综述检测技术在桥梁工程中的应用

1、    综述检测技术在桥梁工程中的应用    宋吉伟郑志刚摘 要：随着桥梁工程的不断新建，从很大程度上缓解了我国的交通压力。然而，桥梁随着使用年限的增长，再加上超载、施工材料质量及施工工艺等一系列问题，将很容易出现一些结构性损伤，从而影响人们的出行安全。为了尽可能的减少质量问题的发生，保证桥梁施工效率及质量实现最优化，如何科学合理的选择及实施相关检测技术是相当重要的。笔者给出的一些看法，仅供参考。关键词：桥梁检测技术；桥梁结构；综合评价1 桥梁工程中检测技术的重要性1.1 为桥梁的安全施工提供科学可靠的数据依据。在桥梁建设施工中运用检测技术，同时对施工方

2、案与加荷程序做一定调整，为施工安全与工程质量提供真实、可靠、科学的数据，是保证安全施工的关键。例如，在进行钢筋混凝土拱桥施工时，由于主桥拱上结构受力体系需进行多次变换，拱肋受力变化状况较为复杂，因此施工难度也相应较大。虽然设计时会对施工可能出现的情况进行考虑，但却很难预先精确地估计桥梁结构的实际状况，所以必须在钢管合拢后对其上部结构施工过程进行严格规范的现场检测，并通过检测所得结果相应调整施工中的控制参数，如果已建结构确已偏离控制目标，则应迅速对下一阶段施工进行调整，以保证结构线性顺滑。同时，对桥梁结构实际内力分布进行监控，可保证拱桥处在偏安全的受力范围之内。可见，桥梁施工中检测技术是十分重要

3、的，通过检测取得的科学、可靠的数据，是桥梁质量与施工安全的重要保障。1.2 保证桥梁施工安全，预防桥梁事故发生。检测技术的运用是保证桥梁建设施工安全的关键。桥梁施工的检测体系建立的质量直接决定了桥梁在施工中的安全，同时也是影响其后续使用安全性的重要因素。对数据进行准确采集与及时传递，是桥梁施工检测的重要保障，应在施工前建立包括组织体系、技术体系及协调体系在内的检测体系，组织体系负责组织施工的进行，技术体系通过对施工中的各类数据进行实时分析，做出施工误差评价并制定调整误差与控制精度的具体措施，协调体系则保证信息传递的可靠性、准确性、时效性及畅通性。在检测体系的作用下，通过具体的检测手段可获得施工

4、每个阶段桥梁结构的内力及变形，从而全面掌握施工的进度及发展。若在施工中发现检测值与设计值存在较大误差是，应该立即停工，同时进行相应检查与原因分析，以防止事故出现而导致的不必要损失。1.3 积累更多的技术资料与施工经验。结合多次施工过程的检测，积累检测所得数据，结合设计之初的预估数据，可逐渐积累特定地形条件及相关因素干扰下实际施工会出现的具体反映，从而为下一次的类似施工环境施工计划的制定提供有力依据。同时利用监控与检测所得数据调整原施工计划，并在后续施工中积累检测所得数据的偏差值，从而为施工方案出现偏差的调整积累了经验。2 评定桥梁的主要方法2.1 分析计算法。此方法主要依据对结构尺寸、材料性能

5、、外观缺陷及通行荷载等指标进行实测，根据桥梁结构计算理论对承载力进行评定，是对旧桥承载力定量了解的一种方法，国内外研究人员开展了大量研究，许多国家都趋向于采用鉴定系数对承载力进行评价。随着不断发展的计算机技术尤其是钢筋混凝土有限元理论，各国学者十分重视有限元计算法。编制有限元计算程序或采用通用的有限元分析软件，桥梁荷载试验采用计算机进行模拟，对桥梁实际承载力进行计算，具体采用以下评定步骤，一是桥梁调查；二是对加载形式进行确定并划分单元；三是计算采用分级进行加载；四是对承载力进行评定。2.2 基于病害调查经验评定方法。该方法依据公路养护技术规范，基于对桥梁的检查，通过调查桥梁状况、缺陷及损伤部位

6、、程度等内容，分析产生缺陷及损伤的原因，以实现对缺陷及损伤影响桥梁质量的评价，为桥梁加固及维修提供重要依据，此方法需要检查人员具有非常丰富的实践经验。2.3 综合分析法。该方法基于桥梁检查，采用无破损方式对混凝土强度、氯离子含量、电阻率、碳化深度及结构混凝土中钢筋锈蚀状况进行测定，验算对结构折减后的承载力，对计算结果及结构裂缝等进行综合分析，才能对结构材料进行评定。2.4 荷载试验法。针对大型桥梁，就要采用荷载试验对实际承载能力进行评定。在桥梁结构鉴定中应用时间最长的就是荷载试验方法，该方法具有直观可靠的优点，因此在新结构研究及评定桥梁质量中应用较多。评定旧桥时，大部分用于评定桥梁工作状态不明

7、的情况，用于对评定外观调查与综合分析评定方法不足的弥补。但在荷载试验时一般要将路线封闭，花费较多资金，耗费较长时间，因此荷载试验只能针对大型桥梁进行。这种非破坏性荷载试验，结合试验荷载作用性质，一般可分为静载与动载试验两种，前者对在静载作用下桥梁的结构工作性能进行客观反映，后者对桥梁结构动力性能静载试验进行反映，一般采用车辆加载方式对梁挠度、应变及裂缝进行测定，对比分析结合试验结果与理论计算值，对桥梁实际承载力进行判断。3 检测技术在桥梁工程中的具体应用3.1 桥梁检测中神经网络的应用。在桥梁检测的具体过程中，难以随时了解桥梁受力情况，这不只是耗费较多的人力、物力，还在测量中因测量人员存在的技

8、术差异及繁重工作导致的疲劳，一定会在检测结果中引人人为误差。若bp 模型采用人工神经网络方法进行构造，映射关系可建立在桥梁结构受力之间，在桥梁实际检测过程中，只需实地检测部分桥索受力情况，利用bp 模型的映射，就能获得其余的桥索受力值。3.2 基于gprs 实现远程传输桥梁检测数据。远程监测在早期主要利用专用网络连接设备现场与控制中心，状态信息由传感器进行采集，遵循协议向控制中心进行传送。此方式自成系统具有传送数据迅速安全的优点，不足之处主要在于通信线路需要单独进行布设，在距离较远时，使工程建设成本明显增大。随着不断发展的互联网技术及日臻完善的公用通信网络，采用gprs 实现数据远程传输已逐渐

9、成为传递信息十分便捷的手段而作为远程监测技术被广泛应用。3.3 桥梁检测中光纤应变传感器测试系统的应用 。在桥梁检测中一般采用应变片电测技术作为无损检测方法，但测试常规电阻应变片的结果受温湿度、导线长度等环境因素的影响。光纤传感器是近年来发展起来的新型传感器，因其体积小、非导电、抗电磁干扰强等优点明显，并可实时多点测量一维连续空间，所以可对发电机组、智能大厦等很多设备或物体实施实时多点监测。3.4 桥梁检测中数字图像处理技术的应用 。近年来，在测量领域中逐渐形成图像测量技术这一新的测量技术。图像测量就是对被测对象进行测量时，将图像作为检测和信息传递的有效手段或利用载体的测量方法，主要将有用的信号从图像中提取出来。避免人工检测中的低效、环境局限性大、缓慢、重复可比性差等不足。尤其是对于检测人员触及范围外的情况，采用传统方法进行量测，具有较大的难度与危险性，还容易出现测量数据不准的情况。4 结语综上所述，桥梁工程中的检测技术不仅与