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現(xiàn)役(yì)橋梁常規檢測技(jì)術介紹
更新時間:2021-04-10 17:51
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據統計數據顯示,截至(zhì)2013年底,我國公路橋梁總(zǒng)數達到(dào)73.53萬座,總長度達3978萬延米。在(zài)世界各種類型橋梁中占據半壁江山(shān)。
現役(yì)橋梁裏程之大(dà),也為橋梁的管理提出新問題。應(yīng)該重點關注現役橋梁檢測(cè)技術,保證橋梁的使用安全。依據檢測數據, 加強日常的維護工作,使橋梁(liáng)發揮出更大的作用。
1 橋梁檢測意義及分類
橋梁管理者最關心的問題是橋梁的健康(kāng)狀況。當橋梁一旦竣工,交付使用,橋梁自然缺陷、工(gōng)程結構設計、建造和施工的失誤已成事實。關鍵是(shì)要及時發現和處理一些缺陷,以避免事故的發(fā)生。檢測工作對於確保橋梁安全運營(yíng)與延長使用(yòng)壽命具有(yǒu)重要的意義,並能通過檢(jiǎn)測數據盡早發現橋梁病害,以便及時進行(háng)維修與加固(gù),提前進行處理,進而節約(yuē)橋梁維修費用,提高橋梁運營期的綜合經濟效益。
橋梁檢測按照受力狀態可分為靜載試驗和(hé)動載(zǎi)試驗。在靜載作用下,一般要測(cè)定作用力(lì)的大(dà)小(xiǎo)(包括靜荷載、 支座反力、推力等的大小)、構件的內力(包括彎矩、軸向力、剪力、 扭矩等)、 斷麵上各種應力的分布狀態及其大小、 各種變形(包括撓(náo)度、 相對位移、 轉角(jiǎo)等)以及局部損壞(huài)現象(xiàng)(如裂紋)。
按照試(shì)驗破損(sǔn)情況分為無損檢測(cè)、半(bàn)破損檢測和破壞性檢測。
我國橋梁檢測以動靜載試驗為(wéi)主,輔以混(hún)凝土強度試驗、超聲波探測與腐蝕作用(yòng)試驗等多種方法,這些檢測方(fāng)法(fǎ)是傳統方法,在橋梁檢測中應用最為廣泛。
目前在國內比較成熟的檢測技術還有紅外熱像儀檢測技術、 光纖傳(chuán)感器檢測技術、聲探測技術等(děng)。橋梁檢測技術(shù)已得到了一定的發展, 對結構在工作環境、運營條件特性的認識也將不斷(duàn)地得到深化,為橋梁極早發現病害提供了更多(duō)手段。
2 橋梁常用檢測方法 
強度檢測
回彈法檢測混凝土強度(dù)主要是通過回彈(dàn)儀在結構混凝土各測區內測量回彈值R,根據規範中給出的相關公式求其每個測區的平均回彈值,結合檢測的混凝土碳化深度值,然後根據規範中已建立的測區混凝土強度換算表,查規(guī)範得測區的混凝土強度值。現在市麵上的(de)回彈儀多是數顯式,可以在係統裏設置國(guó)家(jiā)或地區的關係曲(qǔ)線,同時還可以設定回彈(dàn)方向和碳化深度等參數(shù),自動計算處理回彈結(jié)果。
回彈法是混凝(níng)土表麵硬度的檢測方法,優點是操作易於掌握,儀器構造簡單,檢測效率高,費用低廉。缺點是受參數、測試環(huán)境和混凝土表麵(miàn)狀態影響較大,結果波動性大。
超聲法對混凝土強度進行檢測是(shì)利用波在混凝土中的傳播速度隨強度等級的增高而增大的原理進行強度(dù)檢測。將超聲(shēng)波換能器(qì)置於被測物體上(黃(huáng)油、凡士林或(huò)水等耦合劑等(děng)),通過儀器中的脈衝信號發生器發出一係列的周期性電脈衝,加在發(fā)射換能器上的壓電體上(shàng),轉換成超聲脈(mò)衝,穿過被測物到達(dá)接受換能器(qì),超聲儀將接收到波速、波(bō)幅、頻率、波形等聲學參(cān)數,通過對各參數綜合分析和(hé)判斷,從而(ér)可對混凝土強度強度,進而(ér)還(hái)可以推斷(duàn)混凝(níng)土(tǔ)完整性、均勻性的(de)缺陷。
超聲-回彈綜合法以(yǐ)材料的應力應變行為與強度的關係為依據進行(háng)強度檢測。在結構混凝土同一測區分別測(cè)量聲時值(zhí)t和回(huí)彈值R,然後利用已建立起來的測強公式推算該測區(qū)強度的一種方法。在測試結果上將超(chāo)聲法和(hé)回彈法結合在(zài)一起,起到互相補充測試受不同因素影響,產生的測試偏差(chà),使結果更加接(jiē)近真實值。 
鋼筋檢測(cè)
鋼筋(jīn)鏽蝕狀況檢測(cè)原理:在混凝土(tǔ)中鋼筋鏽蝕過程中,鋼筋表麵形成陽極區和陰極區(qū),導致鋼筋離解,在陽極區生成膨脹的鏽蝕產物。腐蝕速率受鐵離子通過混凝土從陽極遷到(dào)陰(yīn)極的便利程度的影響。因此,電勢越高,電阻(zǔ)率(lǜ)越低,通常腐蝕(shí)率也就越大。半電池電位鋼筋鏽蝕度測量法是目前在現場無損鋼筋鏽蝕度檢測中(zhōng)較先進的一(yī)種方法。
電磁法采用電磁感應(yīng)原理對鋼筋混凝土結構中鋼筋位置、間(jiān)距、保護層厚度和鋼筋直(zhí)徑進行(háng)無(wú)損檢測。 
力學檢測法
橋梁靜載試驗(yàn):
按照預定的試驗目的與試驗方案,將靜止的荷(hé)載(zǎi)作用在(zài)橋梁上的指定位置上,觀測橋梁(liáng)結(jié)構的靜力位移、靜力應變、裂縫(féng)等參量的(de)試(shì)驗項目。
根據有關規範和(hé)規程的指標,判斷橋(qiáo)梁結構在荷(hé)載作(zuò)用下的工作性能及(jí)使用能力。測試方法上可(kě)以采用指定荷載級別的車輛緩慢行(háng)駛到測試部位進行加載。條件受限製時,也以施加荷重(水泥(ní),預製塊件,水(shuǐ)箱加水(shuǐ)等)或(huò)者以液壓千斤頂裝置施力等(děng)方(fāng)式來模擬某一等(děng)級的車輛(liàng)荷載,借以達到試(shì)驗的目的。
目前一般梁橋撓度測量最常用的儀器(qì)主要是千分表、百分表、撓度計、全(quán)站儀和水準儀,這其中最經常采用的儀器為百分表和水準儀,其基本能滿足梁橋荷(hé)載試驗撓度測量(liàng)時對精度、量程及(jí)可靠性(xìng)的要求。
結構(gòu)靜載試驗的評價指標主要有兩個方麵:一方麵通過比較控(kòng)製測點的實測值與理論計算值來評價結(jié)構的工作性能與安全儲備;另一方麵是通過比較控製測點的實測值與規範允許值來評價結構所處(chù)的工作狀況。
02 橋梁動載試驗:
橋梁(liáng)結構是以承受車輛荷載(zǎi)為土的,車輛荷載對橋梁的衝擊和振動影響,常會使其產生的動力效應大於相應的靜力(lì)效應。因此用(yòng)動力荷載試驗來(lái)確定(dìng)橋梁在車輛荷載(zǎi)的動力效應以及使用條件,從而對橋梁評價是十分(fèn)重要。
橋梁結構的振動分析(xī)是橋梁結構分析的又一項重要內容,包括(kuò)兩方麵:一是測量車輛荷載作用在橋梁指定斷麵上的動應變或指定點(diǎn)的動撓度;二是測量橋梁結構的自振特性和動力響應。
動載試驗結果分析,對橋梁結構承載能力(lì)作出切合實(shí)際的評價,也是對既(jì)有橋梁使用功能作實質性的分析評定。
測試儀器主要(yào)包括拾振器、信號放大器、動(dòng)態電阻應變儀、光線示波器、筆錄儀、磁帶記錄儀與數字信號處理機等。通常情況下,中小跨徑梁橋可采用磁電式測試係統量(liàng)測橋梁結構的自振特性(xìng),對大跨徑橋(qiáo)梁可(kě)采用(yòng)壓電式測試係統量測超低頻振動。
3 橋梁檢測的不足
橋梁檢(jiǎn)測往(wǎng)往僅是為了確定橋梁的損傷狀(zhuàng)況, 最多是在一定程度上對橋梁的繼續工作能力提出評價。 不能提供現役橋梁的長期評價,使得管理上需要(yào)定期(qī)對橋梁進行檢測(cè),花費(fèi)人力物力較大。
由於對路(lù)橋的質(zhì)量目前尚缺乏嚴格係統的量化檢驗方法, 致使一(yī)些劣質工程(chéng)得不到及時發現和處理。 輕則增加了日後的路橋維修保養成本,使國家和地方(fāng)財政負擔加重; 重(chóng)則會發生橋毀人亡的慘劇(jù)。
所以(yǐ)加強公路橋梁檢測對於保證人民生命財產安全和(hé)改善交通質量以(yǐ)及促進經濟發展都(dōu)有著很重要(yào)的作(zuò)用和(hé)影響。
4 結論
現役橋(qiáo)梁檢測目(mù)的在於,通過對橋梁目前的技術狀(zhuàng)況及損傷的性質、部位(wèi)、嚴重程度(dù)及發展趨勢進行檢查,弄(nòng)清出現缺陷和損傷的主要原因,以便能分析和(hé)評價既存缺陷和損傷(shāng)對橋梁質量和使用承(chéng)載能力的影響,並為橋(qiáo)梁維修和(hé)加(jiā)固設計提供可靠的技術數據和依據。
普及橋梁檢測技術,對橋(qiáo)梁檢測結果給出正(zhèng)確評價,對於推動我國橋梁工程建(jiàn)設,提高施(shī)工質量,延長現役橋(qiáo)梁承載(zǎi)能力等都具有(yǒu)十分重要的意(yì)義。
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