桥梁检测新技术研究

摘要：随着我国交通事业的迅猛发展，桥梁数目日益增多，在改善交通环境的同时其安全状况也不容忽视。如何养护好现有桥梁，延长其使用寿命，是摆在各级公路管理部门面前的严峻课题。本文针对桥梁检测新技术研究进行探讨。

关键词：桥梁检测；检测技术；索力测试；荷载试验

桥梁检测是一门直接服务于工程实践的技术学科，涉及到桥梁的计算理论、实验测试技术、仪器仪表性能、数理统计分析、现场实验组织等方面，其有较强的综合性、应用性和复杂性。随着我国交通事业的迅猛发展，桥梁公路里程不断增加，大件运输车和超重车日益增多，公路运输对桥梁的通行能力和承载能力的要求越来越高，而一些旧桥陈旧老化，破损现象日趋严重，难以适应日趋增长的交通量需要。为保证公路的畅通，创造一个安全、舒适的行车环境，加强桥梁检测工作愈显重要，这已成为各级公路管理部门工作的重点，同时随着自动化技术的不断发展及计算机水平的不断提高，使得检测技术也取得了很大的进步。

1. 桥梁检测现状

桥梁检测通俗的解释就是对桥梁建成后的功能的鉴定评测，是通过一定的检测手段来了解桥梁的技术状况等级及病害发生部位、严重程度、产生原因等情况，并分析和评价既有病害对桥梁的影响，从而为桥梁维修加固提供可靠的技术和依据。

2．桥梁检测方法

目前，桥梁检查主要是通过人工目测或者采用一些仪器设备进行现场测试、荷载试验及其他辅试验来进行的。随着科技的发展，许多先进的仪器设备应用到桥梁检测中，使检测工作更为方便快捷和准确。借助于现代检测手段的无损检测技术（NondestructiveEvaluation，简称NDE），代表了桥梁检测技术的最新发展方向，也是桥梁健康与安全状况监测系统设计的关键。按照检测目的的不同，常用的检测方法有以下几种：

2.1混凝土强度检测技术

混凝土强度的检测方法包括无破损检测和半破损检测。无破损检测方法有回弹法、超声波法、超声回弹综合法、射线吸收与散射法等。半破损检测方法主要有后装拔出法、钻芯法、BRE 内部断裂法、Windsor 探针贯入法。不同检测方法的检测原理、检测精度和检测技术要求都是不同的，实际检测时，应综合考虑各种因素选择1 种或几种方法。目前常用的方法有回弹法、超声回弹综合法、后装拔出法、钻芯法。

2.2混凝土质量及病害检测技术

BCT桥梁CT技术是给混凝土桥梁，大坝做体检，了解其病害情况和工艺水平。做质量检测或者为综合治理提供依据。它通过声波透过混凝土的速度反映混凝土的密实性、均匀性、弹性模量与强度分布，由此了解混凝土梁桥浇筑质量和当前的健康程度。混凝土的声波速度可以作为评价混凝土抗压强度与密实度的定量指标。混凝土的波速与混凝土抗压强度有正相关关系，已被大量理论研究和测试对比数据证明了。BCT正式基于此原理，可用于在桥梁建造时候的质量控制和运行桥梁的病害诊断，检测的分辨率可达分米级，检测结果直观。BCT不仅可以作为混凝土桥梁施工期的质量控制手段，通过对施工结果的检测，及时发现问题，及时改进施工工艺；同时也可以作为已运营混凝土桥梁的病害诊治手段。处治前，可通过BCT检测发现问题所在；处治后，可通过BCT检测评价处治效果。

2.3波纹管注浆密实检测桥梁耐久性

波纹管注浆密实性好坏对桥梁的耐久性具有重要影响，据统计，由于注浆不密实导致波纹管内钢绞线锈蚀，预应力提前丧失，可造成桥梁实际寿命缩短至设计寿命的十分之一。目前在美国，公路桥梁大约有57万座，其中约13万座有缺陷。平均开始出现问题的年限是25年。在我国截止到2009年，各种桥梁总和约有28万座其中，危桥约有9597座，平均开始出现问题的年限是7年。如何保证新桥的施工质量，如何对新桥进行技术把关，对现存的桥进行质量评价，对危桥进行检测、评定、加固已成为一项重要任务。

2.4钢筋位置、保护层厚度及钢筋锈蚀检测。

钢筋位置、保护层厚度均可利用雷达或者钢筋位置探测仪（利用涡电流原理）检测。钢筋的腐蚀性质或物理性质的检测是判断钢筋腐蚀最直接的方法，但是由于钢筋混凝土是一种极为复杂的材料，量测钢筋腐蚀速度或腐蚀量并不容易，目前常见的检测方法有腐蚀电位法和量测瞬时腐蚀速率法。

2.5索力测试。

斜拉索是斜拉桥梁、塔和索体系中的重要组成部分，斜拉索索力大小直接决定着斜拉桥的工作状态，采用准确的方法进行合理的索力测试是保证斜拉桥顺利施工和安全运营的必要手段。斜拉桥拉索索力测定方法有：压力表测定法、压力传感器测定法、磁通量法、频率法等。压力表测定法和压力传感器测定法一般仅适用于正在张拉的斜拉索的索力测定，很难用于对已张拉斜拉索的索力进行测试；磁通量法师测定斜拉桥索力的非破坏性方法，可以用于已张拉斜拉索的索力测试，但我国在在这方面的技术还不够完善，因此频率法几乎是对已施工完毕的斜拉索进行索力复测的唯一选择

2.6光纤和其他微传感器

现已研究出一种光纤测量系统,即光纤传感器，是以光信号为变换和传输的载体利用光纤传输信号。用来对新浇筑砼内的空隙进行无损检测。光纤光栅也已被用作遥测变形,对结构砼构件进行监测。它还能被用来测量材料的失效、砼结构的碳化深度、碱反应、氯渗透和裂纹的开展等。一个优化的光纤传感器应该既小又轻,只要求很低的电源, 对环境的要求不高,亦不受电磁干扰,还要求降低成本。某些能用光纤系统构筑的结构物,不仅把所有测点联网到数据设备上,而且多梁式钢桥的控制断面还能监测结构的健康。光纤传感器与传统的桥梁检测传感器相比，光纤传感器具有许多独特的优点：2.6.1抗电磁干扰、电绝缘、耐腐蚀、本质安全； 2.6.2重量轻、体积小、外形可变； 2.6.3对被测介质影响小； 2.6.4具有极高的灵敏度和分辨率； 2.6.5便于复用，便于成网，有利于与现有光通信技术组成遥测网和光纤传感网络； 2.6.6成本低。

2.7荷载试验。

桥梁荷载试验是利用某种激振方法激起桥梁结构的振动，测定桥梁结构的固有频率、阻尼比、动力冲击系数、动力响应（加速度、动扰度）等动态参量的试验项目，从而宏观的判断桥梁结构的整体刚度与运营性能。桥梁静载试验时，需要量测结构的反力、应变、位移、倾角和裂缝等物理量，常用的量测仪器有百分表、千分表、位移计、应变计（应变片）、应变仪、精密水准仪、经纬仪、全站仪、倾角仪和刻度放大镜等。动载试验量测动应变时可采用动态电阻应变仪并配以记录仪器；量测振动时可选用低频拾振器并配以低频测振放大器及记录仪器；量测动挠度时可选用电阻应变位移计并配以动态电阻应变仪及记录仪器。目前国内进行荷载试验时，一般在桥上安装大量的传感器和仪器，有时还需进行梁体打磨等一些表面处理工作，此外，大部分数据采集系统需要线路与传感器相连，既费时费力又操作复杂，而且进行荷载试验时一般需中断交通。日前，美国阿拉斯加州小河桥的荷载试验中采用了无线数据收集系统与激光雷达检测系统合并使用，可更快地测量出桥梁的具体载荷能力。

3．结论

桥梁检测是一项复杂而细致的工作，对于现有桥梁的养护管理应重视桥梁检测技术的研究，随着新材料、新技术的不断更新发展，桥梁检测技术具有更广阔的发展空间。