橋梁檢查與橋梁結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法

    一、貴州主體結(jié)構(gòu)檢測(cè)概述 

　　道路和橋梁是交通運(yùn)輸系統(tǒng)中不可分割的一個(gè)整體，而公路橋梁質(zhì)量的好壞往往影響著整條公路的運(yùn)營(yíng)安全和質(zhì)量，因此橋梁養(yǎng)護(hù)管理工作是極其重要的。

　　目前，對(duì)橋梁的養(yǎng)護(hù)管理主要是清掃橋面、修補(bǔ)坑槽；對(duì)橋梁檢查，主要是通過人工目測(cè)檢查、手工記錄打分，來判定橋梁結(jié)構(gòu)狀況。若要更準(zhǔn)確判斷橋梁實(shí)際工作狀況，為橋梁加固或大修提供依據(jù)，在橋梁外觀病害檢查的基礎(chǔ)上，則有必要進(jìn)行深一步的橋梁結(jié)構(gòu)材料的檢測(cè)和荷載試驗(yàn)。橋梁的科學(xué)化管理十分重要，一旦發(fā)生橋梁事故，不單經(jīng)濟(jì)損失很大，政治影響會(huì)更大，因此為提高橋梁管理水平，必須重視橋梁檢測(cè)，了解橋梁檢測(cè)的工作程序、檢測(cè)項(xiàng)目及檢測(cè)方法，掌握試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和分析方法。橋梁試驗(yàn)檢測(cè)為養(yǎng)護(hù)管理提供了直接的數(shù)據(jù)和依據(jù)，其工作涉及面廣，技術(shù)復(fù)雜，難度較高，采用先進(jìn)的檢測(cè)設(shè)備則可大大提高檢測(cè)的精度和工作效率。

　　二、貴州主體結(jié)構(gòu)檢測(cè)之橋梁檢查

　　橋梁檢查，主要是對(duì)橋梁技術(shù)狀況的調(diào)查，即橋梁缺陷和損傷的性質(zhì)、部位、嚴(yán)重程度及發(fā)展趨勢(shì)，找出產(chǎn)生缺陷和損傷的主要原因，分析和評(píng)價(jià)其對(duì)橋梁質(zhì)量和使用承載能力的影響，為橋梁維修和加固設(shè)計(jì)提供可靠的技術(shù)數(shù)據(jù)和依據(jù)。因此，橋梁檢查是在進(jìn)行橋梁養(yǎng)護(hù)、維修與加固之前必須進(jìn)行的工作，是決定維修與加固方案是否可行和正確與否的可靠保證，也是橋梁評(píng)定、養(yǎng)護(hù)、維修與加固工作中必不可少的重要組成部分。

　　按照檢查的范圍、深度、方式和檢查目的的不同，橋梁檢查主要分為橋梁經(jīng)常檢查和橋梁結(jié)構(gòu)檢測(cè)兩類。

　　 1.橋梁經(jīng)常檢查

　　 橋梁經(jīng)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(yǎng)護(hù)人員或橋梁養(yǎng)護(hù)人員負(fù)責(zé)。其目的是隨時(shí)掌握橋梁技術(shù)狀態(tài)，確保橋梁結(jié)構(gòu)功能正常，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施，對(duì)需要做進(jìn)一步檢查和維修的橋梁寫出報(bào)告。暴風(fēng)雨和洪水過后，對(duì)橋梁要加大檢查頻率。

　　 橋梁定期檢查，周期大約是每3～5年一次。其目的是定期采集橋梁結(jié)構(gòu)技術(shù)狀態(tài)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，列入橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)，為評(píng)定橋梁使用功能、制定具體橋梁維修計(jì)劃提供基本數(shù)據(jù)。定期檢查通常由具有一定檢查經(jīng)驗(yàn)并受過專門橋梁檢查培訓(xùn)、熟悉橋梁設(shè)計(jì)、施工等方面知識(shí)的養(yǎng)護(hù)工程師負(fù)責(zé)組織實(shí)施。

　　 盡管橋梁經(jīng)常檢查也使用簡(jiǎn)單工具或儀器進(jìn)行檢測(cè)，但主要是以目測(cè)橋梁外觀的檢查為主，檢查結(jié)果的評(píng)定也大多是基于表面現(xiàn)象和經(jīng)驗(yàn)。

　　 這兩類檢查主要由橋梁管理部門進(jìn)行。

　　 2.橋梁特殊檢查（橋梁結(jié)構(gòu)檢測(cè)）

　　 橋梁特殊檢查，是在橋梁經(jīng)常檢查的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步準(zhǔn)確確定橋梁技術(shù)狀況，由專業(yè)技術(shù)人員使用專門檢測(cè)儀器設(shè)備，應(yīng)用無破損檢測(cè)手段對(duì)橋梁進(jìn)行全面檢測(cè)、測(cè)強(qiáng)和探傷，從而找出損壞的原因、程度和范圍，分析損壞所造成的后果以及潛在缺陷可能給橋梁結(jié)構(gòu)帶來的危險(xiǎn)，為評(píng)定橋梁的耐久性和承載能力、確定維修工程的實(shí)施方案提供依據(jù)。

　　 通常有下列四種情況時(shí)，需對(duì)橋梁進(jìn)行特殊檢查：

　　 （1）在橋梁經(jīng)常檢查無法確定橋梁病害原因和承載能力時(shí)；

　　 （2）在進(jìn)行橋梁重大維修加固工程之前；

　　 （3）在發(fā)生重大自然災(zāi)害、意外事故和超重車過橋等特別事件之后；

　　 （4）需要評(píng)定橋梁結(jié)構(gòu)實(shí)際工作狀況時(shí)。

　　 橋梁特殊檢查（橋梁結(jié)構(gòu)檢測(cè)）一般由橋梁外觀破損檢查、橋梁結(jié)構(gòu)和材料檢測(cè)以及橋梁荷載試驗(yàn)三部分組成。

　　 三、橋梁檢測(cè)工作程序及項(xiàng)目

　　 1.橋梁檢測(cè)工作程序主要分三個(gè)階段：

　　 第一階段：準(zhǔn)備階段。其包括接受委托、收集資料、現(xiàn)場(chǎng)勘察以及編制橋梁檢測(cè)方案四項(xiàng)內(nèi)容。

　　 第二階段：外業(yè)檢測(cè)階段。主要是設(shè)備安裝和數(shù)據(jù)采集。

　　 第三階段：分析報(bào)告階段。即根據(jù)外業(yè)采集的數(shù)據(jù)，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和計(jì)算，并編寫橋檢報(bào)告。

　　 對(duì)橋梁的檢測(cè)要由表及里、由淺入深地進(jìn)行，才能全面了解和判斷橋梁的實(shí)際工作狀況，為橋梁的日常養(yǎng)護(hù)和加固維修提供科學(xué)的依據(jù)。

　　 2.橋梁外業(yè)檢測(cè)項(xiàng)目

　　 橋梁外業(yè)檢測(cè)包括橋梁外觀病害檢查、橋梁結(jié)構(gòu)材料檢測(cè)和橋梁荷載試驗(yàn)。

　　 1.橋梁外觀病害檢查

　　 依據(jù)交通部《公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》（JTJ 073-96）及《公路橋梁定期檢查技術(shù)》（交通部公路所），對(duì)橋梁進(jìn)行外觀病害檢查打分，其目的是對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的外觀損壞狀況，有一個(gè)初步和基本的了解，并根據(jù)橋梁損壞狀況打分、評(píng)定類別，為下一步橋梁結(jié)構(gòu)材料檢測(cè)提供依據(jù)。

　　 2.橋梁結(jié)構(gòu)材料檢測(cè)

　　 在橋梁外觀病害檢查的基礎(chǔ)上，對(duì)外觀損壞較嚴(yán)重的橋梁做進(jìn)一步的橋梁結(jié)構(gòu)材料檢測(cè)，其目的是深入了解橋梁結(jié)構(gòu)材料的工作狀態(tài)及潛在的不利影響，并預(yù)測(cè)發(fā)展趨勢(shì)，為判斷橋梁耐久性和可靠性提供技術(shù)依據(jù)。橋梁結(jié)構(gòu)材料檢測(cè)的重點(diǎn)是橋梁結(jié)構(gòu)鋼筋銹蝕情況和混凝土強(qiáng)度檢測(cè)

　　 （1）混凝土強(qiáng)度檢測(cè)

　　 主要采用回彈法或超聲-回彈法進(jìn)行。

　　 混凝土強(qiáng)度檢測(cè)是通過用回彈儀檢測(cè)混凝土表面回彈值，用超聲儀檢測(cè)混凝土內(nèi)聲速，再根據(jù)混凝土強(qiáng)度（R）與回彈值和超聲波在混凝土中的傳播速度（V）之間的相關(guān)關(guān)系，推算混凝土強(qiáng)度。采用回彈法時(shí)，要考慮碳化深度的影響?；炷翉?qiáng)度是進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)評(píng)定的重要指標(biāo)。

　　 （2）鋼筋銹蝕檢測(cè)

　　 其檢測(cè)內(nèi)容包括鋼筋銹蝕電位、混凝土氯離子含量、混凝土電阻率以及混凝土碳化深度。

　　 鋼筋銹蝕檢測(cè)是通過對(duì)鋼筋所處環(huán)境情況（如混凝土中氯離子含量、混凝土電阻率和碳化深度等）和鋼筋本身自然電位的檢測(cè)結(jié)果，綜合評(píng)定橋梁結(jié)構(gòu)中鋼筋銹蝕狀況。其同樣是評(píng)定橋梁結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)。

　　 （3）鋼筋分布及混凝土保護(hù)層厚度檢測(cè)

　　 結(jié)構(gòu)材料的檢測(cè)，是用各種專用儀器設(shè)備，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的鋼筋和混凝土材料，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)采樣、記錄檢測(cè)數(shù)據(jù)，再依據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)材料檢測(cè)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)及橋梁結(jié)構(gòu)材料的工作狀態(tài)進(jìn)行評(píng)定，同時(shí)對(duì)其原因進(jìn)行初步分析。

　　 3.橋梁荷載試驗(yàn)（動(dòng)靜載試驗(yàn)）

　　在對(duì)橋梁進(jìn)行了外觀病害檢查和結(jié)構(gòu)材料檢測(cè)之后，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，對(duì)破損嚴(yán)重、結(jié)構(gòu)材料狀況差的橋梁進(jìn)行橋梁荷載試驗(yàn)。其目的是通過對(duì)橋梁按設(shè)計(jì)荷載直接加載，測(cè)試橋梁在最不利荷載作用下的實(shí)際響應(yīng)，以進(jìn)一步分析和了解橋梁的工作狀態(tài)，從而判斷橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)際承載能力。

　　 通過動(dòng)載試驗(yàn)可測(cè)定橋梁結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性參數(shù)和在動(dòng)力荷載作用下的強(qiáng)迫振動(dòng)響應(yīng)，確定橋梁在車輛荷載作用下的動(dòng)力效應(yīng)及使用條件。

　　 靜載試驗(yàn)則根據(jù)不同橋型、不同設(shè)計(jì)荷載，按等效原則設(shè)計(jì)不同的加載工況，通過對(duì)橋梁實(shí)際加載，檢測(cè)橋梁最不利截面的變形和受力狀態(tài)，從而推斷橋梁結(jié)構(gòu)在荷載作用下的實(shí)際工作狀態(tài)和使用承載能力。

　　 橋梁荷載試驗(yàn)的方法，是在橋梁結(jié)構(gòu)主要控制截面安裝各種傳感器，在規(guī)定荷載作用下，通過儀器記錄橋梁受力和變形數(shù)據(jù)。

　　 橋梁荷載試驗(yàn)的實(shí)施分四個(gè)階段：方案設(shè)計(jì)階段、試驗(yàn)準(zhǔn)備階段、加載試驗(yàn)階段和分析報(bào)告階段。其內(nèi)容為：

　　 （1）方案設(shè)計(jì)階段：通過資料分析和現(xiàn)場(chǎng)勘察，編寫出詳細(xì)的橋梁試驗(yàn)檢測(cè)方案，明確試驗(yàn)?zāi)康暮途唧w試驗(yàn)內(nèi)容，以指導(dǎo)橋檢。

　　 （2）試驗(yàn)準(zhǔn)備階段：現(xiàn)場(chǎng)安裝各種傳感器和儀器設(shè)備。

　　 （3）加載試驗(yàn)階段：加載試驗(yàn)，采集數(shù)據(jù)。

　　 （4）分析報(bào)告階段：數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、計(jì)算和分析，編寫橋檢報(bào)告。

　　 四、橋檢數(shù)據(jù)分析的結(jié)論及依據(jù)

　　 橋檢數(shù)據(jù)分析的結(jié)論包括三方面：

　　 1.對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)材料狀況的評(píng)價(jià)結(jié)論

　　 根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)材料的檢測(cè)結(jié)果，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)材料的現(xiàn)行狀況進(jìn)行分析，并給出明確的評(píng)定。其重點(diǎn)是混凝土強(qiáng)度、鋼筋銹蝕和橋梁外觀破損情況。

　　 2.對(duì)橋梁承載力的評(píng)價(jià)結(jié)論

　　 通過對(duì)橋梁的檢測(cè)和檢算，對(duì)橋梁的現(xiàn)行承載力進(jìn)行評(píng)定，給出明確的結(jié)論并分類。

　　 3.對(duì)橋梁工作狀態(tài)的預(yù)測(cè)和建議

　　 通過對(duì)橋梁現(xiàn)狀檢測(cè)結(jié)果的分析，對(duì)橋梁今后工作狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè)，指出可能的發(fā)展趨勢(shì)，為今后橋梁養(yǎng)護(hù)提供建議。

　　 五、橋梁檢測(cè)數(shù)據(jù)采集

　　 橋梁檢測(cè)數(shù)據(jù)，既是外業(yè)試驗(yàn)檢測(cè)的結(jié)果，也是分析報(bào)告的依據(jù)。檢測(cè)采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確與否，直接影響著橋檢的質(zhì)量。

　　 為保證橋檢數(shù)據(jù)采集的可靠性，必須作到以下五個(gè)方面： 

　　 1.編制好橋檢方案，正確選取檢測(cè)橋孔和檢測(cè)斷面；

　　 2.使用檢定合格的檢測(cè)儀器；

　　 3.按操作規(guī)程正確使用橋檢儀器設(shè)備；

　　 4.要嚴(yán)格按照操作規(guī)程安裝各種傳感器；

　　 5.試驗(yàn)過程中，按程序加載并讀取數(shù)據(jù)，密切注意數(shù)據(jù)變化情況。

　　 在實(shí)施橋梁檢測(cè)時(shí)要注意以下問題：

　　 1.檢測(cè)抽樣

　　 其包括試驗(yàn)檢測(cè)橋孔、試驗(yàn)斷面的選定及檢測(cè)抽樣數(shù)量。試驗(yàn)檢測(cè)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(jié)構(gòu)病害具有代表性的橋跨。荷載試驗(yàn)斷面一般選取橋梁結(jié)構(gòu)主要受力控制斷面，如跨中、支點(diǎn)、1/4跨等部位。在進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)材料檢測(cè)時(shí)，應(yīng)選取鋼筋銹蝕較重、混凝土滲水腐蝕較重，具有代表性和普遍性的部位進(jìn)行抽樣檢測(cè)，檢測(cè)抽樣數(shù)量要按照各檢測(cè)項(xiàng)目的抽樣頻率進(jìn)行。

　　 2.傳感器

　　 橋檢數(shù)據(jù)是通過安裝在橋梁結(jié)構(gòu)各部位的傳感器采集的，因此傳感器質(zhì)量的好壞直接影響著對(duì)橋梁的評(píng)價(jià)。傳感器是數(shù)據(jù)采集的第一關(guān)，其安裝位置和安裝質(zhì)量直接影響著橋檢數(shù)據(jù)的質(zhì)量，因此傳感器要嚴(yán)格按照橋檢方案確定的位置放線安裝，并嚴(yán)格按照操作規(guī)程和要求進(jìn)行作業(yè)。如粘貼應(yīng)變片時(shí)，混凝土底面的平整和粘貼質(zhì)量、絕緣電阻等都十分關(guān)鍵，打磨底面、打底膠、貼片、量阻值、封膠等步驟必須逐步進(jìn)行，絕不能圖省事、省力而湊合。

　　 3.儀器

　　 試驗(yàn)檢測(cè)使用的儀器設(shè)備必須經(jīng)檢定合格才可使用。

　　 4.信號(hào)線

　　 所有試驗(yàn)用的信號(hào)電纜線，都必須編排線纜號(hào)，并按線纜阻值分組使用。

　　 5.加載車

　　 試驗(yàn)用加載車都必須分別稱出每一個(gè)軸重，測(cè)量軸距；按規(guī)定停車到位；動(dòng)載試驗(yàn)時(shí)車速要準(zhǔn)確、穩(wěn)定。

　　 6.放線

　　 進(jìn)行靜載試驗(yàn)時(shí)橋面加載位置的劃線，一定要準(zhǔn)確無誤。

　　 7.動(dòng)靜載試驗(yàn)的數(shù)據(jù)采集

　　 對(duì)橋梁動(dòng)靜載試驗(yàn)中出現(xiàn)的極值或異常值必須特別關(guān)注，對(duì)卸載后的橋梁結(jié)構(gòu)恢復(fù)數(shù)據(jù)也不能忽視，因?yàn)樗芊从吵鰳蛄航Y(jié)構(gòu)的彈性工作狀態(tài)，所以應(yīng)保證穩(wěn)定讀數(shù)次數(shù)和時(shí)間能充分反映結(jié)構(gòu)的恢復(fù)情況。對(duì)動(dòng)靜載試驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集，一定要“穩(wěn)定第一”。此外，在加載試驗(yàn)時(shí)，為防止數(shù)據(jù)不穩(wěn)、漂移，應(yīng)進(jìn)行預(yù)加載，等結(jié)構(gòu)變形穩(wěn)定后記錄完數(shù)據(jù)，再進(jìn)行下一道工序，以確保橋檢數(shù)據(jù)采集質(zhì)量。

　　 8.環(huán)境影響

　　 橋梁動(dòng)靜載試驗(yàn)檢測(cè)要注意試驗(yàn)環(huán)境影響因素，如荷載試驗(yàn)不允許試驗(yàn)場(chǎng)地周圍有大的震源，橋面上不允許有行人車輛通過，若實(shí)在無法避開，要做詳細(xì)記錄，數(shù)據(jù)處理時(shí)要注意剔除。靜載試驗(yàn)要求環(huán)境溫度變化要小，所以宜在夜間進(jìn)行。對(duì)于關(guān)鍵數(shù)據(jù)，檢測(cè)時(shí)可采用不同設(shè)備同時(shí)測(cè)量，針對(duì)不同的結(jié)構(gòu)型式采用不同的儀器組合，可取得很好的效果。如在橋梁撓度檢測(cè)過程中，可根據(jù)橋梁實(shí)際情況，分別采用連通管、電測(cè)位移計(jì)和光電撓度計(jì)三種測(cè)量方法。通過實(shí)踐對(duì)比，我們感到電測(cè)位移計(jì)精度高，但安裝比較麻煩；連通管簡(jiǎn)單、便捷，適合橋下凈空高、水深無法支架的橋梁；光電撓度計(jì)可用于靜動(dòng)載試驗(yàn)，但測(cè)點(diǎn)布置會(huì)受到一定限制。

　　 六、橋檢費(fèi)用

　　 橋檢費(fèi)用主要包括橋梁檢測(cè)費(fèi)用和橋梁檢測(cè)配合費(fèi)用兩部分。

　　 1.橋梁檢測(cè)費(fèi)用

　　 其包括檢測(cè)人員工資、儀器設(shè)備使用費(fèi)、各種配件材料費(fèi)、檢測(cè)工作用車費(fèi)、儀器檢定費(fèi)、咨詢費(fèi)、通訊費(fèi)、保險(xiǎn)費(fèi)和方案報(bào)告編制費(fèi)等，約占總費(fèi)用的70%。

　　 2.橋梁檢測(cè)配合費(fèi)用

　　 其包括民工費(fèi)用、檢測(cè)腳手架費(fèi)、水電費(fèi)、交通配合費(fèi)、加載車費(fèi)和安全設(shè)施費(fèi)等，約占總費(fèi)用的30%。

　　 由于每座橋的大小以及檢測(cè)環(huán)境各不相同，檢測(cè)項(xiàng)目也不同，因此檢測(cè)方案應(yīng)依據(jù)每座橋的檢測(cè)要求和檢測(cè)條件單獨(dú)編制。

　　 七、貴州主體結(jié)構(gòu)檢測(cè)幾點(diǎn)建議

　　 1.建立橋梁動(dòng)態(tài)管理數(shù)據(jù)庫

　　 實(shí)行橋梁動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理，建立規(guī)范的橋梁檢查工作制度，根據(jù)道路等級(jí)制定檢測(cè)計(jì)劃，每5年對(duì)全部橋梁檢查一遍，將檢測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫，以隨時(shí)掌握橋梁實(shí)際工作狀況。

　　 2.用數(shù)據(jù)支持橋梁大修方案

　　 對(duì)所有計(jì)劃大修工程的橋梁，在制定大修方案前必須進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果科學(xué)編制大修方案，避免盲目性。

　　 3.加大橋梁檢測(cè)的投入

　　 通過橋梁檢測(cè)工作實(shí)踐，使我感到應(yīng)加大對(duì)橋梁檢測(cè)的投入，不但是資金投入，而且從科技上也要加大投入。要盡可能采用先進(jìn)的儀器設(shè)備、橋梁數(shù)據(jù)分析軟件，不斷提高橋梁管理水平。

　　 4.建立專業(yè)橋梁檢測(cè)隊(duì)伍

　　 橋梁檢測(cè)是一項(xiàng)專業(yè)性強(qiáng)、技術(shù)含量高、責(zé)任重的工作，因此對(duì)橋檢人員素質(zhì)要求較高，既要有專業(yè)理論知識(shí)，又要能實(shí)際操作，既要能吃苦，更要有責(zé)任心。所以要建立專業(yè)橋梁檢測(cè)隊(duì)伍，以確保橋梁檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

　　 八、貴州主體結(jié)構(gòu)檢測(cè)為你總結(jié)：

　　 總之，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，交通量的迅猛增加，尤其是車輛軸載的增大，對(duì)橋梁的要求越來越高，對(duì)橋梁的損害也越來越大，因此只有采用科學(xué)的管理手段和方法，才能保證橋梁的安全。