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【关于桥梁检测与评估技术的探讨】做桥梁检测有前景吗

时间:2019-02-07 来源:东星资源网 本文已影响 手机版

  摘要:改革开放以来,我国经济建设取得了举世瞩目的成就,在经济高速发展的同时,我国基础建设也在不断的加强,在思考如何保证基础建设跟上经济发展速度的同时,也提出了如何保证基础设施建设的质量问题。我国桥梁有不少需要加固和重建,目前检测技术和评估手段未能满足需要。本文重点探讨了桥梁检测的基本方法和评估具体内容。
  关键词:桥梁检测;评估技术;探讨
   Abstract: since the reform and opening up, China"s economic construction has made remarkable achievements in the high-speed economic development and at the same time, China"s infrastructure is also in constant strengthen, thinking about how to ensure the basic construction keep up with the economic development speed, while at the same time puts forward how to ensure the construction of infrastructure, the quality problems. Our country has many need bridge reinforcement and reconstruction, detection technology and evaluation method fails to meet needs. This paper discusses the basic method of the bridge test and evaluate the specific content.
  Keywords: bridge detection; Evaluation technology; explore
  
  
  中图分类号:K928文献标识码:A 文章编号:
  桥梁检测和评估技术至关重要,它在充分保正桥梁建设质量同时,也能够对质量存在的问题进行系统评估,并可以根据系统的评估意见完善施工方案或者指定新的改造计划。目前我国桥梁建设面临几个问题:我国的桥梁逐步进入老化期,其数量随着时间推移不断增长;与此同时新材料、新工艺和新结构形式采用;正常运营状态下在役桥梁的长期安全健康维护保养;还有各种因素导致的病害桥梁需做鉴定确定安全运营,这些都对我国桥梁质量检测和评估技术提出了新的要求。
  一、桥梁检测、评估的内容
  根据实际情况对桥梁进行评估,对检测的桥体有总体的把握感,桥梁检测主要有以下几个方面:
  1、资料收集
  需要设计资料、施工资料,养护、维修、加固资料等。这包括桥梁所处的道路性质,桥梁设计荷载标准,桥面净空,桥下净空,设计车速,设计基准期,地质勘测资料,桥梁设防标准,桥梁设计洪水频率,水文调查及计算,桥梁所处气象状况,桥梁建设环境信息,当地的社会环境,技术环境和经济环境。
   2、外观检查
   外观检查的项目对不同桥型有不同的侧重点。桥梁外观检查按桥梁的构件分为:桥面系的外观检查、桥梁上部结构检查、支座的检查、墩台的检查、墩台基础的检查;按检测对象分为:裂缝的检查、混凝土碳化深度的检查、混凝土强度的检查、钢筋锈蚀的检查、混凝土保护层厚度的检查以及钢筋的分布等。外观检查可以定量的反应桥梁当前结构状况。外观检查项目一般应列为大桥的经常性或常规定期检测计划。
   3.材料检测
   材料检测主要是指桥梁结构材料的无损或微损检测,材料检查确保的是构件正常工作,目前国内桥梁最广泛的还是混凝土与钢筋,目前测试混凝土的方法主要有回弹法、贯入法、断裂法、超声波等探伤试验方法。混泥土由于密实度,含水量,含氯盐量,碳化深度等原因导致钢筋锈蚀,而锈蚀的钢筋又催使混凝土破坏,评定钢筋锈蚀有两种方法,直接评定多为电阻探测器技术,便于现场原位检测,在钢筋混凝土结构耐久性评定中广泛运用,间接评定通过测定混凝土保护层厚度,混凝土电阻率,混凝土氯离子含量,混凝土碳化深度来评定锈蚀的程度。
  对于斜拉桥、中承式或下承式拱桥以及悬索桥,应对斜拉桥、吊杆进行恒载力检测,与设计值及竣工检测值进行分析比较。
  4、结构尺寸及线形检测(变形测量)
  桥梁机构尺寸及线形检测一般采用专业测量设备进行,如精密水准仪、高精度全站仪,高精度GPS等,测量项目主要有:结构尺寸量测;桥面线形测量;拱圈线形测量;连续钢构桥线形测量;连续梁线形测量,以及其他桥型的线形测量,对测量数据采用专用软件进行处理分析,从而对桥梁变形状况做出评估。
   5、动静载试验。 桥梁结构的动力试验是研究桥梁结构的自振特性和车辆动力荷载与桥梁结构的联合振动特性,其测试数据是判断桥梁结构运营状况和承载特性的重要指标。众所周知,桥梁在设计时,要避免外界的强迫振动源.如风、车辆等的频率与桥跨结构的自振频率相等,否则会引起过大的共振振幅危及桥梁的使用安全。同理,当车辆以某一速度通过桥面时,桥跨的动挠度和动应力最大,那么,此时的车速称为临界车速。由临界车速引起的共振将产生动力扩大效应并直接影响到桥梁的安全使用,通常用冲击系数表示这种扩大效应。
   6、桥梁的评估。桥梁评估是利用特定信息,分析既有桥梁可靠性并为使桥梁保持一定水平的可靠性而做出相应工程决策的过程。在实际评估过程中,对中小桥梁与大型桥梁采取不同的评价方法,桥梁评估的方法大致可分为两大类,一类是以承载能力评价为主的方法,一类是以状态评价为主的综合评价方法。在大型桥梁评估研究中经常采用的一种方法是在桥上建立结构状态监测系统,对反映桥梁结构状态的特性参数进行部分或全面监测,然后以监测数据与人工检测数据为基础,采用综合评价的方法对大型桥梁的安全性做出科学的评价。中小桥梁由于具有数量多、分布广等特点,一般通过定期或不定期的检测手段.对桥梁的承载能力做出评价。
  二、目前我国桥梁检测、评估存在的问题
  随着科学技术的进步和经济的不断发展,我国桥梁建设取得了巨大的成就,桥梁检测属于朝阳行业,目前存在较多不足之处和问题。从现阶段来看,我国桥梁检测与评估存在的问题主要有:
  1、桥梁检测技术与手段落后。桥梁检测的主要手段仍是目测,评估采用专家评分方法,主观人为因素较大,有时不能客观准确反映桥梁的实际情况;检测仪器设备落后;检测复杂、耗时长、技术要求高、工作量大,费用高,一些检测项目必须中断交通进行,给交通造成不便;没有充分利用现代科学技术发展最新成果和理论,尽管表观检测仍然是桥梁检测的重要手段,但一方面表观检测-结构的分析方法或理论需要进一步发展,另一方面逐渐引人先进的检测技术更是桥梁管理与养护的发展趋势。
  2、评估环节繁多,标准难以统一。开展桥梁结构评估是一项系统工程。我国桥梁众多,结构复杂,面临的具体情况也不一样,这就客观上给我国桥梁检测与评估工作带来了巨大的困难,一方面我国桥梁检测与评估技术有待进一步提高,另一方面我国具体的情况要求我国加强桥梁检测标准与流程的高度统一,简化评估流程提高评估效率,当然要在制定标准流程的前提下,对关键问题和关键流程要充分引起重视。
  三、桥梁检测基本方法与技术.
  1、静载试验
  对桥梁的检测要特别重视对混凝土桥梁的静载试验,对混凝土桥梁的静载试验一般需进行以下测试:
  (1)结构性测试。重点测试结构的竖向挠度、侧向挠度和扭转变形情况,在测试时要保证每个跨度内至少有三个测点,并取得最大的挠度及变形值。同时观测支座下沉值。有时测试也为了验证所采用的计算理论,要实测控制截面的内力和挠度纵向和横向影响线。
  (2)截面应力分布测试。并取得最大值和偏载特性。沿截面高度不少于5个测点,包括上、下缘和截面突变处。有些结构需测试支点及附近、横隔板附近剪应力和主拉应力,此时需将应变计布成应变花。
  (3)支座的伸缩、转角,支座的沉降;墩顶位移及转角。
  (4)仔细观察是否已出现裂缝。出现初始裂缝时所加的荷载.仔细表明裂缝出现的位置、方向、长度、宽度及卸载后闭合情况。如果结构的控制截面变形、应力或裂缝扩展,在尚未加到预计最大试验荷载前,己提前达到或超过设计标准的允许值。应立即停止加载,同时注意观察裂缝扩展情况,撤离仪器和人员。
  (5)细观察卸载后的残余变形。对于特殊结构而言,如悬索桥和斜拉桥,尚需观察索力和塔的变位并进行支座的测定。混凝土桥的静载试验,对关键控制截面的测试,严格在该截面影响线上加载标准荷载车队,以确定标准车辆在桥上的轮位位置。除了对加载车辆的轮位有所控制外,试验时温度是一个重要因素。通常而言,温度变化一摄氏度。混凝土构件将产生十个微应变的变形,对于50号混凝土,相应于0.35h中a的应力误差。因此。应做好温度补偿和收缩补偿块等工作,以直接或间接消除温度及收缩的影响。
  2、动力试验
   桥梁的动力试验,主要是围绕冲击系数来进行,动力试验具体应该包括以下内容:
  (1)测定桥跨结构在车辆荷载下的强迫振动特性,如冲击系数、强迫振动频率动位移和动应力等。
  (2)测定桥跨结构的自振特性,如自振频率、振型和阻尼特性等。桥跨结构的动力试验,首先必须使结构产生振动,然后通过仪器记录下结构的振动时程曲线,再通过专门的FfT(快速傅立叶转换)仪器,分析出结构的各项振动特性。有两种方法可模拟外界对结构的动力激振,这其中包括稳态激振和脉动激振。稳态激振包括以一辆或多辆片行满载车列以不同速度过桥或在桥_lz匍l动。而脉动激振可直接利用外界随机振源。动力分析设备越来越先进,具有丰富经验的工程师可直接分析输出结果。但与之同时的理论分析.与实际情况仍存在相当的差别。在进行动力试验时,应注意结构控制截面上的实测最大动应力、动挠度和最低标
  准限值应小于标准的容许值。否则容易对桥梁结构造成损坏。
   (3)无损检测技术。随着技术的发展与进步,传统的无损检测技术已经取得了重大突破,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,节点可以进行较为合理的损伤的判断,然而难以全面反映桥梁的整体健康状况,综合整体损伤定位与局部细化检两种手段的技术可以对于桥梁结构的安全度,剩余寿命难以作出系统评估。
  桥梁检测与评估工作复杂而细致,工作人员除了具有丰富的检测技术和经验外还有有较强的职业道德与修养,要有高度认真负责的态度。
  
  参考文献:
  [1]周文安,建筑施工企业项目管理[M].北京:中信出版社,2009.20( 36)
  [2]吴涛,施工企业项目管理[M].北京:中国人民大学出版社,2010.
  [3] 聂凯,建筑施工企业项目管理要点探讨[J].水力发电,2008,30( 11) .
  注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

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