橋梁檢測和狀態(tài)評(píng)估研究與應(yīng)用

王國朋

摘要：本文首先闡述了橋梁狀態(tài)評(píng)估內(nèi)容，接著分析了橋梁檢測的要點(diǎn)，最后對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)檢測應(yīng)用進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：橋梁;檢測;狀態(tài)評(píng)估;應(yīng)用

引言：

在橋梁設(shè)計(jì)和實(shí)際應(yīng)用中，橋梁檢測和狀態(tài)評(píng)估起著關(guān)鍵的作用。橋梁檢測分析允許對(duì)橋梁施工本身的安全性、耐久性和適用性等指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，以提高橋梁施工質(zhì)量，延長橋梁使用壽命。在這方面，這也將是促進(jìn)我國橋梁建設(shè)的重要措施。

1橋梁狀態(tài)評(píng)估內(nèi)容

1.1橋梁安全性的評(píng)估

在橋梁安全評(píng)估方面，橋梁承載力的有效預(yù)測直接影響橋梁的整體性能和安全性。橋梁的承載能力與橋梁質(zhì)量密切相關(guān)。究其原因，橋梁的剛度和強(qiáng)度是否滿足規(guī)定的要求，將直接影響橋梁的承載能力。公路橋梁占線路比例較大，常用橋梁跨度在40m以下的比較常見。橋梁結(jié)構(gòu)和跨度的合理選擇對(duì)保證橋梁的整體性能和運(yùn)營安全起著重要作用。在橋梁檢測和狀態(tài)評(píng)估過程中，有必要進(jìn)行承載試驗(yàn)，以判斷橋梁的承載能力，為橋梁的安全運(yùn)營提供參考依據(jù)。作為最直接有效的橋梁承載檢測方法，在檢測過程中，需要選擇不同的檢測點(diǎn)，根據(jù)最不利荷載工況原理測量該點(diǎn)的承載能力，并與標(biāo)準(zhǔn)承載能力進(jìn)行比較，得到橋梁的承載能力，這是橋梁能否順利通過，滿足運(yùn)輸需要的重要依據(jù)。

1.2橋梁耐久性評(píng)估

評(píng)價(jià)橋梁施工的質(zhì)量和耐久性，需要從原材料、施工程序、工程設(shè)計(jì)等多方面入手。在橋梁施工原材料的應(yīng)用中：（1）要保證材料是合格產(chǎn)品，符合橋梁施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求;（2）堆放問題，保證材料的長期應(yīng)用效果，不能失效;（3）在使用過程中，可以根據(jù)產(chǎn)品的特點(diǎn)采取必要的保護(hù)措施，保證材料能夠長期發(fā)揮作用。在材料的選擇上，選擇優(yōu)質(zhì)材料可以有效提高工程施工質(zhì)量。在橋梁耐久性評(píng)估中，考慮結(jié)構(gòu)的耐久性是非常重要的。

1.3橋梁適用性評(píng)估

橋梁施工前，應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場情況和使用功能進(jìn)一步確定施工結(jié)構(gòu)模型，以充分發(fā)揮橋梁的使用價(jià)值。橋梁的使用價(jià)值主要從車輛的交通狀況、道路的安全性和舒適性等方面來判斷。

1.4橋梁的結(jié)構(gòu)評(píng)估。

橋梁結(jié)構(gòu)的評(píng)價(jià)主要集中在四個(gè)方面：（1）評(píng)價(jià)橋梁的外觀;（2）評(píng)估橋梁的結(jié)構(gòu);（3）評(píng)估橋梁材料的選擇;（4）評(píng)估橋梁的狀態(tài)參數(shù)。通過以上評(píng)價(jià)，可以得到橋梁的整體性能，但無法評(píng)價(jià)橋梁的安全損失和退化速度。橋梁結(jié)構(gòu)的評(píng)估方法主要有外觀檢測法、局部檢測法、靜態(tài)檢測法、動(dòng)態(tài)檢測法等。評(píng)價(jià)方法要根據(jù)實(shí)際情況確定。例如，徐浦大橋是一座采用懸臂拼裝法施工的組合梁斜拉橋，橋梁結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度可以通過回彈法、超聲波法、貫入法、斷裂法等進(jìn)行檢測。其中，回彈法和超聲波法應(yīng)用廣泛，因?yàn)樗鼈儾粫?huì)損傷橋梁。在檢測過程中，要注意混凝土的凝固程度，其濕度會(huì)對(duì)回彈值和超聲波脈沖速度產(chǎn)生一定的影響。

2橋梁檢測的要點(diǎn)

2.1找準(zhǔn)需要進(jìn)行檢測的橋梁部位

在橋梁檢測過程中，橋梁檢測有許多不同的形式和方法，其中最基本的就是對(duì)橋梁外觀的檢測。首先，從橋梁上部開始，這部分橋梁檢查主要涉及的橋梁結(jié)構(gòu)是對(duì)承重結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查。還需要檢查整個(gè)大橋結(jié)構(gòu)的裂縫和空洞，以及最外層表面的混凝土是否脫落。此外，重要的是檢查橋梁支座，看看整個(gè)裝置是否完整。同時(shí)支座表面是否清潔，兩側(cè)鋼板是否有不同程度的腐蝕，橡膠體是否有一定程度的磨損。橋梁上部檢查后，需要對(duì)橋梁下部進(jìn)行檢測，包括整個(gè)橋臺(tái)和橋墩的檢測、基礎(chǔ)的穩(wěn)定性檢測以及基礎(chǔ)在外部自然環(huán)境和使用中的磨損和侵蝕檢測。橋墩應(yīng)注意其結(jié)構(gòu)是否有裂縫或其他情況，也應(yīng)注意所有表面結(jié)構(gòu)是否異常，如是否有混凝土脫落或裂縫。一旦發(fā)現(xiàn)這些問題，要及時(shí)關(guān)注和解決。

2.2橋梁檢修出現(xiàn)的相關(guān)故障問題和及可能帶來的后患

仔細(xì)檢查各個(gè)部件后，就會(huì)產(chǎn)生橋梁檢查結(jié)果，這一點(diǎn)很重要。尤其是新建橋梁，檢測結(jié)果的確認(rèn)直接關(guān)系到橋梁正式投入使用時(shí)的影響。一旦檢測結(jié)果與橋梁的實(shí)際情況存在一定的出入，就會(huì)導(dǎo)致橋梁在使用中存在安全隱患，嚴(yán)重時(shí)可能造成不可估量的后果和嚴(yán)重的安全事故。因此，經(jīng)過嚴(yán)格規(guī)范的測試，橋梁的問題應(yīng)該得到解決，包括整個(gè)結(jié)構(gòu)中橡膠層的老化和支座的不斷變化，這些問題與橋梁的使用壽命有著最直接的關(guān)系，將影響橋梁長期使用的安全性。如果橡膠層老化，并且在測試過程中沒有檢測到這個(gè)結(jié)果，會(huì)使橡膠支座失去功能，久而久之無法發(fā)揮相應(yīng)的功能，不僅給橋梁帶來很大的安全隱患，因此要重視相應(yīng)的檢測結(jié)果，迅速解決問題，避免這些故障問題的存在帶來不必要的安全隱患和經(jīng)濟(jì)損失。

3橋梁結(jié)構(gòu)檢測應(yīng)用

隨著我國橋梁技術(shù)的全面發(fā)展，橋梁結(jié)構(gòu)檢測與評(píng)估技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。

以某大橋荷載試驗(yàn)為例。該橋?yàn)橄鲁惺阶兘孛驿摴芑炷凉皹?，全長504.58米，設(shè)計(jì)荷載為汽車-20，掛車-100。在試驗(yàn)中，靜載試驗(yàn)的加載效率在0.93～1.05之間，符合《公路橋梁承載力檢測與評(píng)估規(guī)范》（JTG/TJ21-2011）的相關(guān)要求，試驗(yàn)可靠有效。拱腳控制段測點(diǎn)的應(yīng)變驗(yàn)算系數(shù)不大于1，表明拱腳試驗(yàn)段的強(qiáng)度滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。卸載后，主要測點(diǎn)的相對(duì)殘余撓度和應(yīng)變不超過20%，滿足規(guī)范要求，表明結(jié)構(gòu)處于彈性工作狀態(tài)。主要測量點(diǎn)的撓度校準(zhǔn)系數(shù)不大于1，表明試驗(yàn)跨度的剛度滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求;L/4控制段測點(diǎn)應(yīng)變校核系數(shù)不大于1，說明L/4試驗(yàn)段強(qiáng)度滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求;跨中控制段測點(diǎn)的應(yīng)變驗(yàn)算系數(shù)不大于1，說明跨中試驗(yàn)段的強(qiáng)度滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。脈動(dòng)測試中，主橋?qū)崪y豎向彎曲頻率和橫向彎曲頻率與理論計(jì)算值基本一致，表明結(jié)構(gòu)整體動(dòng)剛度滿足規(guī)范要求，結(jié)構(gòu)阻尼比在2.49%-6.67%之間。主橋跨中截面在各車速下的實(shí)測動(dòng)增系數(shù)在1.039～1.074之間，跨中截面最大沖擊系數(shù)為0.074，在正常范圍內(nèi)。試驗(yàn)結(jié)果表明，主橋的實(shí)際承載力能夠滿足設(shè)計(jì)荷載的正常使用要求。

結(jié)束語：

橋梁狀態(tài)評(píng)估在橋梁的建設(shè)和使用中起著極其重要的作用，它可以具體評(píng)估橋梁的耐久性、安全性和適用性等綜合性能，為提高橋梁施工質(zhì)量和延長橋梁使用壽命提供有效的參考。因此，在橋梁建設(shè)數(shù)量和規(guī)模不斷增加的背景下，橋梁檢測技術(shù)的逐步完善和新技術(shù)的更新是確保我國橋梁可持續(xù)發(fā)展的有效手段。

參考文獻(xiàn)：

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