对公路桥梁检测技术的探讨

【摘 要】本文主要介绍了公路桥梁结构的状态和内容，针对施工的开始和结束，结合公路桥梁施工的特点及其要求，并且对其施工过程中所用的测量工具以及测量方法的选择和使用。

【关键词】公路桥梁 检测技术桥梁结构探讨

中图分类号：F540.3 文献标识码：A 文章编号： 一．引言

公路桥梁结构的整体性能检测 ,按照受力状态可分为静载试验和动载试验;按照试验持续的时间长短分为瞬时试验及长期试验。在静载作用下 ,一般要测定作用力的大小(包括静荷载、支座反力、推力等的大小) 、构件的内力(包括弯矩、轴向力、剪力、扭矩等) 、断面上各种应力的分布状态及其大小、各种变形(包括挠度、相对位移、转角等) 以及局部损坏现象(如裂纹的分布及其大小等) ; 在动荷载作用下 ,一般要测定动荷载的大小、频率和变化及构件的动应力、结构的自振频率、动挠度、衰减特性及其加速度等。

二．路桥试验检测内容。

路桥检测的内容涵盖广泛，主要的检测内容如下表所示：其中，对于路桥的表面缺陷检测目前大部分还是靠单一的人工目视方法进行检测评估。对于混凝土路桥，路桥的裂缝是探测和评估的重要项目。据不完全统计，每年损坏的路桥有90％ 以上是由裂缝引起的，此外，还有剥落、坑洼等现象。路桥结构出现缺陷之后，应加强检查与观测。根据缺陷的特征，分析查明缺陷性质、原因及其危害程度，确定是否需要修补，并为修补方案的制订提供可靠的依据。检查与观测的内容包括：

(1)缺陷发生的部位、走向、宽度；

(2)缺陷分布状况以及大小：

(3)缺陷的变化发展情况。

项目检测内容检测方法备注表面表面破损目测裂缝、锈斑

表面缺陷目测主要为网状缝

裂缝分布目测、激光传感器确定为网状缝[本文转自：]

裂缝宽度目测、数字相机、热像仪等

裂缝深度超声波

开裂趋势玻璃纤维感器需要连续测试

内部缺陷超声波、雷达混凝土内测的蜂窝应力和绕度变形激光振动加速器传感器

应力光纤传感器

强度和刚度混凝土强度回弹、拉拨试验

强性模量超声婆

扩散深度碳人深度钻芯取样

氯化深度钻芯取样

酸侵蚀深度钻芯取样

其他物质多谱分析限于混凝土表层

渗透性现场渗透实验

锈蚀位置自然电位法

锈蚀程度自然电位法需要周期性测试

三.公路桥梁主要的检测技术。

1. 机械检测技术。

机械测试仪器一般有杠杆、齿轮、轴、弹簧、指针和度盘等部件。它主要由四大部分组成:传感机构、转换机构、指示机构和机体保护部分。

传感机构的功能是直接感受被测量的构件变化 ,并把这种变化传到转换机构、在接触式机械量测仪器中 ,这部分常常是测杆及弹簧;对于张线式机械量测仪器 ,则常常是鼓轮一类的机构。

转换机构的功能是把传感机构传来的被量测构件的变化转化为长度的变化 ,并且把它放大或缩小 ,或者改变方向 ,如百分表中的大小齿轮及弹簧。

指示机构的功能 ,是将经过转换机构转化为长度并加以放大、缩小或改变方向之后的变化用一定形式表现出来。一般常由指针和度盘组成。

机体保护部分的功能是把各组成部分连接成整体 ,使之保护仪器不受周围环境的影响。

机械测试仪器的特点:结构简单 ,易于操作 ,工作可靠 ,经济耐久 ,可重复使用 ,对周围环境的适应能力强 ,但灵敏度不高 ,放大能力有限 ,较笨重。

2. 超声波检测技术。

超声波检测技术是近年来发展非常迅速的一项实用技术。超声波是一种频率高于人耳能听到的频率的声波 ,其频率超过了20 kHz。它的基本原理是用人工的方法在工程材料或结构中激出一定频率的弹性波 ,这种弹性波以各种波形在材料与结构内部传播并由接收仪器接收。在物体内部传播的弹性波的波速、振幅、频率及波形等波动特性参数与物体的力学参数(如动弹性模量、动泊松比、动剪切模量及物体内部的应力分布状态) 有直接的关系。此外 ,波动传播参数还与物体内部的缺陷(如断裂面、孔洞的大小、形状和分布) 等有关。通过分析研究被接收记录下来的弹性波信号 ,可以了解材料与结构的力学特性和缺陷。声波检测技术比其他检测方法轻便、灵活 ,可以在大范围内进行测试等一系列优点 ,目前在钻孔灌注桩及路面质量检验中得到广泛的应用。

3. 电测技术。

电测法的原理是 ,通过一定的传感元件把所测的机械量(应变变化) 转化为电量(电阻变化),再通过一定的仪器把电阻变化转换为电压(电流) 的变化并加以放大 ,然后按机械量给出指示。这里所说的传感元件就是电阻应变片 ,测量仪器就是电阻应变仪。在工程试验中最常用的是电阻应变测试技术 ,它是试验应力分析中重要的方法之一。从 1938 年首次出现金属电阻丝粘贴式传感元件到现在 ,已形成一套使用方位、运用性强、比较完备的测试仪器。

4. 射线检测技术。

射线是同位素或核子散发的一种无形的能束 ,而同位素中的某些元素所散发的能束与土壤的密度与水分有着十分密切的关系 ,而且具有十分明显的规律性 ,射线检测技术就是利用了某些同位素的这种特性。国内外的一些专家设计了核子检测仪 ,用于土壤密实度与土壤含水量的测定。

用于土壤密实度与含水量测定的射线检测技术 , —般有四种结构类型:1) 散射插入型;2) 透射插入型;3) 透射表面型;4) 散射表面型。射线是一种放射性物质 ,对人体的健康不利。在利用射线原理检测路基路面的物理指标时 ,对检测装置或设计的检测仪器的射线源一定要进行有效的防护 ,将射线对人体的影响控制在最低的程度。这是核子仪在设计时所必须考虑的关键问题。

5. 试验检测工作不仅在桥梁方面发挥着重要的作用，也在高速公路建设中有着必不可少的用图。标准试验、工艺试验及原材料试验为高速公路的建设提供最根本的基础； 地基承载力试验、强度试验及压实度试验作为过程控制为工程质量提供过程保障；而最终的验收评定工作则为工程质量提供一个最终的试验数据。总之，试验检测工作在高速公路建设中发挥着重大的作用。但是，试验检测工作仍存在着规范不齐全、试验检测工作的范围及试验材料所检测的项目不明确的问题。以下是作者提出几点建议，希望能够引起相关各方的注意，能够尽快地解决这方面的问题，以利于试验检测工作的正常顺利开展，确保工程质量。

四．桥梁结构材料缺损状况诊断。

1.混凝土强度测定。

对于混凝土强度的测定 ,目前的测试方法主要有回弹法(表面硬度法) 、超声波法、超声---回弹综合法、贯入法、断裂法、取芯样试验法等。回弹法超声波法以及二者的综合法是属于非破损试验法 ,应用比较广泛。对于这三种方法 ,它们的测试结果平均误差约为 9 % ±7 % ,但是综合法要好一些。对于龄期在 90 d 以上的混凝土 ,采用回弹法时要考虑混凝土表面碳化深度的修正。混凝土的湿度对回弹值和超声波脉冲速度都具有一定的影响。

2. 雷达检测技术。

使用脉冲雷达的电磁回波法是检测具有沥青覆盖层的混凝土桥面板的有效方法。

3. 声波检测法。

声波检测法是指用工具敲击构件 ,听其声音的差异来判断构件是否存在破损 ,这种方法比较简便 ,是一般检查中常用的手段。

五．结束语

桥梁结构状况的检测是对桥梁结构及部件的材料质量和工作性能方面所存在的缺损状况进行详细检测、试验、判断和评价的过程，我国可以建立一套路桥试验的完全检测信息系统，实现路桥安全保障的远程化、智能化、集成化，为实现我国路桥经济发展做出应有的贡献。进一步促进我国经济社会的发展。

参考文献：

[1] 韦远思 对公路桥梁检测技术的探讨 [[期刊论文] 《科技创新导报》 -2010年28期

[2] 任云 黄爱军 公路桥梁桩基检测技术应用与探讨[期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2013年15期

[3] 吴柏林 公路桥梁检测技术的探讨 [期刊论文] 《黑龙江交通科技》 -2012年5期

[4] 方宏 公路桥梁试验检测技术及应用 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2013年16期

[5] 胡宇 对路桥桩基施工与检测技术的探讨 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2011年22期

[6] 段湘龙 桥梁检测技术的探讨 [期刊论文] 《广东科技》 -2008年3期