公路橋梁健康監測技術的應用探究

（中電建冀交高速公路投資發展有限公司，河北 石家莊 050000）

在交通運輸發展提速的今天，路網密度逐步提升，公路橋梁建設規模逐步擴大。然而隨著公路橋梁的使用，容易出現安全與耐久性等問題，且很多舊有施工有一定局限，在長時間高負荷運營中易出現問題，需要加強健康監測，全面掌握公路橋梁的真實狀況。因此，要重視公路橋梁健康監測技術的應用，確保公路橋梁結構符合現有交通運輸荷載要求，避免出現各種安全事故。

一、公路橋梁健康監測技術的重要性

公路橋梁建設工程中，材料缺陷、設計不合理等因素都將為施工帶來不利影響，如何做好公路橋梁質量鑒定是需要重點思考與探討的問題。公路橋梁建設項目與汽車零件不同，無法通過單個試件破壞分析質量，需采取非破壞性試驗檢測技術和方法，合理評價公路橋梁工程質量缺陷，這是公路橋梁工程質量管理中的重要內容。因此，加強公路橋梁健康監測技術的應用意義重大，在推廣與應用新技術上具有重要價值。

在公路橋梁材料的現場試驗中，確定現場工程材料能否在項目建設中直接運用，同時做好試驗檢測工作，也在工程質量評定上發揮作用。然而，現階段公路橋梁試驗檢測中也有很多問題，如查驗樣品與具體工程試件材料無法維持一致，難以發揮出查驗結果對公路橋梁工程的指導作用。未有效做好監理工作、現場監理形式化，不能將監理的作用真正體現出來。此外，抽查樣品結果不能及時送檢，在未得出結果的前提下開展下一道施工工序，導致公路橋梁工程中不能發揮出試驗檢驗的作用。

在公路橋梁建設過程中，必須充分應用健康監測技術，結合公路橋梁具體狀況作出健康評估，從而有針對性地開展養護與維修工作。在公路橋梁健康監測中，通常需要提前掌握待檢測公路橋梁的詳細信息，了解公路橋梁的關鍵結構，掌握待測實體的基本狀況，并有效收集與公路橋梁相關的地質信息、原始設計資料、施工現場資料、原材料試驗結果、日常檢測記錄和歷史維修資料等，不斷調整健康檢測方法與內容，選用有效的健康檢測技術。同時要結合公路橋梁健康監測要求，制定科學合理的計劃，準備所需的檢測與試驗的器具，有序推進公路橋梁健康監測，并結合最終結果作出健康評估，形成公路橋梁情況分析報告。

二、公路橋梁健康監測方式

（一）混凝土強度測定

在公路橋梁長時間使用過程中，混凝土強度將發生一定程度的變化，很多公路橋梁可使用同條件、同齡期試塊以明確其強度。若公路橋梁無試塊，則可以采取無損測試技術，常見的方法包括回彈法、超聲波法和超聲波回彈綜合法等，在當前公路橋梁健康監測中應用比較多，且獲得的結果誤差很小，尤其是超聲波回彈綜合法檢測精度更有保障。回彈法檢測非常便捷，當混凝土結構齡期超過3個月后，通過回彈法修正混凝土表面碳化深度。

（二）鋼筋銹蝕判定

公路橋梁混凝土耐久性不佳，環境對碳化深度影響大，混凝土保護層厚度較小，容易出現開裂等缺損，從而引起鋼筋銹蝕現象。在對外觀檢查與敲擊后，可檢測出程度較重的鋼筋銹蝕問題，并對公路橋梁混凝土裂紋明顯處鉆芯，獲得內部鋼筋的銹蝕狀況，有利于有針對性開展養護加固措施。

（三）結構受力性能檢測

在分析公路橋梁整體外觀特性后，要結合技術規范與歷史常規檢測結果作出評價與比較。在歷史數據變化較大的情況下，且結構外觀出現了較大損害的橋梁，在判定其是否具有使用功能或是否需要降級使用時，應對公路橋梁采取荷載試驗，對結構受力性能狀況作出準確判斷。

在荷載試驗的過程中，一般結合公路橋梁設計承載力情況，從結構幾何尺寸、支撐條件、外觀缺陷與通行荷載出發，并考慮到橋梁結構計算理論確定實際承載力。一般選擇車輛加載的方式測定梁的應變、撓度及裂縫，對比分析試驗結果與理論計算值，對橋梁具體承載能力作出判斷。這樣有利于掌握公路橋梁的實際承載力，在結構受力性能表述上更加直觀，一般在評定新結構研究與橋梁質量上應用較多。荷載試驗方法一般在橋梁工作狀態不明的情況下應用，解決橋梁結構表觀檢查方法不足的問題。

（四）自動化監測

由國內出現的公路橋梁安全事故教訓可知，在橋梁使用10年后，易暴露出設計與施工過程中的缺陷，且公路橋梁安全問題在長時間運營累積下會出現疲勞與損傷，這一問題將逐步加重，從而容易出現各類安全事故。針對這種狀況，要選擇自動化監測措施長期監測公路橋梁。應該引起關注的是，在自動化監測的過程中，不僅要配置傳感器，也需要積極應用更加先進的自動化監測系統。在全壽命周期內監測公路橋梁，監測系統需要符合施工期與運營期要求，同時應用傳感器遠程接收數據狀況，有利于數據的統一化管理與分析。

云監測系統作為現階段國內自動化監測領域功能完善的監測平臺，在應用上有著界面友好性、功能開發性、權限完善性等優勢，能夠完成多結構物在同一平臺上的監測，同時與市場上的信號傳感器實現無縫對接，實現多項目統一管理。在面對海量數據時，可高效便捷地完成分析與評估等工作。平臺功能包括遠程數據接收、數據異常告警、定時報表生成、數據分析對比、數據預測等，特別是完成了與AI技術、BIM模型等對接后，在公路橋梁健康監測中將發揮出越來越重要的作用。

三、結語

隨著各種新材料、新工藝和新結構形式等的廣泛應用，對公路橋梁結構的要求也逐步提升，必須適應不同的地理環境。現代公路橋梁建設越來越復雜，要提升公路橋梁健康狀況與工作情況監測效果，需要掌握國內外新檢測方法，在公路橋梁分析中充分應用國內外先進的基礎研究成果，同時結合實際狀況將檢測驗證工作做到位，以此確保公路橋梁檢測手段更加豐富，積累更多健康監測經驗，理論與實踐有效結合，為公路橋梁健康監測工作開展創造更加有利的條件。