淺談橋梁鋼結構技術與檢測

王忠禮 高樹棟

（山東恒建工程監理咨詢有限公司 山東濰坊 261057）

淺談橋梁鋼結構技術與檢測

王忠禮 高樹棟

（山東恒建工程監理咨詢有限公司 山東濰坊 261057）

對于橋梁來說，鋼結構質量的好壞將直接決定著整個工程的施工質量，與人們的生命健康安全之間聯系緊密，因此加強對橋梁鋼結構的檢測是十分必要的。本文主要針對檢測橋梁鋼結構功能狀態和整體性能、診斷橋梁鋼結構材料缺損狀況以及在橋梁鋼結構檢測中對常規無損檢測技術的應用這三個部分做了詳細分析。

橋梁鋼結構；檢測技術；無損檢測

1 檢測橋梁鋼結構功能狀態和整體性能

在檢測橋梁鋼結構整體性能的時候，需要根據實際的受力情況來進行靜載試驗和動載試驗，再按照試驗時間的長短可分為長期試驗和瞬時試驗兩種。在靜載試驗中，需要檢測支座反力、推力以及靜荷載等作用力，同時對于彎矩、軸向力、扭矩、剪力等構件內力以及造成斷面、變形的各種作用力的大小以及分布和局部結構損壞情況都需要準確的測定[1]。在動載試驗中，則需要測定構件衰減特性、加速度、自振頻率、動應力、荷載大小、變化、頻率等方面的內容。

1.1 機械檢測技術

機械檢測過程中一般需要軸、齒輪、度盤、杠桿、指針、彈簧等儀器設備，一般可以將其分為機體保護、轉換機構、指示機構以及傳感機構這四個部分。（1）機體保護：機體保護主要是將轉換機構、指示機構以及傳感機構這三個部分有機連接，形成一個整體，減少外界環境對其造成的影響和干擾；（2）轉換機構：這一部分的功能主要是用長度變化替換被測量構建中感受到的變化情況，能夠通過對方向的改變而實現擴大和縮小，一般主要包括百分表和彈簧中的大小齒輪等部分；（3）指示機構：其作用主要是準確的表現出轉換機構中放大或縮小的長度以及其改變方向，一般是由指針和度盤構成；（4）傳感機構：傳感機構的功能主要是針對測量構件的變化能夠直接感受到，同時向轉換機構傳遞變化情況，當機械測量儀器是張線式的話，其機構一般是鼓輪類，如果是接觸式的話，其結構則一般是測桿、彈簧等。

1.2 電測技術

電測技術的原理是通過對某種傳感元件的借助，就能夠用電量變化來表示應變變化情況，再借助相關的儀器設備就是放大電壓或電流的變化情況，最后給出機械量指示。在一般情況下，電阻應變片就是傳感元件，電阻應變儀就是測量儀器，在公路橋梁結構檢測中對電測技術的使用比較早，而且較為廣泛，就現在來看，該技術以及相關完善，而且具有較強的應用性。

1.3 射線檢測技術

所謂的射線指的就是由同位素或核子所散發出來的能束，是無形的，并受到土壤密度、水分等方面的嚴重影響，具有較為顯著的規律性，這樣就能夠準確的檢測出土壤的密實度和含水量。該檢測技術一般分為透射表面型、散射表面型、散射插入型和透射插入型四種類型，對于射線來說，具有一定的放射性，嚴重威脅著人們的身體健康，因此在實際操作的過程中，應該加強對相關保護措施的有效實施，最大限度的減小對人體造成的影響和控制，威脅檢測人員的生命健康安全。

2 診斷橋梁鋼結構材料缺損狀況

2.1 目測法

一般情況下，橋梁鋼結構構件出現缺損的表現主要為環境侵蝕、鋼筋銹蝕、層離、蜂窩、空洞、裂縫、碎裂、剝落等形式，對于這些表面缺損來看的話，通過一些輔助工具就能夠直接通過目測的方式觀察出來。

2.2 聲波檢測法

這種方法主要是對檢測的構件經過工具敲打，根據聲音的不同而判斷結構中是否存在破損現象，這種檢測方法操作十分的簡單，在很多檢測工作中都得到了廣泛應用。

2.3 超聲波探傷技術

該技術應用的是超聲波脈沖速度，能夠充分的檢測出焊縫、鋼材、混凝土中的裂縫、空洞、火災等缺損情況。

2.4 雷達檢測技術

雷達檢測技術主要指的是利用脈沖雷達電磁回波，一般混凝土橋面板是瀝青表層的話，主要都是應用該技術檢測。

2.5 鋼筋銹蝕評價技術

在鋼筋混凝土橋梁結構中，存在著結構開裂、含水量不足、含氯鹽量不足、密實度、保護層厚度、碳化深度、滲水度等方面的問題，這樣也就常常會出現鋼筋銹蝕問題[4]。如果沒有及時采取有效措施處理的話，就會造成混凝土內部結構的損壞，這就需要加強對鋼筋銹蝕的評價。

①直接評價鋼筋銹蝕技術。直接對鋼筋銹蝕程度進行評價的話，主要應用三種技術：一是線性極化探測技術，該技術主要是通過對電化動力學原理的應用，即使是電極間十分微小的電流也能夠準確的測出；二是電阻探測技術，金屬板發生銹蝕之后，就會較小其原有的厚度，這樣也就會造成電阻增加，然后探測出銹蝕情況；三是半電池電位測量法，當將需要被測量的鋼筋與某一個已知的、保持常量的基準電極和極電位進行比較就能夠得出，鋼筋的準確極電位，這在評定鋼筋混凝土耐久性的操作中應用比較廣泛。另外針對一些剛完工的橋梁建設中，也多被用于檢測工作中，同時在舊橋加固檢測中也得到了廣泛的應用。

②間接評價鋼筋銹蝕技術

當混凝土電阻率通過四電極法測量得出之后，混凝土保護層應用保護層測定儀檢測完成之后，保證其滿足各方面的要求，通過對混凝土中氯離子含量檢測之后，就能夠準確的判斷出鋼筋銹蝕的實際情況。將酚酞酒精溶液噴灑在新鮮的混凝土斷口處，就能夠有效的檢測出其碳化深度。當PH值＞10的時候，如果噴灑的酚酞酒精溶液呈現出粉色，就表示沒有出現碳化現象；如果溶液顏色沒有發生變化，則表示混凝土已經出現碳化現象，并很有可能會存在銹蝕現象，難以對鋼筋進行有效的保護。

3 在橋梁鋼結構檢測中對常規無損檢測技術的應用

在橋梁鋼結構中，焊接接頭是十分常見的連接方式之一，也是確保其結構安全的關鍵部分和環節，在一般情況下，橋梁鋼結構的整體質量直接取決于焊接接頭的質量好壞。在焊接橋梁鋼結構接頭的時候，如果出現構件組裝偏差或者是焊工操作不當等方面問題的話，都會不同程度的對橋梁鋼結構造成損壞。對于在焊接接頭處存在的缺陷主要包括內部缺陷和表面缺陷兩個方面，內部缺陷常常表現出裂紋、未焊透、未熔合、夾渣、氣孔等問題，表面缺陷常常表現出表面裂紋、表面氣孔、咬邊等問題。在橋梁鋼結構中超聲波檢測主要是用于T型焊接接頭、對接焊接接頭、腹板、翼緣板等部位；射線檢測技術主要應用于對接焊接接頭、腹板、翼緣板等部位的檢測，其中最關鍵的就是翼緣板焊接接頭質量[5]。這兩種技術主要是針對橋梁鋼結構內部存在的缺陷進行準確的檢測，對其存在的問題進行定量、定位和定性，如果存在超標缺陷的話，則應該及時的返修，當完成返修之后還應該加強復檢。當完成射線檢測、超聲波檢測和彎管檢查之后，還需要對橋梁鋼結構進行渦流檢測、滲透檢測以及磁粉檢測，這主要是對表面以及近表面的缺陷進行檢測。

[1]張鳴功,張勁文,高星林,劉吉柱.港珠澳大橋橋梁鋼結構制造關鍵技術及質量控制[J].廣東公路交通,2015,03∶14-17.

[2]趙一葉.橋梁鋼結構制作與安裝技術簡析[J].經營管理者,2016,17∶444.

[3]楊金森.無損檢測新技術在鋼結構橋梁中的應用研究[J].中外企業家,2013,19∶192+194.

[4]葉覺明,李榮慶,孫連峰.鋼梁結構長效涂裝防護問題探討[J].現代涂料與涂裝,2011,07∶53-57.

[5]馬建華,陳燕忠.橋梁鋼結構維修防腐涂裝技術[J].涂料技術與文摘,2013,05∶32-35.

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1007-6344（2017）01-0041-01