桥梁安全检测技术

/摘要随着我国桥梁建设的不断发展和已建桥梁的不断增加，很多桥梁由于各种因素的影响出现了各种病害和缺陷，因此，桥梁检测变得越来越重要。依据检测结果对桥梁进行经济有效的加固是对桥梁平安运营的重要保障，为此，本文开展以下探讨：对国内外的桥梁检测技术的发呈现状进行了阐述，突出了桥梁检测技术以及加固技术的重要性。关键词：桥梁；检测技术；发呈现状；引言大型桥梁结构是交通运输系统中的枢纽工程，其建成投入运用后，可以大大改善中心城市和主干道的交通状况，在国民经济中起着特别重要的作用。随着桥梁结构分析理论、建筑材料和施工技术的快速发展，桥梁的跨度越来越大。大跨度桥梁结构越来越温顺，这不仅要求有更为精确严密的桥梁设计理论和更为先进的桥梁施工技术的支持，同时对桥梁建成后的平安维检测、维护也提出了更高的要求。桥梁在长期的运用过程中难免会发生各种结构损伤，损伤的缘由可能是运用维护不当、车祸事故等认为因素，也可能是地震、台风和环境侵蚀等自然因素。随着桥梁服役时间的增长、环境等自然因素的长期作用和交通量及重车数量的不断增加，桥梁结构平安性和运用功能也必定发生退化。我国桥梁平安检测系统的探讨和应用始于20世纪90年头，依托我国大规模基础建设的背景，桥梁平安检测系统在我国得到了确定的应用。新建的大型桥梁结构总结以往的阅历和成果，也在工程建设的同时增设长期的平安检测系统。这对保证大跨度桥梁的结构平安、刚好驾驭结构运营状况、发觉桥梁早期的病害及查明不行接受的响应缘由、实施经济合理的修理支配、实现平安经济的运营具有重要意义和好用价值。绪论1.1背景

桥梁在整个交通运输中发挥着纽带作用，他不仅是交通运输业的重要组成部分，更是交通运输业的咽喉。桥梁，作为人造结构物，客观上也存在其“生、老、病、死”的生命过程。桥梁由于其自身和外界的缘由，其结构的牢靠度和平安性会慢慢降低，使得桥梁的承载实力不足，不能正常运用，甚至出现桥毁人亡。要想保证桥梁结构的平安性，使其在运用过程中发挥最大的经济效益，就须要对桥梁结构进行科学的检测和合理的评估，对桥梁进行刚好的修理和加固。因此，桥梁养护管理技术长期以来都是国际桥梁界关注的热点问题。1.2桥梁技术发展问题

随着改革开放，我国的公路桥梁建设也在不断发展，随着道路桥梁技术等级不断地提高，我国建成了不同结构形式的拱桥、斜拉桥、悬索桥及连续刚构桥等等，不断实现桥梁建设史上的突破。这些技术困难，科技含量高，施工难度大的大型工程，不仅为我国桥梁建设事业积累了丰富的工程阅历，同时也是我国进入世界桥梁技术先进行列的标记。随着大量新桥建立工程的开展，同时也必需高度重视已建桥梁工程的质量维护，而最为干脆有效的方法是对其实施质量检测和加固。20世纪后期，随着我国交通事业的不断发展，桥梁建设己成为不行缺少的部分，至今我国公路桥梁已建总数达60余万座。而大部分桥梁在其建成运用20或30年后，其耐久性、平安性、承载实力都会出现确定程度的降低，那么如何限制桥梁结构的平安性和耐久性，使其承载实力满足实际运用的须要，成为我国桥梁检测和加固的重要任务。同时，这些任务也日趋艰难，随着我国交通运输业的不断发展，桥梁运用的时间不断增加，对桥梁结构的平安性检测、评估、修理和加固等提出了更加严格的要求。1.3国内外发呈现状

在国外，经济发展较早的发达国家，其城市建设和道路交通的建设高峰均己过去，逐步进入平缓时期，随着多数桥梁的运用性能进入了中晚期，用于维护和加固的费用起先逐年增加，据报道称，1984年时，美国一半以上的钢筋混凝土桥都出现了钢筋的腐蚀破坏现象，其中将近一半承载力衰退，必需进行修复和加固处理。同年花费了54亿美元的修复费，占到总投资的一半以上。二十世纪，美国已建的60万座桥梁有13万座桥梁存在缺陷现象这预示着如不立即进行修善，就必需停止运用。目前，美国每年用于桥梁方面的投资，仅有特别之一用于新建桥梁，而特别之九则用在了旧桥的更新修理上。经济发达国家都特别重视桥梁健康的检测，并对桥梁结构的检测和加固进行了深化的探讨。美国在二十世纪后期时，便尝试在要检测桥梁上安装多种检测仪器。英国、日本在当时也都进行过这方面的探讨。除了美国其他一些发达国家也做了大量的桥梁检测试验，例如挪威、丹麦、日本和墨西哥等国家都对桥梁结构的位移、应力、应变、速度和加速度等进行了检测，了解并驾驭各种因素对桥梁结构的影响程度及规律。我国也在桥梁检测和加固方面做了大量的试验，例如南京长江大桥、武汉长江大桥、虎门大桥等都进行了位移、应力、应变、速度和加速度的检测，从而刚好驾驭了这些桥梁结构的平安状况，能实现桥梁平安运营、延长运用寿命的保障，同时能尽早发觉桥梁的问题所在，有效削减桥梁的修理费用，进而使桥梁的综合运用效益得以提高。在详细的工程实践中，往往有很多桥梁施工人员忽视对桥梁的检测，这对于保证交通的平平稳定运行是很不负责任的。实行合理有效的措施对桥梁的结构损伤进行检测，可以刚好发觉桥梁结构是否损坏，从而得以确保交通枢纽的正常运行。其次章桥梁结构平安检测技术概述2.1桥梁平安检测的意义在各种重大工程结构中，桥梁结构具有数量众多、投资巨大和意义重大等特点，因此桥梁结构的平安检测得到了国内外的广泛关注。对于桥梁结构而言，随着桥龄的增长、气候和环境等自然的作用以及日益增加的交通量及重车过桥数量的不断增加，导致桥梁结构或构件发生不同的自然积累损伤和意外损伤，从而使得桥梁结构的平安性和耐久性发生退化。在美国，至少每两年要对约57.5万座桥梁进行检测，依据FHA（FederalHighwayAdministration）的统计结果，约40%的桥梁功能陈旧或存在结构缺陷，修复这些结构缺陷须要投资约700亿美元；在哥伦比亚，由于疏于养护加之恶劣的气候条件，2000多座跨度超过20m的公路桥梁，其中约有60%的桥梁存在中等程度及以上的损伤；英国运输部曾在1990年抽样调查过2000座混凝土公路桥，调查结果表明约30%的桥梁运营条件不良；在印度，大约20%的公路桥梁须要更换，另有10%的桥梁有损伤的迹象；同样我国的桥梁平安状况也不容乐观。通过对现役桥梁的实际承载实力的检测评定，为现役桥梁运用平安性、牢靠性及修理加固供应必要的依据和积累必要的技术资料，建立桥梁数据库检验桥梁结构的质量；确定工程的牢靠度，推动和发呈现役桥梁评定及新结构的设计计算理论。桥梁检测评定的目的意义如下：1）桥梁由于运营运用多年，主要部位出现缺陷，如裂缝、错位、沉降等，通过检测确定桥梁各部位损坏的程度及实际承载实力。2）原来按旧标准规定的荷载等级设计的桥梁，现在由于交通量的不断增加，车辆荷载的不断增加，对桥梁通过实力和承载实力的要求也愈来愈高。通过检测评价，可确定原有桥梁的荷载等级，从而确定是否须要通过加固来提高其荷载等级。3）随着我国现代化工业建设的发展，特大型工业设备、集装箱运输慢慢频繁，超重车辆过桥的状况时有发生，通过检测评价，可确定超重车辆是否平安通过，并为临时加固供应技术资料。4）现役桥梁资料不全，需通过检查，重新建立和积累技术资料，为加强科学管理和提高桥梁技术水平供应必要条件。5）系统地收集桥梁技术的数据，建立桥梁数据库，应用计算机管理系统更好地维护好桥梁，指导桥梁养护，加固和修理工作。6）对于一些重要的大桥或特大桥梁，在建立之后，通过检查评价，可评定其设计和施工质量，确定工程的牢靠度。7）对接受新型结构的桥梁，通过检测评价，可验证理论的实践性和牢靠性，并能进一步发觉问题，总结阅历，以便对结构设计理论及结构形式加以改进，使其更臻完善。8）对经过修理加固的桥梁进行竣工检查，通过检查可检验修理加固的质量并验证加固方法的合理性和牢靠性。9）了解桥梁实际受力状态，推断结构的平安承载实力和运用条件评价，为进行桥梁的修复加固供应牢靠依据。第三章桥梁平安检测的主要内容3.1桥梁检查种类及频率1）经常性检查经常性检查以干脆目测为主，协作简洁工具测量，一般可和桥梁的小修保养工作结合进行，每月至少进行一次。2）定期检查以目测结合仪器检查为主，对桥梁各部分进行详细检查，一般支配在有利于检查的气候条件下进行。定期检查的时间依据桥梁的不同状况规定如下：新建桥梁竣工接养一年后。一般桥梁检查周期为3年，也可视桥梁详细技术状况没1~5年检查一次，非永久性桥梁每年检查一次。桥梁技术状况在三类以上的，应支配定期检查。3）特别检查特别检查是指接受仪器设备等特别手段和科学分析桥梁病害的精确缘由和程度，确定桥梁的技术状态，从而实行相应的加固、改造。一般在下列四种状况下接受特别检查：（1）在地震、洪水、滑坡、泥石流、超重车辆行驶、行船或重大漂流物撞击之后。（2）在确定对单一的桥梁进行改造、加固之前。（3）在定期检查难以判明损坏缘由、程度及整座桥的技术状况时。3.2桥梁检测项目（检测内容）1）经常性检查项目经常性检查项目见表3-1。表3-1桥梁经常性检查项目序号检查项目1桥面是否平整，有无损坏2桥面泄水管是否损坏、堵塞3桥面是否清洁，有无杂物积累、杂草生长扩散3栏杆、引导、护栏是否断裂、撞坏、锈蚀5伸缩缝是否堵塞、损坏、失效6锥坡、翼墙有无开裂、坍裂、沉陷7交通信号标记、照明设施是否完好2）定期检查的项目（1）桥面铺装是否有坑槽、开裂、车辙、松散、不平、桥头跳车现象等。（2）人行道、护栏人行道有无开裂、断裂、缺损；护栏是否松动、撞坏、锈蚀和变形等。（3）伸缩缝是否破损、结构脱落、淤塞、填料凹凸、跳车、漏水等。（4）排水设施桥面横坡、纵坡是否顺适，有无积水；泄水管有无损坏、脱落；防水层是否工作正常，有无渗水现象等。（5）梁式桥上部结构主梁支点、跨中、变截面处有无开裂，最大裂缝值；梁体表面有无空洞、蜂窝、麻面、剥落、露筋；有无局部渗水现象；隔板是否开裂、焊缝是否断裂；钢筋结构的锈蚀、变形等。（6）圬工桥上部结构主拱圈是否开裂、渗水、砂浆松动、脱落变形；拱脚是否开裂；拱腹是否变形、错位；立墙、立柱有无开裂、脱落等。（7）双曲拱桥上部结构拱脚有无压裂；拱肋1/4处、3/4处、顶部是否脱落、松散；拱脚和拱波结合处是否开裂；波间砂浆是否脱落、松散；横隔是否开裂、破损等。（8）支座位移是否正常；橡胶支座是否老化、变形；钢板滑动支座是否锈蚀、干涩；各种支座固定端是否松动、剪断、开裂等。（9）桥台是否开裂、破损，台背填土是否开裂、挤压、受冲刷等状况。（10）桥墩墩身是否开裂，局部外鼓，表面风化、剥落、空洞、露筋；是否有变形、倾斜、沉降、冲刷、冲撞破坏等状况。（11）翼墙是否开裂，有无前倾、变形等。（12）锥坡是否破损、沉陷、开裂、冲刷、滑移等。（13）照明桥上照明设施是否正常。（14）河床及调治构造物河床是否变迁；有无漂流物堵塞河道；调治构造物是否发挥正常作用，有无损坏、水毁等。3）需特别检查的项目桥梁须要特别检查的项目见表3-2。表3-2桥梁特别检查的项目需特别检查的项目检查的项目洪水滑坡地震超重车辆行驶（改造前）撞击在地震，洪水，滑坡，泥石流，超重车辆行驶，行船或重大浮漂物撞击之后。在确定对单一的桥梁进行改造加固之前。上部栏杆损坏；桥体位移和损坏落梁，排水设施失败因桥台推出而压区落梁，支座损坏，错位梁，拱，桥面板裂缝，支座损坏，承载力测定被撞构件及联系部位破坏，支座破坏下部因冲刷而产生的沉陷和倾斜桥台推出，胸墙破坏沉陷，倾斜位移，圬工破坏，抗震墩破坏墩台裂缝沉陷墩台位移需特别检查的项目检查的项目洪水滑坡地震超重车辆行驶（改造前）撞击在定期检查难以判明损坏缘由，程度及整座桥的技术状况时。/1、、结构验算，水文验算/2、静载，动载验算/3、用精密仪器对病害进行现场调查和试验分析（1）混凝土裂缝外观及显微调查，混凝土碳化鉴定，氯化试验，湿度调查，强度试验，结构分析。（2）钢筋位置，锈蚀状态调查。（3）桥面防水层状况调查。（4）桥面铺装状况调查。4）桥梁永久性限制检查项目桥梁永久限制检查项目见表3-3。表3-3桥梁永久限制检查项目检查项目检查点检查方法1撴、台身、索塔锚碇的高程墩、台身底部距地面或常水位、桥台侧墙尾部顶面上下游各1~2点水准仪2撴、台身、索塔的倾斜度墩、台身底部距地面或常水位、桥台侧墙尾部顶面上下游各1~2点垂线法或测斜仪3桥面高程沿行车道两边，按每孔跨中、支点等不少于5个位置（10个点）水准仪4拱桥桥台、吊桥锚碇水平位移在拱座、锚碇的上、下两侧各1点经纬仪注：（1）上下行分别式桥按两座桥分别设点。（2）倾斜度测点应用上下相距0.5~1.0m的两点标记检测。（3）永久检测点宜用统一规格的圆头锚钉在铝板上用钢印编号，或靠地固定和被测部位上，确定使该测点坚实。（4）全部测点的位置和编号，以及检测数据必需在桥梁总体图和数据表中注明并归档，使其完整保存。第四章桥梁平安检测的发展趋势目前我国的桥梁建设技术已达到世界领先水平，桥梁建设事业得到了前所未有的发展，特大型桥梁投资巨大，随着大型桥梁的不断建成，如何做好桥梁的运营、养护，随时了解桥梁结构的健康状况，刚好对桥梁的平安进行评价已成为管理者日益须要和迫切希望解决的课题，目前，我国的工程技术人员也赐予了高度重视，各大高校、科研院所纷纷起先着手结构健康平安结构健康监测方面的探讨，目前在建的润扬大桥、南京三桥、苏通大桥等特大桥建设方在建设过程中就起先了结构健康平安监测的探讨，通过方案征集、集思广益，充分接受了当前国内探讨力气和国、内外最先进的技术、设备，建立了各自的健康监测系统。综合国内在建几座特大型桥梁健康监测系统的特点，我国今后桥梁结构健康监测发展的趋势为:1）由单一的、有限范围的主体结构监测向全桥全面、系统的监测发展，最终形成统一的综合管理系统。由于桥梁结构体量较大，很难对桥梁各个部位进行全面的实施监测，受投资、技术条件等限制，目前国内大多针对主体工程通过力学分析，就关键部位进行监测。随着经济的发展，人们将更希望和有实力对桥梁有一个全面详细的了解，以便更好的为人们服务。同时，结构健康监测也将成为日常养护管理系统的一个组成部分，形成一个统一的桥梁运营管理系统。目前，南京三桥已提出结构健康监测和综合管理系统结合的构想，拟接受法国Advitam公司的Scanprint系统建立南京三桥综合管理系统，并开发适合南京三桥的管理养护标准和手册。2）由单一的数据采集、保存转向数据后期处理和分析。健康评估系统日趋完善，评估成果可以成为运营管理者的决策依据。随着现代分析手段发展和理论的成熟，桥梁结构健康采集系统将不仅仅限于目前的数据采集，而是通过数据处理和健康相应评估系统，供应出一个牢靠的评估结果，为管理者决策。3）系统技术上将更加先进、牢靠。随着科技的发展，各种设备的性能参数将进一步提高，数据采集的传感器等、数据传输设备、处理设备及综合分析设备的精度、运用寿命和稳定性将大大提高，数据容量和处理实力也将大大增加，各种最先进的设备可以快速被人们所接受，确保技术上的先进性。4）系统将具有更好的开放性，可以进行多形式的国际间的合作。科技的进步要求综合管理系统具备较好的开放性，随着管理者须要可以进行数据更新、调整及功能调整，联网或集成等系统升级或扩充。同时，国际间的合作将更加普遍，不同国家的技术人员将通过网络数据共享实现专家会诊或进行多种形式的学术沟通活动，实现高度共享的数字化桥梁。5）具备更好的操作界面和好用性，更能适合我国国情和详细养护技术人员的实际操作。虽然目前我国很多大型桥梁均建立了确定规模的结构健康监测系统，甚至投资巨大，但事实上大多数仍处于探讨阶段，以基本数据采集为主，目前的系统维护大多依靠开发的专业人员维护，一般技术人员尚无法驾驭和正常运用，随着各种软硬件的开发，拥护界面将更加友好、简洁易用，可以被一般技术人员广泛接受，真正具备其好用价值。结论

本文通过对国内外桥梁检测和加固现状进行分析探讨，举例说明白桥梁平安检测技术的意义。并且对桥梁平安检测技术进行了确定的阐述，在对比了欧美发达国家在桥梁平安检测技术的探讨后，深知我国在该领域的发展滞后。通过对桥梁平安检测技术重要性的了解，我们必需牢记发展桥梁平安技术对于发展中国桥梁事业的重要性。