魏濤濤
南京工大橋隧與軌道交通研究院有限公司 江蘇南京 210000
公路橋梁是我國基礎設施的重要組成部分,公路橋梁的建設目的是為了提高我國交通運輸水平,為國民提供更加便利、高效、安全的出行條件。但是公路橋梁建設過程復雜繁瑣,一旦出現質量問題,對于經濟、民生的發(fā)展會產生嚴重的不利影響。所以公路橋梁的檢測試驗是確保橋梁可以正常通行和后期確保橋梁繼續(xù)運轉的保障。公路橋梁的建設,建成通車只是第一步,更重要的是運營階段長期的養(yǎng)護、試驗檢測、維修等工作,其試驗檢驗涉及到工程參數、材料驗收評定、路橋養(yǎng)護管理等方面都會對橋梁的整體結構起到重要的影響。現役橋梁的試驗檢測和技術評定,在建和竣工橋梁的荷載試驗和質量檢測,涉及人民安危,也因此向來受到政府及民眾的重視。
直接觀測橋梁外觀有無明顯破損裂痕,通常可以根據橋梁的結構形式確定需要調查的要點。由于橋梁施工使用的材料主要有混凝土、鋼筋、瀝青等原料,橋面經過超重超限的車輛荷載、雨水侵蝕等不可避免的會導致橋梁出現不平整、坑洼、裂縫等現象。運營時間越久,橋梁結構都會出現不同程度的破損。因此對橋梁狀況的檢測、記錄、分析病害原因,并對出現損傷缺陷的橋梁及時采取措施進行維修加固,是橋梁保持‘健康’的必須途徑[1]。
橋梁結構主要分為三部分:上部結構、下部結構和橋面系。對橋梁結構的檢測主要針對這三部分進行。其中運用現代傳感技術-激光雷達測試橋梁上部結構和下部結構的撓度,雙波長遠紅外成像檢測橋梁混凝土結構的缺陷等。通過對這些方面的檢測,測量橋梁的整體線形和局部缺陷。橋面系主要包括[2]:橋面鋪裝、防排水系統(tǒng)、欄桿、伸縮縫、燈光照明等,對這些部分的檢查主要通過目測病害。對橋面的定期檢測有橋面縱橫坡檢測,橫坡是由路幅和路側帶等組成的橫向坡度,縱坡是路線縱斷面的坡面兩點高差與水平距離的比,其排水主要是防止雨水路面堆積,使路中間與路邊緣有一定的高度比,即路中間高,兩邊低,水就可以往兩邊流,解決積水問題。如果橋身比較長,可以在橋的兩邊設置一些排水孔,以便路面積水的排出。對以上這部分的檢查主要是檢測橋梁有無缺陷和排水系統(tǒng)有無損壞。檢測要定期計量數據,登記成冊,以備后期對比參考[3]。
荷載試驗是指對既有橋梁或新建橋梁進行加載試驗,記錄橋梁在荷載作用下的結構反應,為橋梁承載能力評定和日后養(yǎng)護、維修、加固的決策提供科學依據和支持。通過靜載試驗測試橋梁重要部位承載力以及在荷載情況下能否正常工作;通過實測數據與理論計算結果分析對比,判斷橋梁的承載能力是否滿足相應的荷載等級。通過動載試驗測定橋跨結構的自振特性和動力響應值,判斷結構的實際剛度情況,結構部件如果有缺損,振型會出現變異,變異區(qū)段即為缺損所在的區(qū)段。荷載試驗通常使用應變傳感器、光電撓度儀、全站儀、水準儀等儀器來采集結構的受力和變形數據,利用損傷技術識別、機械測試技術等方法進行系統(tǒng)分析,同時對比理論數據,再評價結構的整體性能。

圖1 激光雷達測試
交通運輸業(yè)的不斷發(fā)展對橋梁道路的質量要求也越來越嚴格,橋面通行車輛的增多,要求對橋梁的檢測也要頻繁和嚴格。并且在建造橋梁時所用材料和施工標準也都要提高。近年來橋梁檢測技術不斷進步,檢測方法不斷更新,試驗方式靈活多樣,對我國橋梁事業(yè)的發(fā)展起到了深遠的影響。在這些技術的輔助下,我國橋梁質量一定會不斷提高,更好的促進社會經濟的長遠發(fā)展。