城市桥梁质量检测应用与分析

摘要：我国城市桥梁结构的数量和质量日益提升，在很大程度上改善了我国的交通运输状况。但是，随着我国经济的快速发展，桥梁的负荷日益增加，导致桥梁不断出现路面损伤、结构构件损伤等病害，因此需要加强对城市桥梁的检测，进而对其进行维修保养。本文主要介绍常用的桥梁检测技术及其应用，以期为桥梁的维修养护提供参考和帮助。

关键词：公路桥梁;检测技术;应用

中图分类号：U412文献标识码： A

1工程概况

1.1某市胜利桥主跨结构为3孔砖砌拱桥。桥跨组合为3×5米，桥梁设计荷载等级为汽车-10，挂车-50级。

1.2检测依据①相关桥梁设计、竣工资料。②《城市桥梁养护技术规范》（CJJ99-2003）。③《城市桥梁设计规范》（CJJ11-2011）。

2检测项目方法及主要仪器设备

2.1检测项目①外观检查：查明各座桥梁的上、下部结构各构件外观是否存在表层混凝土剥落、露筋、缺损、开裂等病害，查明结构现状。②测试桥梁各构件表面裂缝的分布情况及其长度、宽度。③检查桥梁加固部位是否出现脱空、开裂、破损等病害。④桥梁桥面系等附属设施状况的检查，以常规检查为主。

2.2主要检测方法和手段测试工具：直尺、卷尺、数码相机等；测试内容：结构裂缝（网状裂缝）的位置、长度及分布形态等几何参数；测试方法：用卷尺量测裂缝的起止点、转折点位置得到裂缝的长度、走向。

2.3桥梁结构编号原则拱圈：由东向西编号依次为第1号拱圈、第2号拱圈、第3号拱圈。墩台编号：由东向西编号依次为第0号墩、第1号墩、第2号墩、第3号墩。

3公路桥梁检测的意义

在城市桥梁的建设过程中，设计、施工、材料等方面的缺陷难以避免，因此桥梁建成后对其的检测必不可少。由于缺乏对桥梁质量的量化检查方法，造成不能及时发现并处理劣质工程，会增加维修保养桥梁的成本，给国家以及地方财政增加负担，甚至可能造成桥毁人亡的安全事故。因此对桥梁进行检测可以保障交通质量和人们的生命安全，同时对于促进地方经济和国家经济的发展也有非常重要的作用。早期构建的桥梁由于所依据的理论不够全面和完善，存在一些缺陷，造成设计方案存在偏差而不能满足实际施工的需要，因此质量上难以保证。另外，由于桥面设计宽度不够，造成其荷载标准低，在自然因素和环境因素的作用下，对桥梁的质量也有一定影响，例如超载运营、地震、撞击等会改变桥梁的性能和结构，冰冻、洪水、风化和雨水侵蚀、温度和湿度变化也会降低公路桥梁的质量。此外，随着科学技术的发展，城市中的桥梁设计越来越复杂，出现了大跨度桥梁、高架桥梁、立交桥梁等，但是目前的设计和施工还不够成熟，造成在使用过程中出现了多种安全隐患。而且即使桥梁的质量达标，但是经济的发展对桥梁承载力的要求不断提高，因此需要跟踪检测桥梁的承载力以制订出针对性的维修保养方案。

4城市桥梁检测技术及其应用

4.1感应检测技术

感应检测技术主要是针对检测桥梁的物理量来研发各种传感器，例如位移传感器、小型感应装置、加速计等。这几种设备价格低廉、性能稳定、结构简单，可被用于各种桥梁的检测。位移传感器可用来检测桥梁翼墙的位移;小型感应装置既可用来检测混凝土中氯离子的含量以及导电率，也可以用来检测钢筋的锈蚀情况;加速计可用来测量由钢筋断裂引起的应力波。

4.2雷达与红外热像仪检测技术

利用雷达、超声波和红外热像仪等技术可以在短期内对桥梁质量进行精准的测量。据调查，在一天之内可以对上千公里的路面或几十种桥梁的桥面进行精准测量。雷达的工作原理是:首先对受测目标发射电磁脉冲，然后利用反射回来的回波进行检测。裂缝情况和混凝土的损害情况由回波的波形反映出来。红外热像仪是获取桥梁温度图然后对其进行检测，其中桥梁温度图是承用红外摄影机获取的。其原理是桥梁薄，则其在温度图上的显示就是热点，即温度较高的点。这是因为桥梁薄，则其温度上升得就快，从而会显示出较高的温度。结合雷达和红外热像仪两种方法可以对现有的公路桥梁中所存在的大部分病害进行有效检测。

4.3无线电检测技术

无线电检测技术可以对应力波的位置以及数量进行确定。应力波是伴随着桥面裂缝扩大而释放的能量产生的，根据无线电检测技术对应力波的检测结果可以分析公路桥梁的受损情况以及具体的受损位置。无线电检测技术是由美国联邦公路管理局开发的，根据其检测结果，认为公路桥梁周期性地承受荷载会造成钢桥的疲劳损伤。美国联邦公路管理局还开发了声发射检测技术，其工作原理是通过检测各种原材料中声波的纵波传播方向和速度，并结合其接触传感器时的时差来判断损坏的位置，也可以通过分析小波形来检测公路桥梁的桩基和结构。该技术原先仅被用于矿山地压检测，现在已广泛应用机、造船业、化工容器、水坝、高架桥梁等行业的检测工作中。声发射检测技术也可以检测桥梁内部裂纹发展和分布情况，可以较为深人地分析公路桥梁的施工技术和质量并预测桥梁的使用寿命。

4.4光纤传感器技术

由于光纤传感器技术涉及的物理量种类超过100种，包括温度、压力、振动、位移、电场、电流、磁场、液位、辐射等，而且当光纤受到拉力或压力等影响后，产生布里渊散射，因此可将光纤传感器技术应用到公路桥梁质量检测中。通过观察其频率，发现布里渊散射频移与应变量的变化方向一致，而且呈正比关系。通过测量光纤温度和布里渊散射频移，经过计算分析，可得出桥梁变形情况。而公路桥梁变形的具体数据可通过测量光损来确定，精确度可达0.02mm。将光损和光脉冲测量这两个方法结合起来，既可以确定公路桥梁变形的位置分布，又可以了解其变形小大。在施工过程中可以在桥梁内部埋人传感器，通过监控仪器来对桥梁质量进行检测。

4.5其他检测技术

其他的检测技术包括智能支座、激光系统和新型传感器。其中智能支座主要被用于测量公路桥梁的压应变和剪应力，其内部光学纤维传感器的数量比较多。光学纤维传感器的作用是采集公路桥梁活载及恒载的分布情况，从而为判断桥梁技术状况提供参考依据。激光系统是通过即时测量普通钢材、混凝土、木材等材料的三维坐标，对桥梁进行检测，例如当汽车通过公路桥梁时，桥梁会产生细微的变形，利用激光系统就可以对其进行快速准确的测量。而通过对该路段的长期检测，对比分析所得到的坐标数据，就可以对桥梁是否产生沉降或预应力等情况进行判断。

结束语

总之，桥梁所承受的荷载越来越大，有的已经不能满通的要求。因此，为提高公路桥梁的质量，必须不断探索新的检测技术，及时发现并解决公路桥梁在运营过程中出现的问题，保证城市桥梁的质量，为出行安全和交通顺畅提供保障。

参考文献

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[2]鲍卫国.桥梁的检测与维修加固研究[D].河北工业大学，2011.

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