淺析橋梁工程常見病害及檢測技術

趙 力

（深圳高速工程顧問有限公司，廣東 深圳 518000）

引言

目前，我國基礎設施建設工作已經步入一個全新的發展時期。但是，近些年連續不斷的橋梁事故引起了人們的普遍關注，因為橋梁垮塌等問題不僅給國家的經濟建設帶來了不利影響，同時也危及了人民的生命和財產安全。無數個慘痛的例子告訴我們，橋梁工程的病害不僅危害極大，而且病害的存在也十分頑固。加強對橋梁工程病害的分析和探測是勢在必行之舉。

1 橋梁工程常見病害分析

橋梁工程的常見病害有很多種，主要包括橋頭跳車、高填土下沉、預應力結構孔道壓漿不實三方面，以下對其進行簡要分析。

1.1 橋頭跳車現象

橋頭跳車現象就是我們常見的橋梁構件與橋梁臺背路基之間發生一定程度的高低沉降，進而引起橋梁表面的不平整現象。沉降指數會隨著時間而增大，汽車高速行駛在這種橋面上極易引起騰空。橋頭跳車對橋梁的安全使用造成了嚴重影響，會縮短橋梁的使用壽命，降低橋梁的經濟和社會效益。

造成橋頭跳車現象的原因是橋梁梁段地基地面條件欠缺、橋臺兩端軟基處理方式及施工技術不達標而致，這樣橋梁就會表現為沉降高差。在填土過程中出現的橋臺沉降不均勻，出現伸縮縫和搭板兩者結合不嚴，從而形成嚴重的橋臺臺階，臺階會對駕駛員和行車安全造成致命影響。橋頭跳車現象可以采取以下措施加以避免：第一，回填材料的選擇要符合相關規定，盡量選擇夯實效果良好的材料，在壓實過程中必須執行相關的工藝規定，達到工藝單要求的效果，從而減少路橋沉降高差。第二，在橋基允許的情況下可以選擇填方的方式，填方就是建樁，建樁可以起到降低填土與結構沉降高差的作用。第三，在伸縮縫施工時對伸縮裝置的選擇應慎重，對其性能應進行嚴格的檢驗，確實保證達標后再加以選用，另外還必須對其進行必要的平整處理。

1.2 高填土下沉現象

深填、高填、半填半挖是填土施工中經常所用的施工方式，這些方式的弊端都會產生通車不久就發生下沉的現象。經過大量實地考察發現，產生高填土下沉現象的原因就是施工方式不當。例如，在施工過程中經常產生壓實程度不夠、采用壓實方式過度分層、在溫度較低的季節施工沒有采取相應的防凍措施等等。為避免這種現象，工程人員在施工時必須嚴格按照相應的施工方式進行施工；選取混凝土時應該采用最大干容量或最佳含水量的混凝土，從而避免高填土下沉現象的產生。

1.3 預應力孔道壓漿不實現象

孔道填充程度與灌漿強度的好壞有直接關系，預應力鋼筋的銹蝕在很大程度上都是由于灌漿不飽滿而引起的。預應力鋼筋銹蝕會大大減弱混凝土的預應力作用，在嚴重情況下會帶來孔道內淤積大量空洞，迫使施工停止，帶來巨大損失。解決這種現象的最好方法就是加強灌漿強度，減少空洞的產生，同時加強孔道的填充程度，確保其填充飽滿。

2 橋梁施工養護工作中存在的問題

橋梁施工養護不當也會給橋梁帶來一定的病害，養護工作主要存在的問題有：

2.1 工程養護薄弱

橋梁的養護工作是一項長期和頻繁的工作，對技術員的要求也比較高。當前，大部分施工養護單位都配備了專業的、養護技術較高的橋梁養護人員，但是每個養護工作人員所養護的路段較長、橋梁數量多，以至不能按技術要求完成養護任務。所以，施工養護部門應該使養護工作人員的任務量減少，使其能集中精力加強自己所負責橋段的養護。

2.2 對橋梁耐久性的重視程度缺失

由于經費因素，目前橋梁維修工作的重點集中在了對影響承載力方面的因素上，對影響耐久性的因素卻很少注意。例如，橋梁中常出現的寬度較小的裂縫、鋼筋生銹和炭化等都是影響耐橋梁久性的因素，傳統的維修模式只重視混凝土耐久性單方面的因素，其實橋梁病害的發生是多方面因素共同作用的結果，鋼筋的耐久性問題也是非常重要的問題，卻常常遭到忽視。施工養護工作人員在工作中應該多加注意引起橋梁耐久性問題的因素。

3 橋梁病害檢測技術分析

荷載試驗技術在很大程度上反映了橋梁檢測技術的高低。我國相關橋梁檢測規范中規定，所有新建橋梁必須進行荷載檢驗，來判斷橋梁的質量、使用性能等指標。但是，隨著橋梁投入使用，經過各種自然和人為因素的破壞，各項性能會發生變化，需要進一步對其進行各種檢測，確保其各項性能保持在所要求的范圍內。

3.1 橋梁基礎檢測技術分析

一項研究顯示，我國目前70%的橋梁事故是由于橋梁下部結構質量引起的。常見的問題有樁基縮擴徑、離析、夾泥夾砂等，都在某種程度上影響了橋梁下部結構的承載力，所以對橋梁的基礎進行檢測是橋梁檢測的重點。在對橋梁基礎進行檢測時，為了獲取孔徑、孔渣、傾斜和深度參數，通常采用樁基成孔檢測技術；對樁身質量的檢測通常采用超聲波、反射波、回彈法、超聲回彈法和取芯法等。其中，取芯技術是當前保證數據有效性的最好方法。

取芯技術的核心是芯樣的質量，它會對整個橋梁的質量評價產生影響。在取樣過程中必須保證鉆取的速度是平穩速度，否則，速度突然加快或放慢都會遇到鉆取過程中產生的砂土進入樁身的情況，遇到這種情況必須立即停止，測量出孔深的位置，做好記錄，然后再穿過病害層取出相應的芯樣才可繼續取樣。還有些存在缺陷的樁，如夾泥、縮徑等缺陷，所占部位在樁的截面，取芯過程中極易產生未穿過該部分的情況，導致取出的芯樣影響對橋梁質量的評價，不能起到檢測的作用。針對這種情況，在施工過程中就應該對此類樁增加取芯孔數，也可以將鉆孔位置稍微向外布置，等距離選取三個鉆孔取芯點。鉆孔位置要保持垂直進入，避免在鉆孔過程中出現孔與孔之間交叉的現象，從而影響芯樣的質量。

3.2 靜載檢測技術分析

對橋梁的結構、支座及橋臺、橋面進行檢測時適合采用靜載檢測技術。靜載檢測技術的關鍵是選取試驗點，選取的試驗點具有代表性時才能夠滿足檢測的目的。靜載檢驗一般檢測其位移、應變和裂縫三大類。對位移的檢測通常采用機械儀器測量；應變測量一般采用電阻應變儀、鋼筋應力計等進行檢測；裂縫的測量通常是使用高倍放大鏡進行測量。在靜載作用下，橋梁會在一定程度上產生變形，變形主要包括整體變形和局部變形，按照靜載檢驗的規定應該先整體后局部，即優先檢測橋梁的整體變形情況。在靜載檢測時，檢測的主要部分是橋梁上面的結構承載能力，在檢驗老式橋梁時，靜載檢驗的側重點是裂縫、彎度和抗壓程度等。

3.3 動載檢測技術分析

橋梁動載檢測技術就是應用計算機模擬探析和實際檢測相結合，檢測目的即為滿足橋梁使用性能的需要。橋梁動載檢測技術主要包括兩個方面，即橋梁結構動力動載性能和結構動載響應。常用的動載檢測儀器有測試傳感器、信號放大器、光線顯示器、數字信號處理機等。動載檢測的基礎是橋梁的結構動力特性不隨荷載的強度和壓力的大小而改變，而動載檢測取得的是橋梁的模態參數，反映了整個橋梁的可承載能力。

3.4 綜合分析法

綜合分析法就是用無損破壞技術測定混凝土的強度、深度和電阻率等，根據混凝土中鋼筋的銹蝕狀況進行折減后的承載力計算，計算結果和外觀評價是這種分析方法的基礎。步驟為：橋梁調查、確定加載形式、分級加載計算、評定承載力。

4 結語

橋梁工程常見病害會嚴重影響橋梁性能的發揮，甚至會危及到人們的生命財產安全。目前橋梁工程中常見的病害施工養護單位應該增加橋梁養護工作人員，采用先進的技術最大程度上把病害的危險程度降到最低，為經濟發展提供堅實的基礎。

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