橋梁檢測在養護中的重要作用

宮長興

（河北省交通規劃設計院試驗檢測室，河北 石家莊 050091）

0 引言

隨著綜合國力的提高，我國在橋梁建設和養護等方面的技術有了大幅度的提升，甚至可與國際同領域的技術相抗衡。然而，就當前我國整體發展而言，橋梁建設的速度以及技術的更新仍舊不能滿足交通的需求。橋梁建設速度主要體現在新建橋梁的數量、規模和橋梁的養護使用等方面。本文主要探討了橋梁檢測在養護過程中發揮的重要作用。

1 路橋工程建設中存在的問題

橋梁在保證道路通暢、提高區域的聯系緊密度等方面有著不可替代的作用，然而在日常使用中，橋梁會受各種汽車荷載、自然環境等因素的侵害，尤其在橋梁設計階段因存在某些不足致使在重載汽車交通量加大的情況下橋梁的質量日益降低，使用壽命大大縮短。在日常使用中，相當一部分安全事故是由于橋梁的設計結構缺陷造成的。其主要表現為以下幾方面：

（1）橫向連接的可靠性、單梁的承載力等問題在預制拼裝式小跨徑混凝土橋梁中逐漸顯現出來；

（2）節段接縫不良、腹板開裂、合龍段底板開裂、劈裂、層離等質量問題在大跨徑預應力橋梁中表現的也較為明顯。

引發這些問題的主要原因主要有以下幾方面：

（1）橋梁在施工過程中，其質量和設計要求與施工規范存在較大的差距；

（2）橋梁竣工后，在使用期間發現存在安全隱患和病害；

（3）橋梁承載力達不到要求。

因此，在橋梁的日常維護中，橋梁的監測以及檢測工作十分重要，應依照橋梁使用狀況和檢測結論實時對橋梁進行加固等維護措施，確保橋梁的安全使用。

2 橋梁的檢測技術

進行橋梁檢測和監測是為了解橋梁的使用性能，并查明某些缺陷問題或損害的原因，進而為橋梁的檢修和加固維護工作提供詳實的數據和參考依據，確保橋梁的使用壽命不會由于橋梁的損害或者缺陷而大幅度降低。因此，在進行橋梁養護維修以及加固等工程時，前期的檢測以及檢查能提供明確的指導，甚至可以決定具體的加固方案。根據檢測、檢查的范圍、方式、深度以及目的的不同，橋梁檢查可以分為：日常檢查、定期檢查和特殊檢查。

（1）鑒定橋梁結構整體性能、功能

根據橋梁具體的受力情況，橋梁荷載試驗可分為靜載試驗和動載試驗；而根據試驗持續時間的長短，可分為瞬時試驗和長期試驗。在靜載情況下，通常要測定作用力（包括靜荷載、支座反力、推力）的大小、構件的內力（包括彎矩、軸向力、剪力、扭矩等）、各種應力在斷面上的分布狀態以及大小、各種變形（包括撓度、相對位移、轉角等）及其局部破損情況（如裂紋）等。

按照主要承重結構的不同，橋梁可分為兩類，即實腹梁橋和桁架梁橋。實腹梁橋的橫截面積取決于彎矩，而在均布荷載情況下彎矩和跨度的平方基本呈正比例關系。如果跨度比較大，梁腹板上的平均法向應力非常小，材料得不到充分利用，因此跨度最好不要太大；再者，為使材料得以充分利用，桁架梁橋的桿件必須承受軸向力，這樣不但自重輕，且跨越能力強，在大跨度橋建造的時候應用地比較廣泛。另外，實腹梁橋具有構造簡單的特點，在制造和架設的時候十分便捷。

（2）橋梁健康檢測

在進行橋梁檢測時，首先應確定橋梁的受損程度，其次是評價橋梁建成后的工作狀況。這樣可為既有橋梁的設計理論提供及時、長期的由尺寸所構成的真實構建在真實的環境下，以結構響應為基礎的設計驗證，進而為橋梁的發展與研究提供高效率、低成本的堅實后盾。

橋梁健康檢測的設計以其自身的優越性，道路交通量大大高出預測的交通流量，從而使得橋梁結構的使用壽命大大降低。目前，在國內的橋梁健康狀況檢測的領域中，檢測技術相對比較成熟有以下的幾種：聲探測技術、電磁波探測技術、光纖傳感器檢測技術以及紅外熱像儀檢測技術等。這充分說明我國橋梁健康檢測技術在國內已經得到了很大的發展，對其結構在工作環境、運營條件特性認識的方面也將得到不斷的深化和發展。

（3）公路橋梁射線檢測技術

當橋梁存在縫隙或損傷時，應對橋梁進行檢測，通常依據紅外線的成像原理來進行檢測。

紅外熱像檢測技術利用物體表面溫度、紅外輻射以及材料特征之間的關系，借助紅外像儀將目標的紅外輻射轉化成可顯示的圖像。其次，利用電磁波探器進行檢測。電磁波探器主要利用超高頻短脈沖電磁波對地下介質分布進行探測，是一種地球物理勘探的方法。在對橋梁無損的檢測中，如對混凝土中孔道的定位以及鋼筋的定位，或是對混凝土的疲勞度以及缺陷等檢測，介質分布因構件的表面缺陷與材料對電渦流有很大的影響，因此，通過電渦流的大小判定材料表層的缺陷狀況。另外，在進行檢測中，必須對檢測儀器或者檢測裝備的射線源進行有效的防護，將射線對人體造成的損害程度降到最小。這也是核子儀設計中所必須要考慮的問題。

3 橋梁檢測的應用及意義

隨著經濟發展的不斷深入，橋梁工程備受重視，而橋梁檢測是橋梁工程的重要監測途徑。橋梁檢測是評價橋涵工程質量缺陷和鑒定工程事故的重要手段，其可為橋梁的質量缺陷或安全事故的判定提供數據支撐，便于準確地判別質量缺陷和事故的性質、范圍和程度，合理評價事故損失，明確事故責任，從而總結經驗教訓。

4 結語

加強路橋養護的檢測技術研究并適時推動技術革新，一定程度上對橋梁使用質量以及安全管理、減少安全事故的發生等有著重要的作用。因此，必須對橋梁檢測工作的長期性、定期性以及適時性給予足夠的關注，進行技術革新的探索，對技術應用結果做總結分析，制定多項養護預案，以確保橋梁養護工作的有效開展。

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