可以采用隨機抽樣調查方法進行檢測。該步驟檢測中需要注意如下幾點:一是基本受力構件的變形及裂縫調查應重點深入;二是基本構件縱軸線的檢查,對梁式橋,指的是主梁縱軸線向下撓曲的測量;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。基本構件縱軸線的檢測可以通過外表目測,發現有明顯變形時,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,主要是將上部結構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進行以下幾個方面的內容: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,則需要根據實測拱軸線取得拱頂的下沉量,扣除因設預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 橋梁基礎的檢測

對于橋梁基礎的檢測,主要指對墩臺基礎的沖刷情況和缺陷情況的檢測。其中橋梁基礎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,可設圍堰防水直接挖至基礎進行檢測。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中是否有裂縫、斷裂以及沖空等橋梁病害現象存在。

3 針對整個橋梁結構的檢測方法

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測得數據的模態辨識,得到實測模態第一階頻率和阻尼比系數。利用橋梁專用有限元分析程序對橋梁進行動力特性分析,求解其第一階自振頻率和振型。將計算結果與實測結果比較,對結構整體縱向、橫向剛度及穩定性進行綜合分析。

第二,通過靜載試驗實測結構主要受力部位在試驗荷載作用下的應變分布規律及相應變形情況,掌握結構的現有工作狀態,判斷橋梁的實際工作狀況是否符合設計要求或處于正常受力狀態。

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構的當前質量,綜合判斷該橋梁的安全性和可靠性,其試驗成果和結論作為今后定期養護的參考技術文件和依據。

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,為試驗換算采集現場數據。通過分級加載,使用相關的靜態數據測試采集系統對橋梁上部結構各關鍵點的應力、應變進行采集,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據采集,以備后期分析。使用相應動態數據測試采集系統對整個橋梁進行脈動測試、跑車實驗、剎車實驗、跳車實驗,收集相關的檢測數據,然后有效結合后期的檢測數據以及靜載試驗檢測的數據來對橋梁的狀況進行整體的分析與評價。

4 結語

橋梁檢測工作作為一項復雜而細致的工作,要求相關的工作人員不僅要具有豐富的實踐經驗,還需要有堅實的理論基礎。只有把理論和實踐經驗充分的結合在一起,工程技術人員才能結合橋梁的實際情況,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。