浅谈道路桥梁施工检测技术

摘要：道路和桥梁是交通运输系统中不可分割的一个整体，道路桥梁质量的好坏直接影响着整条道路的质量和运营安全。因此，加强对道路桥梁的检测是十分重要的，本文首先指出道路桥梁在使用中存在的问题，并从各方面就道路桥梁检测技术及其相关问题做了初步的探讨。

关键词：道路桥梁，检测技术

1. 前言

我国公路桥梁事业飞速发展，一座又一座大桥建成。但随着时间的推移， 很多桥梁逐渐进入了养护维修阶段，有缺陷的桥梁数量在不断增加，据统计，我国桥梁总数的40%已经属于此范畴。因此，桥梁管理和维护就显得越来越重要。与此同时，各种新材料、新工艺的采用也越来越多，为了保证道路桥梁的安全运行，桥梁的检测工作也成为日常维护的重要方面。

2. 道路桥梁在使用中存在的问题

（1） 缺乏科学的设计，工程规划不明确。

（2） 桥梁施工质量比较差 ，没有达到工程设计的要求。

（3） 在公路桥梁实际运营一段时间以后，出现了比较严重的病害，在很大程度上影响了桥梁的承载能。

（4） 工程建设时桥梁施工质量比较好，实际运营情况也良好，但是一段时间后不能满足承载需求。

（5） 对于一些特大桥梁的检测工作存在检测不到位的现象，而这种类型的桥梁也需要较高的检测技术。

3. 道路桥梁施工检测的准备工作

检测就是要根据实际情况对桥梁进行评估，因此检测前需要全面了解被检测桥梁的各方面情况。根据检测工作要求安排计划、准备各类检测和试验器具。另外一个重要的内容就是资料收集。资料收集不仅包括设计资料，还包括施工资料以及有关的养护、维修、加固资料。

4.道路桥梁施工检测技术

4.1外观检查

通过外观的检查可以分析判断桥梁病害产生的原因。外观检查通常可以根据桥型确定调查的要点，如梁桥的检查要点有：跨中部位的裂缝、挠度；端部的斜裂缝；主梁连接部位的状况；构件的外观质量等等。拱桥的检查要点有：拱圈拱顶裂缝、墩的位移等等。

桥梁从总体上可以分为上部结构、下部结构、附属结构。上部结构在梁式桥中主要是指主梁；下部结构包括桥墩、桥台、基础与承台、桩等；附属结构有桥面铺装、栏杆、伸缩缝等。每个部位都有其自己的受力特征，病害也有一些共性，如果出现的不是常规病害，应当仔细研究找出病因。

4.2内部缺陷检查

混凝土构件中常见的缺陷有裂缝、蜂窝、空洞、剥落、钢筋侵蚀和环境侵蚀等。有些缺陷仅靠外观检查难以发现，还需要借助其他的方法进行检测。目前，常用的无损检测法主要有雷达检测技术和声波检测法。超声波脉冲速度法可检测焊缝、钢材以及混凝土中存在的空洞、裂缝、夹渣、火灾损伤等。

4.3材料特性检查

到目前为止，最基本、使用最广泛的桥梁建筑材料是钢筋和混凝土。钢材的强度一般以设计、施工有关资料为依据。当怀疑钢材质量有问题时应采取必要的措施截取试件进行材料试验。

4.3.1混凝土强度测定

混凝土的强度会随着时间的推移产生一些变化，比较大的桥梁通常会有同期的试块用以确定强度。

对于没有试块的桥梁，目前测试方法主要有回弹法、超声波法、贯入法、断裂法、取芯样试验法等。回弹法、超声波法以及综合法属于非破损测试方法，应用较广泛。

4.3.2钢筋锈蚀的评价技术

混凝土的密实度、渗水性、含水量、含氯盐量、碳化深度、保护层厚度不足和开裂等缺损，是导致钢筋锈蚀的诸多因素；反之，钢筋锈蚀又促使混凝土进一步破损。通过简单的外观检查、敲击检查可以检测程度较重的钢筋锈蚀现象。

4.4结构性能状况检测

当桥梁不能获得详细资料时，需要通过静力或动力试验进行检测，准确地反映结构受力性能状况。常用的结构性能检测方法有静力试验与动力试验两种。

传统的无损检测技术得到了较大的发展，目前已有超声检测、红外检测、声发射、自然电位检测、冲击回波检测、磁试验或X射线检测、光干涉、脉冲雷达、振动试验分析等。传统的检测方法一般可以对桥梁的外观及部分结构特性进行监测，虽然可以对桥梁局部关键构件、节点进行较为合理的损伤判断，但是难以全面反映桥梁的整体健康状况，对于桥梁结构的安全度、剩余寿命难以做出系统评估。一种比较现实的损伤检测方法可能是综合整体损伤定位与局部细化检测两种手段的技术。

5. 桥梁的检测定位方法

（1）在桥梁检测中 ，模型修正法主要是将实验结构的振动反应记录和先前的模型计算结果进行比较，然后利用直接或间接测知的模态参数、相关加速度时程记录以及频响函数等进行条件优化约束，以此来不断地修正模型中的刚度以及相应的质量信息，最终通过结构变化的信息来实现桥梁结构损伤的判别与定位。具体的方法有以下几种：第一，矩阵型法，利用矩阵型法进行相关检测是发展最早也是最成熟的方法，它常常用于修正计算模型的整个矩阵，精度比较高，执行操作相对容易。这种方法的主要缺点在于所修正模型的物理意义并不是非常明确，这往往会丧失原有限元模型的带状性特点，因此，需要辅助其它的修正方法进行修正。第二，子矩阵修正法，通过对需要修正的矩阵定义相关的修正系数以及对宇矩阵修正系数的调整可以修正桥梁的结构刚度，这种方法的最大优势在于修正后的刚度矩阵仍然与原矩阵保持对称性与稀疏性。第三，灵敏度法，运用灵敏度法，检测人员可以修正结构参数，并且通过设计参数以及弹性模量的截面面积等可以实现对有限元模型的修改。

（2）指纹分析方法，就是在桥梁检测中，寻找与其结构动力特性有关的动力指纹，并且通过相应指纹的变化情况来判断桥梁结构的真实状况。在线监测中，最易获得的模态参数是频率，而且所获得的参数的精度非常高。因此，检测人员可以通过监测频率的变化这种方式来识别结构破损情况，这种方式操作起来也是比较简单的。此外，振型也可以适用于桥梁结构破损情况的发现与识别，虽然运用振型进行测试的精度低于频率，但是振型可以包含更多的检测信息。大量的检测模型以及实践实验表明，由于桥梁结构损伤导致的固有频率的变化非常小，但是振型形式变化却十分明显，一般损伤导致的结构自振频率的变化一般在5%以内。有一些研究人员采用模糊理论与指纹分析结合的方式进行检测，这种方式的可靠度建立在规范的理论框架基础之上，对不同种类桥梁的使用性能以及专家评估数据的科学性要求较高。

6. 国外比较先进的桥梁检测技术

第一，桥面板检测系统，这个检测系统包括双带远结外热成像系统以及地面渗透雷达系统。第二，桥梁测试与健康监测系统，该系统包括进行全桥检测的无线电发送，运用分式全球定位系统对桥梁变形进行测量，运用用钢传感器对桥梁的超载系数进行检测等。第三，疲劳裂纹探测和评估系统，该系统包括测桥梁裂纹磁分析仪系统、便携式声发射系统、热成像仪系统以及电磁声发射传感器等。第四，锈蚀探测与评估技术，它包括了磁漏探测技术、埋入式锈蚀微传感器以及以磁为基础的测量系统等。

7.结语

对公路桥梁进行检测是一项十分复杂而又十分重要的工作，它不但对相关工作人员的实际现场经验有着严格的要求，同时也需要有科学的检测方法和系统的理论基础作为指导。我们只有充分地将理论与实践有机的结合起来，才能真正做好公路桥梁的检测工作，从而做出科学的评测。

参考文献

[1] 吴志勤.桥梁检测技术及其发展趋势简述[J].山西建筑，2007（2）.

[2] 杨文俊.公路桥梁检测技术的研究[J].山西建筑，2008（12）.

[3] 王军红.浅谈公路桥梁检测技术[J].山西建筑，2009（10）.

[4] 韦远思.对公路桥梁检测技术的探讨[J].工业技术，2010（8）.