公路橋梁檢測(cè)技術(shù)的探討

吳柏林

(上海隧道工程質(zhì)量檢測(cè)有限公司)

1 公路橋梁檢測(cè)的主要內(nèi)容

1.1 橋面系檢測(cè)內(nèi)容

(1)橋面的相關(guān)排水設(shè)施是否有破損、漏水以及堵塞等情況;(2)橋面鋪裝是否出現(xiàn)裂縫、坑穴、剝落、鼓包以及洼地積水等;(3)伸縮縫是否出現(xiàn)破損現(xiàn)象，功能正常與否。(4)人行道以及緣石是否出現(xiàn)剝落現(xiàn)象。

1.2 上下部的結(jié)構(gòu)

上部結(jié)構(gòu)的檢查:(1)梁體裂縫的具體情況與分布的規(guī)律;(2)空心板梁體的混凝土強(qiáng)度以及深化的強(qiáng)度。下部結(jié)構(gòu)的檢查:(1)墩臺(tái)裂縫具體情況與分布的規(guī)律;(2)橋墩框架的錯(cuò)位、剝落以及風(fēng)化、開裂、下沉等具體情況。

1.3 支座

(1)支座的功能完好與否;組件完整與否;(2)輥軸混凝土、底座以及梁底出現(xiàn)碎裂與否;(3)座板以及齒板是否脫焊，是否存在斷裂、錯(cuò)位以及脫空等現(xiàn)象;(4)橡膠支座變形以及失效的情況。

2 公路橋梁的檢測(cè)技術(shù)方法

2.1 混凝土的檢測(cè)評(píng)估法

混凝土的檢測(cè)評(píng)估主要檢測(cè)強(qiáng)度以及測(cè)量碳化的深度:首先是檢測(cè)混凝土的強(qiáng)度，借助回彈儀展開檢測(cè)，應(yīng)用抽檢方法來選擇確定測(cè)區(qū)，測(cè)區(qū)部位以構(gòu)件受力比較不利的位置為主，測(cè)區(qū)的面積控制在0.42 m×4.6 m之間，測(cè)點(diǎn)的分布應(yīng)確保在測(cè)區(qū)中勻分布。以《回彈法檢測(cè)混凝土的抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)范規(guī)定，在各測(cè)區(qū)11取出15個(gè)回彈值。其次是測(cè)量碳化深度測(cè)量:在取回彈值的測(cè)區(qū)或者是周圍，用沖擊鉆取鉆孔，鉆孔的直徑以及深度分別是17 mm、16 mm，將鉆孔清掃干凈之后，以酚酞酒精(1%)滴于鑿除位置邊緣。再過5 min之后，通過以游標(biāo)卡尺或者是鋼板尺對(duì)已經(jīng)碳化的以及沒有碳化的混凝土進(jìn)行測(cè)定，測(cè)量次數(shù)在3次左右，讀數(shù)每次都精確至1 mm。

2.2 裂縫檢測(cè)

裂縫的檢測(cè)主要是應(yīng)用刻度放大鏡觀察測(cè)量裂縫的寬度。

2.3 空心板的混凝土的抗壓強(qiáng)度檢測(cè)

應(yīng)用回彈值的碳化修正方法對(duì)混凝土的強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)定。利用回彈儀對(duì)混凝土的強(qiáng)度展開碳化回彈的綜合測(cè)定，在混凝土的結(jié)構(gòu)上的同一測(cè)區(qū)進(jìn)行回彈值以及碳化深度的值的測(cè)定，進(jìn)而采用碳化的深度來糾正回彈值，進(jìn)而推算出測(cè)區(qū)的混凝土強(qiáng)度。此方法可減少受到齡期以及含水率兩者的影響，彌補(bǔ)參數(shù)之間的不足，測(cè)量精度相對(duì)高。

2.4 橋梁結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)

(1)靈敏度法:采用靈敏度法，檢測(cè)員能將結(jié)構(gòu)參數(shù)有效糾正并使之合乎使用要求，并能設(shè)計(jì)彈性模量和設(shè)計(jì)參數(shù)的截面面積來修改有限元模型。(2)矩陣型法:使用矩陣型法展開檢測(cè)，可以對(duì)計(jì)算模型全部矩陣展開修正，精確度高，利于執(zhí)行操作。此法主要缺陷在于未得明確修正模型整體的物理意義，導(dǎo)致已有限元模型自身的帶狀性特征喪失，所以需要依靠其它的修正方法來輔助修正。(3)子矩陣修正方法:需修正有關(guān)修正系數(shù)，調(diào)整宇矩陣的修正系數(shù)，這樣能改變橋梁結(jié)構(gòu)的剛度，其最大優(yōu)點(diǎn)是修正之后的剛度矩陣，還是和原有矩陣的對(duì)稱性以及稀疏性相一致。(4)指紋分析法:在橋梁的檢測(cè)過程中，找出和它結(jié)構(gòu)的動(dòng)力性有關(guān)系的動(dòng)力指紋，且以對(duì)應(yīng)指紋的具體變化情況為根據(jù)，判斷出橋梁結(jié)構(gòu)實(shí)際的狀況。通常在線監(jiān)測(cè)過程中，頻率是最容易獲取。且參數(shù)精確度極高。所以檢測(cè)員能依據(jù)監(jiān)測(cè)頻率所出現(xiàn)的變化，對(duì)結(jié)構(gòu)破損的實(shí)際情況展開識(shí)別，操作方便。再有檢測(cè)出的信息更多更全。多種檢測(cè)模型及其實(shí)踐證實(shí)，因橋梁結(jié)構(gòu)的損傷造成的固有頻率所發(fā)生的變化極小，可是振型形式的變化卻顯著，通常損傷造成的結(jié)構(gòu)自振頻率發(fā)生變化的概率在5%以內(nèi)。

3 公路橋梁檢測(cè)技術(shù)在國(guó)外的發(fā)展

美國(guó)等國(guó)家目前的公路橋梁檢測(cè)技術(shù)發(fā)展方向主要是加強(qiáng)土木結(jié)構(gòu)的NDE技術(shù)實(shí)際的應(yīng)用。具體包括:橋面板的檢測(cè)技術(shù)，包含地面滲透的雷達(dá)技術(shù)以及雙帶遠(yuǎn)結(jié)的外熱成像技術(shù);橋梁測(cè)試以及安全健康監(jiān)測(cè)技術(shù):包含全橋檢測(cè)中無線電的發(fā)送技術(shù)，可以通過精確差分式的全球定位系統(tǒng)來對(duì)橋梁的變形情況進(jìn)行測(cè)量，采用TRIP的鋼傳感器測(cè)量橋梁的超載緊系;疲勞裂紋的探測(cè)技術(shù)及評(píng)估技術(shù)，包含橋梁裂紋的熱成像儀技術(shù)、新超聲波技術(shù)以及便攜式聲發(fā)射技術(shù)以及微波探測(cè)技術(shù)等;銹蝕探測(cè)技術(shù):包含磁漏的探測(cè)技術(shù)、先張法的壓漿技術(shù)等。

4 結(jié)語

總而言之，我國(guó)公路橋梁在日常的實(shí)際使用過程中都要展開相關(guān)的技術(shù)檢測(cè)，以確保其運(yùn)行的安全性。而橋梁檢測(cè)工作是一項(xiàng)極其細(xì)致且復(fù)雜的工作，檢測(cè)人員必須要加強(qiáng)自身檢測(cè)理論知識(shí)的掌握，提高自身檢測(cè)操作技能。只有這樣才能為公路橋梁的檢測(cè)工作提供切實(shí)可靠有效的數(shù)據(jù)，進(jìn)而確保公路橋梁的安全使用。

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