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桥梁检测技术研究及应用分析

林万鹏
  
安家(建筑与工程)
2022年3期
广西交建工程检测咨询有限公司 广西 南宁市 530024

摘要:改革后,人们生活质量提高,对道路桥梁要求提高。其中,桥梁是基础交通工程的重要组成部分,桥梁检测技术的应用对提高桥梁使用的安全性发挥了重要作用,因此对桥梁检测技术的研究和应用十分重要。针对桥梁检测技术中外观检查、动载试验、静载试验三方面进行了详细介绍。并结合某桥梁工程实例,针对桥梁的不同部位选择相应的检测方法,为桥梁检测理论研究提供了实际应用参考。

关键词:桥梁结构;外观检查;动载试验;静载试验

引言

桥梁作为公路网建设当中的重要组成部分,其整体的通行安全作为确保公路路网安全关键因素之一,需加强桥梁工程技术研究。在桥梁工程建设过程中,桥梁的损伤原因存在有多方面因素,具体包含人为因素、自然灾害、行车荷载等方面的因素。伴随着我国交通量越来集中,超载车辆越来越集中,给桥梁带来的损伤也越来越受到公路养护建设者的重视。桥梁一旦出现损伤就需要做出维修、改造或改建,所有的维修、改造与改建的问题要在桥梁检测的基础上才能进行。

1桥梁检测主要内容

1.1静载试验与动载试验检测技术

近年来,我国在公路桥梁检测的工作中已经开始广泛应用静载试验与动载试验检测技术,并取得了良好成效。第一,静载试验检测技术的应用主要是指在桩顶部逐级施加竖向压力、竖向上拔力或水平推力,观测桩顶部随时间推移所发生的变化,以确定相应的单桩竖向抗压承载力、单桩竖向抗拔承载力或单桩水平承载力。虽然公路桥梁工程属于完整的整体,但是在静载试验检测期间也可能会出现遗漏现象,对检测工作结果的完整性造成影响。所以需结合检测结果确定所检测的位置,及时发现检测遗漏问题并开展补测,保证所获得数据的真实性和完整性。具体操作环节中应重点掌握需要检测的位置情况并获得真实精准的检测结果,保证各个角度、各个方位都能得到全面性的检定分析,准确测定桥梁不同受力结构的状态,充分发挥静载试验检测技术的价值。在此过程中,可以通过控制界面的方式设置公路桥梁应力应变检测的位置,准确检测受力状况,保证所有检测工作的系统化实施,覆盖整个公路桥梁的空间范围,精细性地完成不同细节的检测任务,预防发生遗漏问题。第二,在动载试验检测技术的应用过程中,试验荷载以不同速度通过试验桥梁进行动应变、动位移、竖向与横向振动的测定,以了解结构的动力系数、振动特征等数据,以此为依据判断结构在动载作用下的工作状态。在技术应用期间,工作人员应详细记录动载试验情况,将测得数据整理分析后与设计指标进行比较,综合确定公路桥梁结构的强度能否达到要求。

1.2外观检测

桥梁表观检查分析是通过一定的检测仪器和检测手段对桥梁外观进行详细分析,确定桥梁的基本应用情况,桥梁的外观检测一般包括对桥梁混凝土碳化深度、混凝土强度、混凝土保护层厚度、上下部结构等方面的检测与评估。对桥梁上部结构的检测一般是桥梁主梁等桥系统和桥面铺装、桥面系进行检测和评估。对桥梁的下部结构的检测主要包括对桥墩、桥台、基础、护坡等支承结构或荷载传递结构进行检测和评估。对桥梁上下部结构进行检测的目的是为了评判桥梁整体结构稳定性和总体承载能力是否达到预计应用标准和使用条件,确保桥梁的使用安全。混凝土强度的检测和评定关系着桥梁总体结构的稳定性、安全性以及桥梁应用寿命,是决定工程总体质量的重要因素。混凝土强度的检测方法包括回弹法、射线吸收、散射法等无破损检测方法和钻芯法、BRE内部断裂法、Windsor探针贯入法等半破损检测方法来对桥梁混凝土强度进行检测。混凝土的碳化会严重影响配筋混凝土构件的质量与寿命,因此,可以通过对混凝土碳化深度的检测来判断混凝土碳化对钢筋的影响。通常把酚酞酒精喷涂在混凝土表面的新凿开的破损面上,再测量混凝土表面到混凝土深处不变色位置以及颜色差异明显交界处的垂直距离,再用专用的碳化深度测定仪测取读数。

保护层可以有效保护钢筋,阻止外界腐蚀介质渗入腐蚀钢筋,所以对混凝土保护层厚度的检测是对钢筋耐久性评定的重要依据,也是对有防火等特殊要求的钢筋混凝土梁质量检测的重点。目前常用的钢筋保护层厚度检测仪器一般通过仪器发射电磁波,从而在混凝土中产生感应电磁场,并对感应电磁场进行分析从而得到保护层厚度、钢筋直径等参数。

1.3电磁感应法

试验检测桥梁下部钢筋保护层厚度,随机抽查墩柱,每墩台测3处,根据混凝土钢筋检测技术规程判定钢筋保护层厚度是否达标,是否在设计值的0.9~1.3倍范围内;试验检测桥梁下部钢筋保护层厚度,半幅每孔测量8处,均匀分布测点。T梁在梁底和腹板各测1处,空心板两侧腹板各测1处,现浇箱梁腹板和梁底各测4处,判定实测值是否在设计值的0.9~1.3倍范围内。

2准确把握技术趋势

现如今有关桥梁工程界的巨大挑战主要包括,桥梁的安全性、桥梁的耐久性和桥梁的使用功能。桥梁工程技术的发展在基于建设的基础上也同时向建设和养护一起转型。因为对桥梁结构的要求和长期使用的性能要求都在逐步提高,所以关于桥梁的检测或者监测及其相关的损害判断与分析技术的研究也有了新的趋势,主要体现在了深入化、集成化、标准化和智能化4个方面:(1)深入化,桥梁结构损伤机理研究将从短期到长期、微观到宏观、单因素到多因素逐步耦合发展;(2)集成化,无损检测、维修和保养省的小型化、专业化和一体化变得越来越重要,在BIM的平台上,将设计、施工、检测、监测、维护和维修的信息紧密集成融合,将传感、采集、与传输设备强有力的纳入健康检测系统中也是一个主要趋势;(3)标准化,要将检测、监测、维护动作和质量评定的方法在传统的意义上进行标准化,还要将数据互联互通的信息标准化;(4)智能化,随着对机理的深入研究了解,数据的累积、信息整合的日益增多和加强,以及云计算、海量数据分析和机器学习的科学技术的提高,桥梁养护智能化研究备受关注,人们也会通过智能化,能够对桥梁结构的病害进行早期识别,趋势推演、自动进行监测评分、自动排序安全风险、智能优化养护资金配置或者桥梁的寿命预测等功能,从没可能变成有可能。

结语

桥梁在长期的实际应用中伴随着各种人为因素和自然灾害的影响,其桥梁整体稳定性和应用寿命会因为损伤或老化而下降,对桥梁安全使用造成隐患,所以对桥梁要进行专业化的检测与评估以保证交通安全。结合对某桥梁的实地检测应用,应用桥梁检测中外观检测、动载检测、静载检测三方面的检测方法,并将检测结果与设计标准进行对比得出对桥梁整体性能的评判,为桥梁检测技术的应用研究提供了理论和实际的参考。

参考文献

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