桥梁检测的技术路线与方法
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117 TECHNOLOGY WIND
图 ４ 气割周边受热形成的中凸变形
在一张 δ=5mm 厚的原平板上割下一个 φ300mm 的圆板，割 完后便出现中凸变形，这是因为边缘受热后收缩，相对中部伸长，即常 说的中部松边缘紧。根据此例可以相应的分析：壁板与焊缝有两条，一 条是图一所示边板与外环板的焊缝一、二缝，一条时内外环板之间的焊 缝 CD 缝，若先焊 CD 缝，再焊一、二缝，这三条焊缝所产生的收缩量 全部叠加在整个底板的边缘上，比引起底板的中凸变形；若先焊一、二
桥梁检测评估的重要方法是对桥梁结构进行现场检测试验，通过检 测桥梁的强度和桥梁在荷载作用下的静、动反映，再通过对这些反映进 一步理论分析和计算，即可确定桥梁结构的动静态参数，从而对桥梁的 动力性能和承载能力做出准确评估。具体检测的技术路线与方法如下：
1 桥面现状调查 1.1 下部结构调查 1） 对全桥墩柱及盖梁进行裂纹普查，调查裂纹分布，包括裂纹长 度、宽度和方向。2） 测量桥墩附近的河床局部冲刷，检查水下墩柱是 否完整。3） 从外观上检查支座的构造是否完整，摆轴支座混凝土部分 是否裂缝或混凝土剥落，有无锈蚀，用钢尺检查支座的位置是否符合 设计要求。4） 从外观上观测桥墩保护层是否脱落，钢筋是否外露。5） 桥下是否有积水。 1.2 上部结构调查 1） 对全桥进行裂纹普查，调查裂纹分布，包括裂纹长度、宽度和 方向。同时对混凝土局部破损、保护层剥落、露筋、渗漏的缺陷进行 调查。2） 检查 T 梁混凝土保护层是否有脱落，是否露筋，钢筋锈蚀程 度。3） 检查桥面裂缝、磨耗及破损情况，用读数显微镜观测裂缝宽度， 用超声波检测仪测量裂缝深度。对桥面的磨损及破损情况用肉眼直接观 察并做好记录。4） 检查栏杆及人行道道板是否有裂缝、变形等异常情 况出现，伸缩缝处栏杆及人行道是否有错位、挤压、变形等。5） 检查 伸缩缝纵坡及横向平整度，观察伸缩缝有无堵塞、渗漏、变形、开裂以 及拉开或损坏等现象。6） 检查桥梁排水是否顺畅，排水孔是否有堵塞 现象；检查桥面照明情况。7） 检查桥台填土的沉降情况，是否有桥头 跳车现象。8） 横隔梁是否有损坏。 2 桥梁无损检测 混凝土强度的无损检测，主要以传统测试混凝土强度的回弹法、 超生法为主。无损检测内容主要包括内部缺陷 （如裂缝、空洞、离析、 沉渣），预应力钢束的位置和钢筋的分布、保护层的厚度以及锈蚀程 度等。根据超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程 （CECS02：88） 的要求，在桥梁结构上共布置测区，测区大小约为 200mm×200mm， 每个测区测量三个超声点；在每个测区的两相对面上各测取 8 个回弹 值，共 16 个回弹值。按单个构件计算综合法推定强度。 1） 对上部结构 T 梁进行混凝土强度的无损检测。每片 T 梁在腹板 两侧每 2 米相对布置 2 个回弹测区和相应的超生对测点，采用超生回弹 法评定混凝土强度，采用 1％的酒精酚酞溶液测试相应构件的混凝土炭 化深度。2） 对于宽度大于或接近 0.25mm 的裂纹，采用超声波探伤仪 器测量其深度。3） 采用超生回弹综合法评定墩柱和盖梁的混凝土强度。 采用 1％的酒精酚酞溶液测试相应构件的混凝土炭化深度。每个构件沿 长度方向每 2 米布置 2 个测区，分别在构件两侧相对的位置上，每个测 区布置 16 个测点。4） 测试桥梁重要部位混凝土内部损伤情况。 3 桥梁荷载试验 3.1 静载试验 3.1.1 加载方案设计 1） 加载设备。桥梁静载试验的加载设备应根据试验目的的要求、 现场条件、加载量大小和经济方便的原则选用。对于现场静载试验，常 用的加载设备主要有三种，即利用车辆荷载加载，利用重物加载，利用 专门的加力架加载。采用车辆荷载进行加载具有便于运输、加载卸载方 便迅速等优点，是桥梁静载试验较常用的一种方法。通常可选用重载汽
（上接第 117 页） 振动、脉动法等，选用时应根据桥梁的类型和刚度进行选择，以简单易 行、便于测试为原则。通常，多将上述一种或两种方法组合起来，以便 全面把握桥梁结构的动力特性。
3.2.2测点的布置 桥梁结构的振型上结构相应于各阶固有频率的振型形式，一个振 动系统的振型数目与其自由度数相等。桥梁结构是一具有连续分布质量
的体系，也是一个无限多自由度体系，因此桥梁的振型是无限多个。 3.2.3动测数据分析 桥梁结构的动力特性如固有频率、阻尼系数和振型等，他们只与
结构本身的固有性质有关，如结构的组成形式、刚度、质量分布、支承 情况和材料性质等，而与荷载等其他条件无关。结构的动力特性是结构 振动系统的基本特征，是进行结构动力分析所必须的参数。
3.1.2观测内容 桥梁结构在荷载作用下所产生的变形可以分为两大类，一类变形 是反映结构整体工作性能的，如梁的挠度、转角，索塔的水平变位等， 称之为整体变形；另一类变形是反映结构局部工作状况的，如裂缝、纤 维变形等，这类称之为局部变形。在确定桥梁静载试验的观测项目时， 首先应考虑到结构的整体变形，以概括结构受力的宏观行为；其次要针 对结构的特点及存在的主要问题，一般来说，桥梁静载试验至少应观测 以下内容：1） 桥梁结构控制截面最大应力 （应变） 的数值及其随荷载 的变化规律，包括混凝土表面应变及外缘受力主筋的应力。2） 一般情 况下，要观测桥梁结构在各级试验荷载作用下的最大竖向挠度以及挠度 沿桥轴线分布曲线。3） 裂缝的出现和扩展，包括初始裂缝所处的位置， 裂缝的长度、宽度、间距与方向的变化，以及卸载后裂缝的闭合情况。 4） 在试验荷载作用下，支座的压缩或支点的沉降，墩台的位移与转角。 5） 一些桥梁结构如斜拉桥、悬索桥、系杆拱的吊索 （拉索） 的索力， 以及主缆 （拉索） 的表面温度。 3.1.3测点布置 测点布置应遵循必要、适量、方便观测的基本原则，并使观测数 据尽可能地准确、可靠。测点布置应按以下几点进行。 1） 测点地位置应有代表性，以便于进行测试数据地分析。桥梁结 构地最大挠度与最大应变处较好。2） 测点的布置一定要有目的性，避 免盲目设置测点。3） 测点的布置也有力于仪表的安装与观测读书，并 对试验操作是安全的。4） 为了保证测试数据的可靠性，尚应布置一定 数量的的校验性测点。5） 在试验时，有时可以利用结构的互等原理来 进行数据的分析校核，适当减少测点的数量。 3.2 动载试验 3.2.1激振方法 桥梁动载试验的激振方法很多，如自振法、强迫 （下转第 134 页）
车或利用施工机械车辆，重物装卸运输比较方便。专用加力架一般由地 锚、千斤顶、加力架、测力环 （力传感器）、支承等组成。千斤顶一端 作用于加力架上并通过加力架传递给地锚，另一端作用在试验梁上，力 的大小由测力环进行监控。一般说来，专用加力架临时工程量大，经济 性差，仅适用于单片梁或桥梁局部构件的现场检测。2） 加载卸载程序。 为使试验工作顺利进行，获得结构应变和变形随荷载增加的连续关系曲 线，防止意外破坏，桥梁静载试验应采用科学严密的加载卸载程序。加 载卸载程序就是试验进行期间荷载与时间的关系，对于短期试验，加载 程序确定的基本原则可归纳如下：a.加载卸载应该是分级递加和递减， 不宜一次完成。分级加载较全面地掌握试验桥梁实测变形、应变与荷载 的相互关系，了解桥梁结构各阶段的工作性能，且便于观测操作。b.正 式加载前，要对试验桥梁进行预加载，发现试验组织观测等方面的问 题，以便在正式加载试验前予以解决。c.当所检测的桥梁状况较差或存 在缺陷时，应尽可能增多加载等级，并在试验过程中密切检测结构反 应，以便在试验过程中根据实测数据对加载程序进行必要的调整或及时 终止试验，以确保试验桥梁、量测设备和人员的安全。d.一般情况下， 加载车辆全部到位、达到设计内力后方可进行卸载，卸载可采用 2~3 分级卸载，并进行使卸载的部分工况与加载的部分工况相对应，以便进 行校核。3） 加载时间。为减少温度变化对测试结果的影响，加载时间 宜选在温度较为稳定的晚 22 时至次日凌晨 6 时之间进行，尤其是对于 加载工况较多、加载时间较长的试验。
4 结语 工程实践告诉我们，大面积薄板焊接的应力和变形的控制必须综 合治理。此工艺经实践证明对薄板焊接的应力和变形能有效地控制。但 在工程实际的运用中还应具体问题具体分析，不断地进行修改，以达到 最优的效果。
［参考文献］
[1] 陈祝年.焊接工程师手册.机械工业出版社,2002. [2] 焊接手册(第三卷).焊接结构 / 中国机械工程学会焊接学会,2001. [3] 翟洪旭,翟艺铭,翟润雪.实用铆工经验与窍门精选.机械工业出版社,2005. [4] 傅荣柏.焊接变形的控制技术.机械工业出版社,2006.
工程技术
桥梁检测的技术路线与方法
徐立东 1 张宝成 2 巍东岩 2
（1.阜蒙县公路工程总公司，辽宁阜新 123000；2.阜新市公路管理处，辽宁阜新 123000）
[摘 要] 相对于其他的基础设施，公路桥梁的造价高、投资大，社会效应和影响巨大。加强桥梁检测技术，将进一步地推动桥梁建设事业 的发展，为确保桥梁安全运营、进行科学养护起到更加重要的作用，笔者详细介绍了桥梁检测的技术路线与方法。 [关键词] 桥梁检测；路线；方法
来自百度文库
缝并自由胀缩全冷后再焊 CD 缝，此时只有 CD 一道缝的收缩量时底板 产生中凸变形，因而可最大限度减小变形量。
4） 由多名焊工均布对称施焊的基本原理。在探讨此原理之前，请 看图七，由于不对称受热而引起变形，长条板不对称受热而引起变形。 在底板的焊接中也要由多名焊工均布对称施焊，这样可以防止由于不对 称受热引起偏心力而引起变形，若对称受热，即使有应力存在，也不会 引起变形，且越往外越明显，这是因为两侧的应力相等而又有足够的宽 度，不会使中心板产生弯曲。
134 2011 年 5 月（ 下）
图 ４ 气割周边受热形成的中凸变形
在一张 δ=5mm 厚的原平板上割下一个 φ300mm 的圆板，割 完后便出现中凸变形，这是因为边缘受热后收缩，相对中部伸长，即常 说的中部松边缘紧。根据此例可以相应的分析：壁板与焊缝有两条，一 条是图一所示边板与外环板的焊缝一、二缝，一条时内外环板之间的焊 缝 CD 缝，若先焊 CD 缝，再焊一、二缝，这三条焊缝所产生的收缩量 全部叠加在整个底板的边缘上，比引起底板的中凸变形；若先焊一、二
桥梁检测评估的重要方法是对桥梁结构进行现场检测试验，通过检 测桥梁的强度和桥梁在荷载作用下的静、动反映，再通过对这些反映进 一步理论分析和计算，即可确定桥梁结构的动静态参数，从而对桥梁的 动力性能和承载能力做出准确评估。具体检测的技术路线与方法如下：
1 桥面现状调查 1.1 下部结构调查 1） 对全桥墩柱及盖梁进行裂纹普查，调查裂纹分布，包括裂纹长 度、宽度和方向。2） 测量桥墩附近的河床局部冲刷，检查水下墩柱是 否完整。3） 从外观上检查支座的构造是否完整，摆轴支座混凝土部分 是否裂缝或混凝土剥落，有无锈蚀，用钢尺检查支座的位置是否符合 设计要求。4） 从外观上观测桥墩保护层是否脱落，钢筋是否外露。5） 桥下是否有积水。 1.2 上部结构调查 1） 对全桥进行裂纹普查，调查裂纹分布，包括裂纹长度、宽度和 方向。同时对混凝土局部破损、保护层剥落、露筋、渗漏的缺陷进行 调查。2） 检查 T 梁混凝土保护层是否有脱落，是否露筋，钢筋锈蚀程 度。3） 检查桥面裂缝、磨耗及破损情况，用读数显微镜观测裂缝宽度， 用超声波检测仪测量裂缝深度。对桥面的磨损及破损情况用肉眼直接观 察并做好记录。4） 检查栏杆及人行道道板是否有裂缝、变形等异常情 况出现，伸缩缝处栏杆及人行道是否有错位、挤压、变形等。5） 检查 伸缩缝纵坡及横向平整度，观察伸缩缝有无堵塞、渗漏、变形、开裂以 及拉开或损坏等现象。6） 检查桥梁排水是否顺畅，排水孔是否有堵塞 现象；检查桥面照明情况。7） 检查桥台填土的沉降情况，是否有桥头 跳车现象。8） 横隔梁是否有损坏。 2 桥梁无损检测 混凝土强度的无损检测，主要以传统测试混凝土强度的回弹法、 超生法为主。无损检测内容主要包括内部缺陷 （如裂缝、空洞、离析、 沉渣），预应力钢束的位置和钢筋的分布、保护层的厚度以及锈蚀程 度等。根据超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程 （CECS02：88） 的要求，在桥梁结构上共布置测区，测区大小约为 200mm×200mm， 每个测区测量三个超声点；在每个测区的两相对面上各测取 8 个回弹 值，共 16 个回弹值。按单个构件计算综合法推定强度。 1） 对上部结构 T 梁进行混凝土强度的无损检测。每片 T 梁在腹板 两侧每 2 米相对布置 2 个回弹测区和相应的超生对测点，采用超生回弹 法评定混凝土强度，采用 1％的酒精酚酞溶液测试相应构件的混凝土炭 化深度。2） 对于宽度大于或接近 0.25mm 的裂纹，采用超声波探伤仪 器测量其深度。3） 采用超生回弹综合法评定墩柱和盖梁的混凝土强度。 采用 1％的酒精酚酞溶液测试相应构件的混凝土炭化深度。每个构件沿 长度方向每 2 米布置 2 个测区，分别在构件两侧相对的位置上，每个测 区布置 16 个测点。4） 测试桥梁重要部位混凝土内部损伤情况。 3 桥梁荷载试验 3.1 静载试验 3.1.1 加载方案设计 1） 加载设备。桥梁静载试验的加载设备应根据试验目的的要求、 现场条件、加载量大小和经济方便的原则选用。对于现场静载试验，常 用的加载设备主要有三种，即利用车辆荷载加载，利用重物加载，利用 专门的加力架加载。采用车辆荷载进行加载具有便于运输、加载卸载方 便迅速等优点，是桥梁静载试验较常用的一种方法。通常可选用重载汽
（上接第 117 页） 振动、脉动法等，选用时应根据桥梁的类型和刚度进行选择，以简单易 行、便于测试为原则。通常，多将上述一种或两种方法组合起来，以便 全面把握桥梁结构的动力特性。
3.2.2测点的布置 桥梁结构的振型上结构相应于各阶固有频率的振型形式，一个振 动系统的振型数目与其自由度数相等。桥梁结构是一具有连续分布质量
的体系，也是一个无限多自由度体系，因此桥梁的振型是无限多个。 3.2.3动测数据分析 桥梁结构的动力特性如固有频率、阻尼系数和振型等，他们只与
结构本身的固有性质有关，如结构的组成形式、刚度、质量分布、支承 情况和材料性质等，而与荷载等其他条件无关。结构的动力特性是结构 振动系统的基本特征，是进行结构动力分析所必须的参数。
3.1.2观测内容 桥梁结构在荷载作用下所产生的变形可以分为两大类，一类变形 是反映结构整体工作性能的，如梁的挠度、转角，索塔的水平变位等， 称之为整体变形；另一类变形是反映结构局部工作状况的，如裂缝、纤 维变形等，这类称之为局部变形。在确定桥梁静载试验的观测项目时， 首先应考虑到结构的整体变形，以概括结构受力的宏观行为；其次要针 对结构的特点及存在的主要问题，一般来说，桥梁静载试验至少应观测 以下内容：1） 桥梁结构控制截面最大应力 （应变） 的数值及其随荷载 的变化规律，包括混凝土表面应变及外缘受力主筋的应力。2） 一般情 况下，要观测桥梁结构在各级试验荷载作用下的最大竖向挠度以及挠度 沿桥轴线分布曲线。3） 裂缝的出现和扩展，包括初始裂缝所处的位置， 裂缝的长度、宽度、间距与方向的变化，以及卸载后裂缝的闭合情况。 4） 在试验荷载作用下，支座的压缩或支点的沉降，墩台的位移与转角。 5） 一些桥梁结构如斜拉桥、悬索桥、系杆拱的吊索 （拉索） 的索力， 以及主缆 （拉索） 的表面温度。 3.1.3测点布置 测点布置应遵循必要、适量、方便观测的基本原则，并使观测数 据尽可能地准确、可靠。测点布置应按以下几点进行。 1） 测点地位置应有代表性，以便于进行测试数据地分析。桥梁结 构地最大挠度与最大应变处较好。2） 测点的布置一定要有目的性，避 免盲目设置测点。3） 测点的布置也有力于仪表的安装与观测读书，并 对试验操作是安全的。4） 为了保证测试数据的可靠性，尚应布置一定 数量的的校验性测点。5） 在试验时，有时可以利用结构的互等原理来 进行数据的分析校核，适当减少测点的数量。 3.2 动载试验 3.2.1激振方法 桥梁动载试验的激振方法很多，如自振法、强迫 （下转第 134 页）
车或利用施工机械车辆，重物装卸运输比较方便。专用加力架一般由地 锚、千斤顶、加力架、测力环 （力传感器）、支承等组成。千斤顶一端 作用于加力架上并通过加力架传递给地锚，另一端作用在试验梁上，力 的大小由测力环进行监控。一般说来，专用加力架临时工程量大，经济 性差，仅适用于单片梁或桥梁局部构件的现场检测。2） 加载卸载程序。 为使试验工作顺利进行，获得结构应变和变形随荷载增加的连续关系曲 线，防止意外破坏，桥梁静载试验应采用科学严密的加载卸载程序。加 载卸载程序就是试验进行期间荷载与时间的关系，对于短期试验，加载 程序确定的基本原则可归纳如下：a.加载卸载应该是分级递加和递减， 不宜一次完成。分级加载较全面地掌握试验桥梁实测变形、应变与荷载 的相互关系，了解桥梁结构各阶段的工作性能，且便于观测操作。b.正 式加载前，要对试验桥梁进行预加载，发现试验组织观测等方面的问 题，以便在正式加载试验前予以解决。c.当所检测的桥梁状况较差或存 在缺陷时，应尽可能增多加载等级，并在试验过程中密切检测结构反 应，以便在试验过程中根据实测数据对加载程序进行必要的调整或及时 终止试验，以确保试验桥梁、量测设备和人员的安全。d.一般情况下， 加载车辆全部到位、达到设计内力后方可进行卸载，卸载可采用 2~3 分级卸载，并进行使卸载的部分工况与加载的部分工况相对应，以便进 行校核。3） 加载时间。为减少温度变化对测试结果的影响，加载时间 宜选在温度较为稳定的晚 22 时至次日凌晨 6 时之间进行，尤其是对于 加载工况较多、加载时间较长的试验。
4 结语 工程实践告诉我们，大面积薄板焊接的应力和变形的控制必须综 合治理。此工艺经实践证明对薄板焊接的应力和变形能有效地控制。但 在工程实际的运用中还应具体问题具体分析，不断地进行修改，以达到 最优的效果。
［参考文献］
[1] 陈祝年.焊接工程师手册.机械工业出版社,2002. [2] 焊接手册(第三卷).焊接结构 / 中国机械工程学会焊接学会,2001. [3] 翟洪旭,翟艺铭,翟润雪.实用铆工经验与窍门精选.机械工业出版社,2005. [4] 傅荣柏.焊接变形的控制技术.机械工业出版社,2006.
工程技术
桥梁检测的技术路线与方法
徐立东 1 张宝成 2 巍东岩 2
（1.阜蒙县公路工程总公司，辽宁阜新 123000；2.阜新市公路管理处，辽宁阜新 123000）
[摘 要] 相对于其他的基础设施，公路桥梁的造价高、投资大，社会效应和影响巨大。加强桥梁检测技术，将进一步地推动桥梁建设事业 的发展，为确保桥梁安全运营、进行科学养护起到更加重要的作用，笔者详细介绍了桥梁检测的技术路线与方法。 [关键词] 桥梁检测；路线；方法
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缝并自由胀缩全冷后再焊 CD 缝，此时只有 CD 一道缝的收缩量时底板 产生中凸变形，因而可最大限度减小变形量。
4） 由多名焊工均布对称施焊的基本原理。在探讨此原理之前，请 看图七，由于不对称受热而引起变形，长条板不对称受热而引起变形。 在底板的焊接中也要由多名焊工均布对称施焊，这样可以防止由于不对 称受热引起偏心力而引起变形，若对称受热，即使有应力存在，也不会 引起变形，且越往外越明显，这是因为两侧的应力相等而又有足够的宽 度，不会使中心板产生弯曲。
134 2011 年 5 月（ 下）