道路和橋梁是交通運輸係統中不可分割的一個整體,而公路橋梁質量的好壞往往影(yǐng)響著整條(tiáo)公路的運(yùn)營安全和質量,因此橋梁(liáng)養護管理工作是極其重(chóng)要的。
目前,對(duì)橋梁的養護(hù)管理主要是清掃橋(qiáo)麵、修補坑(kēng)槽;對橋梁檢查,主要(yào)是通過人工目測檢查、手工記錄打分,來判定橋梁結構狀況。若要更準確判斷橋梁實際工作狀況(kuàng),為橋梁加固或大(dà)修(xiū)提供(gòng)依據,在橋梁外觀病害檢查的基礎上,則有必要進行深一步的橋梁結構材料的檢測和荷載試驗。橋梁(liáng)的科學化管理十(shí)分重要,一旦發生橋梁事(shì)故,不單經濟損失很大,政治(zhì)影響會更大,因此為提高橋梁管理水平,必須重視(shì)橋梁檢測,了解橋梁檢測的工作程序、檢測項(xiàng)目(mù)及檢測方法,掌握試驗數據處理(lǐ)和分析方(fāng)法。橋梁試驗檢測為養護管理提(tí)供了直接的數據和依(yī)據,其工作涉及麵(miàn)廣,技術複雜,難度較高(gāo),采用先進的檢測設備(bèi)則可大大提高檢測的精度和工作效率。
橋(qiáo)梁檢查
橋梁檢查(chá),主要是對橋梁技術狀況的調查,即橋梁缺陷和(hé)損傷的性質、部位、嚴重程度及發展趨勢,找出產(chǎn)生缺陷和損傷的主要原因,分析和(hé)評價(jià)其對橋梁質量和使用承載(zǎi)能力的影響,為橋梁維修和加固設計提(tí)供(gòng)可靠的技術數據和依據。因此,橋梁檢查是(shì)在進行橋梁養護、維修(xiū)與加固之前必須進行的工作,是決定維修與加固(gù)方案是否可行和正確與否的可靠(kào)保證,也是橋(qiáo)梁評定、養護、維修與加固工(gōng)作中(zhōng)必不可少的(de)重要組成部分。
按照檢查的範圍、深度、方式和檢查(chá)目的的不同,橋梁檢查(chá)主要分為橋梁經常檢查和橋梁(liáng)結構檢測兩(liǎng)類。
1.橋梁經常檢查
橋梁經常檢查包括橋梁日常巡查和橋梁定期檢查。
橋梁日常巡查,一般一月一次,由路段養護人員(yuán)或橋梁(liáng)養護人員負責。其目的是隨時掌握橋梁技術狀態,確保橋梁結構功能(néng)正常,發現問題及時采取應對措(cuò)施,對需要做進一步檢查和維修的橋梁寫出報告。暴風雨和洪水過後,對橋梁要加大檢查頻率(lǜ)。
橋梁定期檢查,周期大約是每3~5年一(yī)次。其(qí)目的是定(dìng)期采集橋梁結構技術狀態的(de)動(dòng)態數據,列入橋梁養護管理係統,為評定(dìng)橋梁使用功(gōng)能、製定具體橋梁維修(xiū)計劃提供基本數據。定期檢查通常由具有一定檢查經(jīng)驗並受過(guò)專門(mén)橋梁檢(jiǎn)查(chá)培訓(xùn)、熟悉橋梁設計、施工等方麵知識的養護工程師負責組織實施。
盡管(guǎn)橋梁經常(cháng)檢查也使用簡單工具或儀器進行檢測,但(dàn)主要是以目測橋梁外觀的檢查(chá)為主,檢查結果的評(píng)定也大多是基於表麵現象和經驗。
這兩類檢查主要由橋梁管理部門進行。
2.橋梁特殊檢查(橋梁結構檢測)
橋梁特殊檢查,是在橋梁經常檢查的基礎上,進一步準確確(què)定橋(qiáo)梁技(jì)術狀況,由專業技(jì)術人員使用專門檢測儀器(qì)設備,應用無破損檢測手(shǒu)段對橋(qiáo)梁進(jìn)行全麵檢測、測強和探傷,從而找出損壞的原因(yīn)、程度和範圍,分析損(sǔn)壞所造成的後果以及潛(qián)在缺(quē)陷可能給橋梁結構帶來的(de)危(wēi)險,為評定橋梁的耐久性和承載能力、確定維修工程的實施方案提供依據。
通常有下列四種情況時,需對橋梁進行(háng)特殊檢查:
(1)在橋梁經常檢(jiǎn)查無(wú)法確定橋梁病害原因和承載能力時;
(2)在進(jìn)行橋梁重大維修加固工程之(zhī)前;
(3)在發生重大自然災害、意外事(shì)故和超重車過橋等(děng)特別事件之後;
(4)需要評定橋梁結構實際工作狀況時。
橋梁特殊檢(jiǎn)查(橋梁結構檢測)一般(bān)由橋(qiáo)梁外觀破損檢查、橋梁結構和材料(liào)檢測以及橋梁荷載試驗(yàn)三部分組成。
橋梁檢測工作程序及項目
1.橋梁檢測工作程序主要分三(sān)個階段:
第(dì)一階(jiē)段:準備(bèi)階段。其包括接受委托、收集(jí)資料、現場勘(kān)察以及編製橋梁檢測方案四項內容。
第二階段:外業檢測階段。主要是設備安(ān)裝和數(shù)據采(cǎi)集。
第三(sān)階段:分析報告階(jiē)段。即根據外業采集的數(shù)據,進行統(tǒng)計分析和計算,並(bìng)編寫橋檢報告。
對橋梁的檢測要由表及裏、由淺入深地進行,才能全麵了解和判斷橋梁的實際工作狀況,為橋梁的日常養護和加固維修提供科學的依據。
2.橋梁外業檢測項目
橋梁外業(yè)檢(jiǎn)測包括橋梁外觀病害檢查、橋梁結構材料檢測和橋梁荷載試驗。
1.橋梁外觀病害檢查
依據交通部《公路養護技術規(guī)範》(JTJ 073-96)及《公路橋梁定期檢查技術(shù)》(交通部公路所),對橋(qiáo)梁進行(háng)外觀病害檢查打分,其目的是對橋梁結構的外觀損壞狀況,有一個(gè)初步(bù)和基本的了解,並根據橋梁(liáng)損壞狀況打分、評定類別,為下一步橋(qiáo)梁結構(gòu)材料檢測提供依據。
2.橋梁(liáng)結構材料檢測
在橋梁外觀病害檢查的(de)基礎(chǔ)上(shàng),對外觀損壞較嚴重的橋梁(liáng)做進一(yī)步的橋梁結構材料檢測,其目的是深入了解橋梁結(jié)構材料的(de)工作狀態及潛在的不利影響,並預測發展趨勢,為判斷橋梁耐久性和可靠(kào)性提供技術依據(jù)。橋(qiáo)梁結構材料檢測的重點是橋梁結構鋼筋鏽蝕情況和混凝土強(qiáng)度檢測
(1)混凝土強度檢測(cè)
主要采用回彈法或超聲-回彈法進行。
混凝土強度檢測是通過用回彈儀檢測混凝土表(biǎo)麵回彈值,用超(chāo)聲(shēng)儀檢測混凝土內聲速,再根據混凝土強度(R)與回彈值和超聲(shēng)波在混凝土中的傳播速度(V)之間的相關關係,推算混凝土強度。采用回彈法時,要考慮碳化深度的影響。混凝土強度是進行(háng)橋梁結構評定的重要指標。
(2)鋼筋鏽蝕檢測
其(qí)檢測內容包括鋼筋鏽蝕電位、混凝土氯離子含量、混凝土(tǔ)電阻率以及混凝土碳化深度。
鋼筋鏽蝕檢測(cè)是通過對鋼筋(jīn)所處環(huán)境情況(如混(hún)凝土中氯離子含量、混凝土(tǔ)電阻率和碳化深度等)和鋼筋(jīn)本身自然(rán)電位(wèi)的檢測結果(guǒ),綜合(hé)評定橋梁結構中鋼筋鏽蝕狀況。其(qí)同樣是評定橋梁結構的重要參數。
(3)鋼筋分布及混凝土保護層厚度檢測
結構材料的檢測,是用各種專用儀器設備,對橋梁結構的鋼筋(jīn)和混凝土材料,進行現(xiàn)場采樣、記錄檢測數據,再依據橋梁結構材料檢測評定標準及橋梁結構材料的工作狀態進行評定,同(tóng)時對其原因進行初步分析。
3.橋梁荷載試驗(動靜載試驗)
在對(duì)橋(qiáo)梁進行了外觀病害檢查和結構材料檢測之(zhī)後,根據檢測結果,對破損嚴重(chóng)、結構(gòu)材料狀況差的橋梁進行橋梁荷載試驗。其目的是通過對橋梁按設計荷載直接加載,測試橋梁(liáng)在最不利荷載作用(yòng)下的實際響應,以(yǐ)進一(yī)步分(fèn)析和(hé)了解橋梁的工作狀態,從而判斷橋梁結(jié)構的實際承載能力。
通過動載試(shì)驗可測定橋梁結構動(dòng)力特性參(cān)數和(hé)在動力荷載作用下(xià)的強迫振動(dòng)響應,確定橋(qiáo)梁(liáng)在車輛荷載作用下的動力效應(yīng)及使用條(tiáo)件。
靜(jìng)載試驗則根據不同橋型、不同設計荷載,按等效原則設計不同的加載工況,通(tōng)過對橋(qiáo)梁實際加載,檢測橋梁最不利截麵的變形和受力狀態,從而推(tuī)斷橋梁結構在荷載作用下的實際(jì)工作狀態和(hé)使(shǐ)用承載能力。
橋梁荷載試驗的方(fāng)法,是在橋梁(liáng)結構主要控製(zhì)截麵安裝各種傳感器,在規定荷載作用下,通過儀器(qì)記錄橋梁受力和變形數據。
橋梁荷載試驗的實施分四個階段:方案設計階段、試驗準備階(jiē)段、加(jiā)載試驗階段和分析報告階(jiē)段。其內容為:
(1)方案設計階(jiē)段:通過資料分析和現場勘察,編寫出詳細的橋梁試驗檢測(cè)方案,明(míng)確試驗目的和具體試驗內(nèi)容(róng),以指導橋檢。
(2)試驗準備(bèi)階段:現場安裝各種傳感器和儀器設備。
(3)加載試驗階段:加載試(shì)驗,采集數據(jù)。
(4)分析報(bào)告階段:數據統計、計算和分析,編寫橋檢報告。
橋檢數據分析的結論及依據
橋(qiáo)檢數據分析的結論包括三方麵:
1.對橋梁結構材料狀況的評價結(jié)論
根據橋梁結構材料的檢測結果,對橋梁結構材料的現行狀況進行分析,並給出明確的評定。其重點是混凝土強度、鋼筋鏽蝕和橋梁(liáng)外觀破損(sǔn)情況。
2.對橋梁承載力的評價結論
通過對橋梁的檢測和檢算,對橋(qiáo)梁的現行承載(zǎi)力進行評定,給出明確的結論並分類。
3.對橋梁工作狀(zhuàng)態的預測和建議
通過對橋梁現狀檢測結果的分析(xī),對橋梁今後工作狀態進(jìn)行預測,指出可能的發展趨勢,為今後橋梁養護(hù)提供建(jiàn)議。
橋梁檢(jiǎn)測數據(jù)采集
橋梁檢測數據,既是外(wài)業試驗檢測的結果,也是分析報告的依據。檢測采集數據的準確與否,直接影響著橋(qiáo)檢的質量(liàng)。
為保證橋檢數據采集的可靠性,必須作到以下五(wǔ)個方麵:
1.編製好橋(qiáo)檢方案,正確選取檢測橋(qiáo)孔和檢測斷麵;
2.使用檢定合格的檢測儀(yí)器;
3.按操作規程正確使用橋檢儀器設(shè)備;
4.要嚴格按照操作規程安裝各種傳感器;
5.試(shì)驗過程中,按程序加載並(bìng)讀取數據,密切注意數據變化情況。
在實施橋梁檢測時要注意以(yǐ)下問(wèn)題:
1.檢測抽樣
其包(bāo)括試驗(yàn)檢測橋孔、試驗(yàn)斷麵的選定及檢測抽樣數量。試驗檢測橋孔要選取全橋有代表性的橋跨,如橋梁外觀破損較重及結構(gòu)病害具有代表性的橋跨。荷載試驗(yàn)斷麵一般(bān)選取橋梁結構主要(yào)受力控(kòng)製斷麵,如跨中、支點、1/4跨等部位。在進行橋梁結構材料檢測時,應選取鋼筋鏽蝕較重(chóng)、混(hún)凝土滲水腐蝕較重,具有代表性和普遍性的部位進行抽樣檢測,檢測抽樣數量(liàng)要按照各檢測項目的抽(chōu)樣頻率進行。
2.傳感器
橋檢數(shù)據(jù)是通過(guò)安裝在橋梁結構各部位的傳感器采集的(de),因此(cǐ)傳感器質量的好壞直接影(yǐng)響著對橋梁的評價。傳感器是數據采集的第一關,其安(ān)裝位置和安裝質量直接影響著橋檢數據(jù)的質量,因此傳感器(qì)要嚴格(gé)按照橋(qiáo)檢方案確定的位置放線安裝,並嚴格按(àn)照操作規程和(hé)要求進行作業。如粘貼應變片時,混(hún)凝土底麵的平整和粘貼(tiē)質量、絕緣電(diàn)阻(zǔ)等都十(shí)分關鍵,打磨底麵、打底膠、貼片、量(liàng)阻值、封膠等步驟必須逐(zhú)步進行(háng),絕不(bú)能圖省事、省力而湊合。
3.儀器
試驗檢(jiǎn)測使用的儀器(qì)設備必須經檢定合格才可使用。
4.信號(hào)線
所有試驗(yàn)用的信號電纜線,都必(bì)須編排(pái)線纜號,並按(àn)線纜阻值分組使用。
5.加載車
試驗用加載車都必須分別稱出每一個軸重,測(cè)量軸距;按規定停車到位(wèi);動載試驗時車速要準確、穩定。
6.放(fàng)線
進行(háng)靜載試驗時橋麵加載位(wèi)置的(de)劃線,一定要準確(què)無誤。
7.動靜載試(shì)驗的數據采集
對橋梁動靜載試驗中出現(xiàn)的極值或異常值必須特別關注,對卸載後(hòu)的橋梁結構恢(huī)複數據也不能(néng)忽視,因為它(tā)能(néng)反映出橋梁結構的彈性工作狀態(tài),所以應保證穩(wěn)定讀數次數和時間能充分反映結(jié)構的恢(huī)複情況。對動靜載試驗數(shù)據的采集,一(yī)定要“穩定第一”。此外,在加載試驗(yàn)時,為防止數據不(bú)穩(wěn)、漂移,應進行預加載(zǎi),等結構變形穩定後記錄完數據,再進行下一道工序,以確保(bǎo)橋檢數據采集質(zhì)量(liàng)。
8.環(huán)境影響
橋梁動靜載試(shì)驗檢(jiǎn)測要注意試驗環境(jìng)影響因素,如荷載試驗不允(yǔn)許試驗場地周圍有大的震(zhèn)源,橋麵上不(bú)允許有行人車輛通過,若實在無法避開,要做詳細記錄,數據處理時要注意剔(tī)除。靜載試驗要(yào)求環境溫度變(biàn)化要小,所以宜在夜間進行。對於關鍵數據(jù),檢測時可采用不同設備同時測量,針對不同的結構型式采用不同的儀器組合,可取得很好的效果。如在(zài)橋梁撓(náo)度檢測(cè)過程(chéng)中,可根據橋梁實際情況,分別采用連通管、電測位移(yí)計和光電(diàn)撓度計三(sān)種測量方法。通(tōng)過實踐對比,我們(men)感到電測位移計精度高,但安裝比(bǐ)較(jiào)麻煩;連通管簡單(dān)、便捷,適合(hé)橋下淨空高、水深無法(fǎ)支架(jià)的橋梁;光(guāng)電撓(náo)度計可用於靜動載試驗,但測點布置會受到一定限製。
橋檢費用
橋檢費(fèi)用主要包(bāo)括(kuò)橋(qiáo)梁檢測費用和橋梁檢測配合費用兩部分。
1.橋梁檢測費用
其包括檢測(cè)人員工資、儀器設備(bèi)使用費、各種配件(jiàn)材料費(fèi)、檢測工作用車(chē)費、儀器檢定費、谘詢費、通訊費、保險費和(hé)方(fāng)案報告編製(zhì)費等,約占總費用的70%。
2.橋梁檢測配合(hé)費用
其(qí)包括民工費用、檢測腳手架費、水電費、交通配合費、加載車費和安全設施費等,約占總費用的30%。
由(yóu)於每座橋的大小以及檢測(cè)環(huán)境各不相同,檢測項目也不同,因此檢測方案應依(yī)據每座橋的檢測要求和檢測條件單獨編製。
幾點建議
1.建立橋梁動態管理數據庫
實行橋梁動態數據管理,建立規範的橋梁檢查工作製(zhì)度,根(gēn)據道路等級製定(dìng)檢測計劃(huá),每5年(nián)對全部橋梁檢查一遍,將檢測數據(jù)結果存入(rù)數(shù)據庫,以隨時掌握橋梁實際工作(zuò)狀況。
2.用數據支持橋梁大修方(fāng)案
對所有計劃大修工程的橋梁,在製定大修方案前必須進行橋梁結(jié)構檢測,根(gēn)據(jù)檢測數據結果科學編製大修方案,避免盲(máng)目性。
3.加大橋(qiáo)梁(liáng)檢測的投入
通過(guò)橋梁檢測工作實踐,使我感到應加大對橋梁檢測的(de)投入,不但是資金投入,而且從科技上也要加大投入。要盡可能(néng)采用先進的儀器(qì)設(shè)備、橋梁數據分析軟件,不斷提高橋梁管理水平。
4.建立(lì)專業橋梁(liáng)檢測隊伍
橋梁檢測是一(yī)項專業性強、技術含量高、責任重(chóng)的工作,因此對橋檢人員素質要求(qiú)較高,既(jì)要有專業理論知(zhī)識,又要能實際操作,既要能吃苦,更要有責任心。所(suǒ)以要建立專(zhuān)業橋梁檢測隊(duì)伍,以確保橋梁檢測數據的準確性。
總之,隨著社會經(jīng)濟的不斷(duàn)發展,交通量的迅猛增加(jiā),尤其是車輛軸載的增大,對橋梁的要求越來越高,對橋梁的損害也越來越大,因此隻有采(cǎi)用科學的(de)管理手段和方(fāng)法,才能保證橋梁(liáng)的安全。