关于桥梁工程检测技术的研究

关于桥梁工程检测技术的研究

发表时间：2018-01-03T10:29:51.533Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第21期作者：迟德超[导读] 此文对桥梁主要病害、常有检测技术进行研究。

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摘要：我国正在服役的众多桥梁大多数都已经达到设计期限甚至出现超限服役的情况,不少桥梁出现了很多病害和缺陷,很难适应当今交通高速发展的需要。因此,桥梁检测的研究就显得尤为重要。此文对桥梁主要病害、常有检测技术进行研究。关键词：桥梁；检测技术；分析

1 桥梁工程检测概述

1.1桥梁健康状况检测的主要因素

桥梁不可避免地会在长期使用的过程中造成结构损坏，损坏可能是不正当使用、维护、人为因素等事故的原因，也可能是地震、暴风雨等自然灾害。

这些因素均导致了桥梁承载能力和耐久性的降低，甚至影响到运营的安全。

1.2桥梁工程检测的必要性

(1)缺乏设计、施工资料的桥梁；

(2)施工质量较差，不符合设计要求的桥梁；

(3)桥梁竣工经过运营一段时间后发现较严重的病害，影响其承载能力；

(4)桥梁施工质量较好，运营情况也良好，但希望提高其允许的承载能力；

(5)需要通过超设计标准的特殊荷载车辆检测工作。

1.3桥梁检测的前期准备

1.3.1 资料收集

资料采集范围广泛，不仅包括设计信息，还包括建筑材料和相关的维护和维护材料。

1.3.2 外观检查与病害分析

(1)根据受力特征确定调查重点。

(2)按照部位逐一检查。

(3)内部缺陷检查。

(4)材料特性调查。

(5)混凝土强度测定。

(6)钢筋锈蚀的评价技术。

(7)结构性能状况检测与评价。

(8)当不能获得详细资料时，验算结果将不具有可靠的置信度

2桥梁工程的检测技术

2.1桥梁基础检测

桥梁的基础检测技术包括基桩成孔检测，它可获得孔径、孔底沉渣、倾斜、深度等参数：桩身质量采取超声波、反射波、单桩静载、钻孔取芯等检测方法检测：立柱、墩身承台则采用回弹法、超声回弹法及取芯法。诸多检测方法中除钻孔取芯法外，已有先进的仪器和科学的理论来保证检测数据的真实有效，在此重点来探讨钻孔取芯检测技术。

钻芯检测其核心技术是芯样的钻取，取得的芯样质量好坏直接关系到对整个结构的质量评价的准确性。取芯过程中，如遇到钻进速度突然加快，则可能钻遇断层、夹层、混凝土严重离析层、缩径层、灌注时坍落进入桩身的砂土等，遇此情况应立即停钻，测量孔深位置，记录异常情况后，才可继续钻进穿过病害层并取出相应层位的芯样。对存在局部缺陷的桩，取芯孔可能未穿过该缺陷部分，导致不能发现缺陷，从而留下事故隐患。对此，当施工过程或无破损检测怀疑桩基有此类缺陷，就应增加钻芯孔数。钻孔位置布置时可将孔位偏向外侧，并按等距离布置三个钻孔取芯点，这样才能比较准确反映此类桩的缺陷情况。钻孔布置一般不宜在桩截面中心也不能太靠近边缘，且钻孔要始终保持垂直钻进，以此来避免碰上钢筋笼后无法钻进或钻眼斜出桩体外而取不到芯样的情况发生。

2.2静载检测技术

静载试验检测桥梁的项目通常包括挠度(结构)、沉降(支座以及桥台)、托工程度(结构)、裂缝(桥面)等各项指标。当执行静态负载测试时，最重要的是测试点的选择。当静态负载测试时，一般检测位移、应变和裂纹检测三大类。位移测量可用机械仪器测量或电测法进行检测。应变仪通常由应变计、电阻应变计、振动弦应变计和强化应力计进行测试。裂缝测量通常依靠目测辅以刻度放大镜。在静载作用下，桥梁会产生或大或小的变形。通常桥梁的变形分为整体变形和局部变形。按照静载检测规范，必须按照先整体后局部的方式。在静负荷试验试验中，主体检测了桥梁结构的承载能力，并在某一区域测量了其截面应力和变形。当在检测常年使用的老式桥梁时，静载试验主要检测的指标是裂缝，弯度、应变程度以及抗压拉程度。

2.3动载检测技术

桥梁动载检测技术是为了满足桥梁工程使用性能的需要，应用计算机模拟探析和实际检测相互融合的科学方法，也是桥梁检测技术水准的具体体现之一，它为桥梁今后运行性能和动力承载能力提供实质上的依据。桥梁工程动力荷载试验内容包括桥梁结构动力荷载性能和动态荷载响应两方面的结构，试验对象表示是一种结构动态载荷效应，是控制表面的最优结构应力和变形。测试传感器、信号放大器、光示波器、磁带录音机和数字信号处理器是测试动态负载测试的常用工具。根据仪器的性能和传感器的特点，可以选择不同的测试系统。

实践证明，对桥梁进行动载检测，是基于桥梁结构动力特性来研究的。 3桥梁检测技术的发展趋势

3.1桥梁无损伤检测技术

近年来，无损检测技术已应用于桥梁检测，研究人员提出了许多成功的桥梁无损检测方法。在桥梁基础上，采用相干激光雷达对桥梁基础的偏转进行相干激光雷达检测，采用全息干涉仪和激光散斑测量等方法对桥梁表面变形情况进行了研究。

3.2桥梁结构损伤识别技术

(1)基于振动的损伤识别方法

这种技术的基本本思想是：损伤会引起结构中物理参数的改变，结构的模态参数随之发生改变，根据此改变量即可确定损伤的位置与程度。这种方法在国外称为结构的损伤识别。

(2)小波分析损伤识别法

由于小波分析非常适合分析非平稳信号，因此可作为损伤识别中信号处理的较理想的工具。用它来构造损伤识别中所需要的特征因子，或直接提取对损伤有用的信息。同时，小波分析在损伤识别中的应用是多方面的。

(3)神经网络损伤识别法

在损伤识别中，神经网络的基本思想是利用未损伤系统的振动测量数据来训练网络。用适当的学习方法确定网络的参数，然后将系统的输入数据发送到网络。有对应的输出网络,如果学习过程是成功的,当没有变化的系统特征,系统和网络的输出输出应该是一致的:相反,当系统损伤发生时,系统和网络的输出输出是有区别的,不同的是损失的措施。

4 结语

总之，随着新材料、新工艺、新结构形式的采用增多，桥梁病害的不断出现，我国的桥梁很多都需要检测。对桥梁检测技术的研究也应相应发展。工作人员在现场有丰富的实践经验，也需要扎实的理论基础作为指导。只有结合理论与实践，结合导体与实验者之间的默契配合，才能完成检测工作，取得满意的数据。

参考文献:

［1］高莉;;市政道路工程测量［J］;科技创新导报;2009年26期［2］孟晔;;公路定线的方法[J];交通世界(建养.机械);2007年08期