桥梁安全检测技术

摘要

随着我国桥梁建设的不断发展和已建桥梁的不断增加，很多桥梁由于各种因素的影响出现了各种病害和缺陷，因此，桥梁检测变得越来越重要。根据检测结果对桥梁进行经济有效的加固是对桥梁安全运营的重要保障，为此，本文开展以下研究：对国内外的桥梁检测技术的发展现状进行了阐述，突出了桥梁检测技术以及加固技术的重要性。

关键词：桥梁；检测技术；发展现状；

引言

大型桥梁结构是交通运输系统中的枢纽工程，其建成投入使用后，可以大大改善中心城市和主干道的交通状况，在国民经济中起着十分重要的作用。随着桥梁结构分析理论、建筑材料和施工技术的迅速发展，桥梁的跨度越来越大。大跨度桥梁结构越来越轻柔，这不仅要求有更为精确严密的桥梁设计理论和更为先进的桥梁施工技术的支持，同时对桥梁建成后的安全维检测、维护也提出了更高的要求。

桥梁在长期的使用过程中难免会发生各种结构损伤，损伤的原因可能是使用维护不当、车祸事故等认为因素，也可能是地震、台风和环境侵蚀等自然因素。随着桥梁服役时间的增长、环境等自然因素的长期作用和交通量及重车数量的不断增加，桥梁结构安全性和使用功能也必然发生退化。

我国桥梁安全检测系统的研究与应用始于20世纪90年代，依托我国大规模基础建设的背景，桥梁安全检测系统在我国得到了一定的应用。新建的大型桥梁结构总结以往的经验和成果，也在工程建设的同时增设长期的安全检测系统。这对保证大跨度桥梁的结构安全、及时掌握结构运营状况、发现桥梁早期的病害及查明不可接受的响应原因、实施经济合理的维修计划、实现安全经济的运营具有重要意义与实用价值。

第一章绪论

1.1背景

桥梁在整个交通运输中发挥着纽带作用，他不仅是交通运输业的重要组成部分，更是交通运输业的咽喉。桥梁，作为人造结构物，客观上也存在其“生、老、病、死”的生命过程。桥梁由于其自身和外界的原因，其结构的可靠度和安全性会逐渐降低，使得桥梁的承载能力不足，不能正常使用，甚至出现桥毁人亡。要想保证桥梁结构的安全性，使其在使用过程中发挥最大的经济效益，就需要对桥梁结构进行科学的检测和合理的评估，对桥梁进行及时的维修和加固。因此，桥梁养护管理技术长期以来都是国际桥梁界关注的热点问题。

1.2桥梁技术发展问题

随着改革开放，我国的公路桥梁建设也在不断发展，随着道路桥梁技术等级不断地提高，我国建成了不同结构形式的拱桥、斜拉桥、悬索桥及连续刚构桥等等，不断实现桥梁建设史上的突破。这些技术复杂，科技含量高，施工难度大的大型工程，不仅为我国桥梁建设事业积累了丰富的工程经验，同时也是我国进入世界桥梁技术先进行列的标志。随着大量新桥建造工程的开展，同时也必须高度重视已建桥梁工程的质量维护，而最为直接有效的方法是对其实施质量检测与加固。20世纪后期，随着我国交通事业的不断发展，桥梁建设己成为不可缺少的部分，至今我国公路桥梁已建总数达60余万座。而大部分桥梁在其建成使用20或30年后，其耐久性、安全性、承载能力都会出现一定程度的降低，那么如何控制桥梁结构的安全性和耐久性，使其承载能力满足实际使用的需要，成为我国桥梁检测和加固的重要任务。同时，这些任务也日趋艰巨，随着我国交通运输业的不断发展，桥梁使用的时间不断增加，对桥梁结构的安全性检测、评估、维修和加固等提出了更加严格的要求。

1.3国内外发展现状

在国外，经济发展较早的发达国家，其城市建设和道路交通的建设高峰均己过去，逐步进入平缓时期，随着多数桥梁的使用性能进入了中晚期，用于维护与加固的费用开始逐年增加，据报道称，1984年时，美国一半以上的钢筋混凝土桥都出现了钢筋的腐蚀破坏现象，其中将近一半承载力衰退，必须进行修复与加固处理。同年花费了54亿美元的修复费，占到总投资的一半以上。二十世纪，美国已建的60万座桥梁有13万座桥梁存在缺陷现象这预示着如不马上进行修善，就必须停止使用。目前，美国每年用于桥梁方面的投资，仅有十分之一用于新建桥梁，而十分之九则用在了旧桥的更新维修上。经济发达国家都特别重视桥梁健康的检测，并对桥梁结构的检测和加固进行了深入的研究。美国在二十世纪后期时，便尝试在要检测桥梁上安装多种检测仪器。英国、日本在当时也都进行过这方面的研究。除了美国其他一些发达国家也做了大量的桥梁检测试验，例如挪威、丹麦、日本和墨西哥等国家都对桥梁结构的位移、应力、应变、速度和加速度等进行了检测，了解并掌握各种因素对桥梁结构的影响程度及规律。

我国也在桥梁检测和加固方面做了大量的试验，例如南京长江大桥、武汉

长江大桥、虎门大桥等都进行了位移、应力、应变、速度和加速度的检测，从而及时掌握了这些桥梁结构的安全情况，能实现桥梁安全运营、延长使用寿命的保障，同时能尽早发现桥梁的问题所在，有效减少桥梁的维修费用，进而使桥梁的综合使用效益得以提高。在具体的工程实践中，往往有很多桥梁施工人员忽视对桥梁的检测，这对于保证交通的安全稳定运行是很不负责任的。采取合理有效的措施对桥梁的结构损伤进行检测，可以及时发现桥梁结构是否损坏，从而得以确保交通枢纽的正常运行。

第二章桥梁结构安全检测技术概述

2.1桥梁安全检测的意义

在各种重大工程结构中，桥梁结构具有数量众多、投资巨大和意义重大等特点，因此桥梁结构的安全检测得到了国内外的广泛关注。对于桥梁结构而言，随着桥龄的增长、气候和环境等自然的作用以及日益增加的交通量及重车过桥数量的不断增加，导致桥梁结构或构件发生不同的自然积累损伤和意外损伤，从而使得桥梁结构的安全性和耐久性发生退化。在美国，至少每两年要对约57.5万座桥梁进行检测，根据FHA（Federal Highway Administration）的统计结果，约40%的桥梁功能陈旧或存在结构缺陷，修复这些结构缺陷需要投资约700亿美元；在哥伦比亚，由于疏于养护加之恶劣的气候条件，2000多座跨度超过20m的公路桥梁，其中约有60%的桥梁存在中等程度及以上的损伤；英国运输部曾在1990年抽样调查过2000座混凝土公路桥，调查结果表明约30%的桥梁运营条件不良；在印度，大约20%的公路桥梁需要更换，另有10%的桥梁有损伤的迹象；同样我国的桥梁安全状况也不容乐观。

通过对现役桥梁的实际承载能力的检测评定，为现役桥梁使用安全性、可靠性及维修加固提供必要的依据和积累必要的技术资料，建立桥梁数据库检验桥梁结构的质量；确定工程的可靠度，推动和发展现役桥梁评定及新结构的设计计算理论。桥梁检测评定的目的意义如下：

1）桥梁由于运营使用多年，主要部位出现缺陷，如裂缝、错位、沉降等，通过检测确定桥梁各部位损坏的程度及实际承载能力。

2）原来按旧标准规定的荷载等级设计的桥梁，现在由于交通量的不断增加，车辆荷载的不断增加，对桥梁通过能力和承载能力的要求也愈来愈高。通过检测评价，可确定原有桥梁的荷载等级，从而决定是否需要通过加固来提高其荷载等级。

3）随着我国现代化工业建设的发展，特大型工业设备、集装箱运输逐渐频繁，超重车辆过桥的情况时有发生，通过检测评价，可确定超重车辆是否安全通过，并为临时加固提供技术资料。

4）现役桥梁资料不全，需通过检查，重新建立和积累技术资料，为加强科学管理和提高桥梁技术水平提供必要条件。

5）系统地收集桥梁技术的数据，建立桥梁数据库，应用计算机管理系统更好地维护好桥梁，指导桥梁养护，加固与维修工作。

6）对于一些重要的大桥或特大桥梁，在建立之后，通过检查评价，可评定其设计与施工质量，确定工程的可靠度。

7）对采用新型结构的桥梁，通过检测评价，可验证理论的实践性和可靠性，并能进一步发现问题，总结经验，以便对结构设计理论及结构形式加以改进，使其更臻完善。

8）对经过维修加固的桥梁进行竣工检查，通过检查可检验维修加固的质