公路桥梁结构检测技术研究

摘 要：进入到新世纪以来，随着我国国民经济水平的高速发展，我国的公路交通行业也得到了非常快速的发展，其中公路桥梁是我国公路交通行业中最重要的基础设施。公路桥梁结构的检测工作就是指对桥梁的结构和部件的工艺性能和材料质量等内容所存在着的缺损情况进行详细而精确的试验、检测、判断以及评价的过程，文章便对桥梁结构整体性能、功能状态的鉴定以及桥梁结构材料缺损状况的诊断两个方面的内容进行了详细的分析和探析，从而详细的论述了对我国公路桥梁结构检测技术的研究进展。

关键词：公路桥梁结构；检测技术；无损检测

1 桥梁结构整体性能、功能状态的鉴定

对于公路桥梁结构整体性能的检测工作，依据受力情况的不同可分为动载试验和静载试验，依据试验持续时间的差异可分为瞬时试验和长期试验。在静载作用下，我们要测定静荷载、推力及支座反力等作用力的大小，还要测定剪力、扭矩、轴向力以及弯矩等构件内力的大小，也要测定各种变形、断面上各类应力的分布和大小以及结构的局部损坏现象；而在动荷载的作用下，我们主要要测定动荷载的频率、变化和大小以及构件的动应力、结构的动挠度、自振频率、加速度以及衰减特性等内容。

1.1 机械检测技术

一般情况下，机械测试的设备和仪器主要包括弹簧、指针、杠杆、度盘、齿轮以及轴等部件。它们通常也都分为传感机构、指示机构、转换机构和机体保护部分四大部分。（1）传感机构。这部分的功能主要为直接感受被测量构件的变化，同时还能够把这种变化传递给转换机构，在张线式的机械测量仪器中，主要是鼓轮一类的机构，而在接触式的测量仪器中，主要是弹簧和测杆等机构；（2）转换机构。它的功能为把感受到的被测量构件的变化情况转化为长度的变化，同时改变其方向并进行适当的缩小或扩大，一般指弹簧和百分表中的大小齿轮等构件；（2）指示机构。它的作用主要是将转换机构已经改变方向的或是已经缩小或是放大的长度通过某种形式准确的表现出来，通常都是由度盘和指针所组成的；（4）机体保护部分。这部分的作用就是将上面的三个部分连接成一个有机的整体，保证其不会受到外界环境的影响。这类检测技术具有显著的优点，如容易操作、成本较低、安全可靠、结构简单、适应能力强以及可以重复使用等，但是其比较笨重，并且灵敏度也不高。

1.2 电测技术

这种技术的原理是借助于某类传感元件把所测得的应变变化情况转化为电量的变化，然后某种仪器会将其转化为电流或是电压的变化并加以放大，最后按照机械量给出指示。一般情况下，传感元件就是电阻应变片，测量仪器就是电阻应变仪，这种检测技术在公路桥梁结构的检测工作中应用较早，并且现阶段已经形成了应用性强并且十分完善的测试仪器。

1.3 射线检测技术

射线就是指核子或是同位素所散发的一种无形的能束，而这些能束又是要受到土壤的水分和密度等因素影响的，并且其规律性较为显著。射线检测技术就是应用了这一特性的一类技术，其能够对土壤的含水量和密实度进行准确的检测。通常其主要有透射插入型、散射插入型、散射表面型以及透射表面型四种结构类型的检测技术。由于射线是一种放射性的物质，其对人体的健康都是不利的，因此在我们采用射线检测技术进行检测工作时，应进行有效的保护工作，尽可能的降低射线对人体的控制和影响，从而保护操作人员的生命健康。

1.4 超声波检测技术

超声波检测技术的工作原理为采用人工的方法在工程结构或是材料中激发出一定频率的弹性波，这种弹性波会有不同的表现形式，但是都可以被相应的接收仪器接收，并且其在物体内部传播的弹性波的波形、频率、振幅以及波速等波动特性参数是要受到动剪切模量和动弹性模量等力学参数的影响。另外，物体内部的缺陷也会对波动传播参数造成影响，对这些弹性波信号进行准确的研究后，我们便可以掌握结构和材料的力学特性和缺陷。超声波检测技术更为灵活和轻便，并且可以大范围的进行试验和检测，其在路面和钻孔灌注桩的质量检测工作中得到了广泛的应用。

2 桥梁结构材料缺损状况的诊断

2.1 目测法

通常情况下，构件结构中的缺损主要表现为剥落、碎裂、裂缝、空洞、蜂窝、层离、钢筋锈蚀以及环境侵蚀等形式，而对于其外表面的缺损情况，我们采用一些量具和工具等辅助设备进行目测就是可以测得的。

2.2 声波检测法

这种方法就是用工具敲打被检测的构件，通过听其声音来判断其是否存在破损的问题，由于其操作较为简单，所以一般的检测工作中也比较常用。

2.3 超声波探伤技术

超声波探伤技术主要采用的是超声波脉冲速度的方法，这种方法能够有效的检测出混凝土、钢材以及焊缝中所存在的火灾、空洞和裂缝等损伤情况。

2.4 雷达检测技术

这种检测技术主要指的就是采用脉冲雷达的电磁回波的方法，通常情况下，在检测具有沥青表层的混凝土桥面板时，我们采用这种方法。

2.5 钢筋锈蚀的评价技术

在钢筋混凝土结构中，存在着混凝土的渗水性、碳化深度、保护层厚度、密实度、含氯盐量和含水量不足以及结构开裂等问题，所以钢筋的锈蚀问题也是经常出现的，当发生钢筋的锈蚀问题时，如没有及时治理，就会使混凝土结构破损，甚至会破坏整个桥梁结构，主要有以下两种钢筋锈蚀的评价技术。（1）钢筋锈蚀评价的直接技术。a.线性极化探测技术。依据电化动力学的原理，准确的测得试验电极间的微小电流；b.电阻探测技术。当金属板出现锈蚀的问题时，其厚度会变薄，因此电阻就会增大，依据此原理进行探测；3.半电池电位测量法。将被测的钢筋与一个保持常量的已知的极电位和基准电极进行比较，从而准确的测得钢筋的极电位，这种方法主要应用在钢筋混凝土耐久性的评定工作中。这种方法可以用于新建桥梁的检测工作，也可以用于旧桥的检测加固工作，而其它两种方法只可以用于新桥梁的检测工作。（2）钢筋锈蚀评价的间接技术。a.采用四电极法测得混凝土的电阻率；b.采用保护层测定仪检测钢筋混凝土的保护层后去，确保其符合要求；c.检测混凝土中的氯离子含量，评价钢筋的锈蚀情况；d.检测混凝土的碳化深度，在混凝土的新鲜断口处喷洒酚酞酒精溶液。当PH值大于10时，如果溶液是粉红色的，那么混凝土是没有碳化的，如果溶液是无色的，那么就说明混凝土已经碳化了，其可能已经被锈蚀了，不再具有对钢筋的保护作用了。

3 结束语

通过以上的论述，我们对桥梁结构整体性能、功能状态的鉴定以及桥梁结构材料缺损状况的诊断两个方面的内容进行了详细的分析和探讨。通常情况下，传统的公路桥梁结构的检测方法还是要依赖于检测人员的现场目测和动静载试验的方法的，同时超声波探测、腐蚀作用试验以及混凝土硬度试验作为辅助的检测手段，而自从上个世纪90年代开始，在我们科学技术水平快速发展的大背景下，公路桥梁结构的无损检测技术得到了全面、快速的发展，同时随之出现了更为先进的、全新的检测手段和检测技术。

参考文献

[1]张会军.浅议公路桥梁结构检测技术分析与应用[J].中国水运，2013.

[2]谢开仲.浅谈桥梁工程检测技术的研究[J].广西大学学报，2003.

[3]袁卫国.桥梁无损检测技术的研究现状与发展[J].黑龙江交通科技，2002.

[4]高怀志.桥梁检测和状态评估研究与应用[J].世界地震工程，2000.

[5]王东科.钢筋混凝土桥梁检测与损伤评价[J].石家庄铁道学院学报，2004.