淺談橋梁的常見病害與檢測技術

鄺洋輝

摘要：隨著中國社會現代化經濟的飛速發展，我國在橋梁工程的建設領域以一種令世界矚目的速度在飛速發展，橋梁在現代社會的地位也在不斷提高，無論是跨海、跨河橋梁還是高架橋、立交橋都與國民經濟和人們的日常生活息息相關。然而，隨著人們和國家對于橋梁的依賴性越來越高，橋梁的使用頻率也在大幅增加，導致在役橋梁逐漸暴露出結構病害問題。本文主要在總結目前工程經驗的前提下，分析了橋梁病害的主要成因，并對橋梁的檢測技術進行了探討。

關鍵詞：橋梁；病害；檢測技術

前言

隨著中國社會現代化經濟的飛速發展，我國在橋梁工程的建設領域以一種令世界矚目的速度在飛速發展，橋梁在現代社會的地位也在不斷提高，無論是跨海、跨河橋梁還是高架橋、立交橋都與國民經濟和人們的日常生活息息相關。然而，隨著人們和國家對于橋梁的依賴性越來越高，橋梁的使用頻率也在大幅增加，導致在役橋梁逐漸暴露出結構病害問題。如果放任橋梁的這些工程病害肆意發展，很可能會對社會公共財產和人民的生命財產安全產生無法挽回的危害和損失。因此，人們對于既有橋梁的病害和安全問題越來越重視，越來越多的工程技術人員也開始研究橋梁的檢測技術和加固技術。本文主要結合目前的研究情況，分析了混凝土橋梁的主要病害原因、橋梁的檢測方法以及既有橋梁的加固技術，希望對未來解決橋梁安全性和耐久性問題能提供一定的參考意義。

一、混凝土橋梁病害成因分析

目前的橋梁主要材料是混凝土，總結發生結構病害的混凝土橋梁特點，將其病害原因可以大致劃分為以下2類：

第1類因素：這類因素的共同特點都是主要由外部原因所引起，這樣的外部因素可能有許多，例如氣溫、水分、雨水中的酸性成分、高溫等等。混凝土材料的特性是當其作為構筑物材料時，會在其四周和里面保留一定體積的細小孔洞，在這種情況下外部的空氣和水能夠通過這些固有的孔洞進入構筑物的結構里面，并通過氧化還原反應作用混凝土和鋼筋，從而影響這些建筑材料的力學特性，降低其力學強度和耐久度。通過時間的不斷積累，越來越多的混凝土和鋼筋發生上述變化，最終影響整個橋梁工程的承載性能和穩定性。然而，如果采取合適的手段進行人為干預上述變化過程，能夠停止或者大幅減緩上述材料的化學反應速度，進而實現對于橋梁工程某些病害問題的防治。

第2類因素：這類是由于人為因素所造成對橋梁的不利影響。有些時候，人們為了某些經濟利益等因素，無視橋梁的設計承受能力，肆意的超載、超負荷地使用橋梁，從而使得橋梁的結構發生破壞而大幅降低了使用年限；此外，橋梁設計不合理、或者施工質量不過關也是造成橋梁病害的常見因素。與第1類因素不同的是，第2類因素往往會使得橋梁病害發展的較為迅速。往往會對結構安全構成極大的威脅。

二、既有橋梁的檢測方法

目前，總結國內對于橋梁的檢測方法，大致可以分為以下3類：

1.常規檢測

常規檢測主要是對于所建成橋梁與設計圖紙的一致性進行核查，包括橋梁的幾何尺寸、每個受力桿件的截面大小、鋼筋數量及分布情況等內容進行檢測，然后對于橋梁所用材料如鋼筋、混凝土、砂漿的力學參數進行測定，常見的力學參數包括抗拉強度、彈性模量、砂漿等級等。然后對橋梁的使用情況進行調查，并從橋梁管理人員處了解橋梁目前發現的病害跡象，并對相應的情況進行詳細調查，如橋梁結構發生的超出設計允許的變形、橋梁構件的裂縫發育情況等等。

2.鑒定檢查

當通過常規檢測的手段了解到橋梁已經發生的病害情況后，需要針對相應的病害做出針對性檢測，從而為橋梁病害的解決和加固工作提供依據，常見的專項檢測主要有以下幾種：

（1）混凝土強度檢測：工程上目前對于構件的混凝土強度檢測比較傾向于采用無損的方式進行檢測。與破壞檢測的方式相比，無損檢測具有省時、經濟、能夠最大限度的保留構件的原始狀態等優點，所以一直受到工程界的青睞。無損檢測法又分機械（敲擊法、回彈儀法、撞擊法、槍擊法等）和物理（共振法、超聲波探測儀法）及綜合法。當對單獨使用其中某一種方法所檢測的結果沒有把握時，可以考慮采用兩種或兩種以上的方法來綜合評定，進而提高檢測結構的準確性。

（2）挖取試樣法：如果無損檢驗結果需要進行驗證，可通過鉆芯取樣的方法從構件上取出混凝土，然后通過試驗機上加載試驗檢測混凝土的實際強度。采用鉆芯法檢測混凝土強度時，應該注意芯樣的選取。所鉆取的芯樣既能反映構件的強度情況，又要能在能夠保證結構的安全前提下進行鉆取，且鉆取芯樣時應盡量避開構件內的鋼筋。

3.承載力檢測技術

荷載試驗法是這類檢測項目中比較普遍采用的方法，通過現場荷載試驗及測試，模擬橋梁的運作工況從而獲取驗橋梁的實際承載力。荷載試驗法按照荷載性質可以分為靜載試驗和動載試驗2類。靜載試驗的加載量一般為設計荷載的0.8～ 1.0倍，試驗前應先進行估算。如果原橋的病害較大，初步判定承載能力將降低，則加載量可先低一點，逐步加載；若需要進行超載試驗，可逐步提高加載量，但要謹慎，加強檢查，加載方法采用時間短的方式，通常是采用車輛進行加載。

三、結束語

隨著橋梁建設的不斷發展，橋梁結構的形成與功能日趨復雜，工程的規模也越來越大，使得人們對現代橋梁的質量和壽命也逐漸關心起來。然而，人們時常能夠從新聞或者是其他途徑了解到某些在役橋梁發生工程事故，造成巨大的生命財產損失。為了避免類似的慘劇再次發生，橋梁的健康檢測與加固技術無疑己成為大型橋梁結構災害演化規律研究與安全保障的主要途徑。本文通過總結工程經驗，探討了橋梁病害的主要因素和常規檢測方法，希望能夠使得橋梁病害和檢測技術引起工程技術人員的重視。

參考文獻：

[1]雷俊卿.橋梁安全耐久性與病害事故分析[J].中國安全科學學報，2005，02：89-93+1.

[2]李少波.橋梁病害防治措施的研究[D].河北工業大學，2000.

[3]田宇.區域大中型橋梁病害分析與評估[D].武漢理工大學，2011.

[4]李闖.既有鐵路擴大基礎橋梁病害檢測評估與整治方法研究[D].中國鐵道科學研究院，2012.

[5]周星.武漢三環線五座橋梁養護管理研究[D].武漢工程大學，2014.

[6]譚志鵬.橋梁病害類型及成因分析[J].山西建筑，2008，11：314-315