橋梁的檢測(cè)方法詳細(xì)講解

1、橋梁檢查及檢測(cè)的目的在于通過(guò)對(duì)橋梁的技術(shù)狀況及缺陷和損傷的性質(zhì)、部位、嚴(yán)重程度及發(fā)展趨勢(shì)， 弄清出現(xiàn)缺陷和損傷的主要原因， 以便能分析評(píng)價(jià)既存缺陷和損傷對(duì)橋梁質(zhì)量和使用承載能力的影響， 并為橋梁維修和加固設(shè)計(jì)提供可靠的技術(shù)數(shù)據(jù)和依據(jù)。因此，橋梁檢查是進(jìn)行橋梁養(yǎng)護(hù)、維修與加固的先導(dǎo)工作，是決定維修與加固方案可行和正確與否的可靠保證。 按照檢查的范圍、 深度、方式和檢查結(jié)果的用途等的不同， 橋梁檢查歸納為日常檢查、 定期檢查和特殊檢查。按照公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范 規(guī)定，日常檢查和定期檢查由公路管理機(jī)構(gòu)和具有一定檢查經(jīng)驗(yàn)并受過(guò)專(zhuān)門(mén)橋梁檢查培訓(xùn)及熟悉橋梁設(shè)計(jì)、 施工等方面知識(shí)的檢查工程師，按規(guī)定周期，對(duì)橋梁

2、主體及附屬結(jié)構(gòu)的技術(shù)狀況進(jìn)行定期跟蹤的全面檢查，提交檢查成果文件， 提出養(yǎng)護(hù)建議， 如有特殊檢查需求， 則限制交通進(jìn)行特殊檢查。1 橋梁外觀檢查方法與要點(diǎn)外觀檢查包括橋梁總體性與局部構(gòu)造幾何尺寸的量測(cè)、結(jié)構(gòu)病害的檢查與量測(cè)等，不同橋型在檢查方面各有側(cè)重點(diǎn)。一般來(lái)說(shuō)，從總體上可將橋梁分為三部分：（ 1）上部結(jié)構(gòu)，在梁式橋中主要指主梁；（ 2）下部結(jié)構(gòu)，一般包括基礎(chǔ)與承臺(tái)、拱圈拱頂裂縫、墩的位移、樁以及橋臺(tái)等；（ 3）附屬結(jié)構(gòu)一般應(yīng)著重檢查橋面鋪裝、伸縮縫、 欄桿等， 其它的還有梁橋部分檢查端部的斜裂縫與跨中部位的裂縫、 撓度等檢查要點(diǎn)。 對(duì)于鋼筋混凝土橋梁類(lèi)型，主要是檢測(cè)鋼筋（保護(hù)層厚度、銹蝕狀

3、況測(cè)試）與混凝土 （碳化深度、強(qiáng)度等級(jí)與耐久性有關(guān)的含堿量和氯離子含量） ；對(duì)于材料檢測(cè)類(lèi)型， 則主要是檢查橋梁結(jié)構(gòu)材料的無(wú)損或微損檢測(cè)，這也是當(dāng)前的重點(diǎn)研究領(lǐng)域；結(jié) 構(gòu)資料則主要是掌握橋梁的原施工工藝、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及橋梁的結(jié)構(gòu)維修養(yǎng)護(hù)歷史等過(guò)程，從而根據(jù)相關(guān)規(guī)范作為標(biāo)準(zhǔn)分析橋梁質(zhì)量狀況。此外，為了提高檢查效率，可采購(gòu)用于橋面檢測(cè)的先進(jìn)高新技術(shù)儀器，如激光雷達(dá)，就是用來(lái)測(cè)量整橋；雙頻帶紅外線自動(dòng)溫度成像系統(tǒng)， 可用來(lái)檢測(cè)橋面； 探地雷達(dá)成像系統(tǒng)， 可用來(lái)檢測(cè)橋 面板等。2 荷載試驗(yàn)法2.1 靜載試驗(yàn)（ 1）橋梁的靜載試驗(yàn)首先要針對(duì)橋梁的豎向撓度、側(cè)向撓度以及扭轉(zhuǎn)變形三個(gè)方面進(jìn)行重點(diǎn)檢測(cè)。而且在對(duì)

4、橋梁結(jié)構(gòu) 中應(yīng)該保證相應(yīng)跨度內(nèi)檢測(cè)時(shí)至少要對(duì)三個(gè)檢測(cè)點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)檢測(cè)， 并且要按照規(guī)范要求求出最大撓度值、 變形值以及支座的相對(duì)下沉值。另外，試驗(yàn)時(shí)采用的計(jì)算理 論通過(guò)長(zhǎng)期的觀測(cè)進(jìn)行有效的驗(yàn)證關(guān)鍵是針對(duì)橋梁控制截面的內(nèi)力檢測(cè)， 并且還要對(duì)撓度縱向和橫向影響線進(jìn)行計(jì)算和實(shí)際檢測(cè)。（ 2）要對(duì)控制截面的應(yīng)力分析時(shí)得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，同時(shí)總結(jié)出最大值和橋梁發(fā)生的偏載特性。而且沿著截面的高度的方向至少要設(shè)置 5 個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，其中包括上邊緣、下邊緣和截面特殊位置檢測(cè)。在有些特殊情況下還應(yīng)該進(jìn)行支點(diǎn)、橫隔板的剪應(yīng)力和主應(yīng)力進(jìn)行檢測(cè)。（ 3）要對(duì)支座的伸縮量和轉(zhuǎn)角改變程度、支座的沉降量以及墩頂相對(duì)位移進(jìn)行檢測(cè)。

5、（ 4）要認(rèn)真仔細(xì)的找出運(yùn)營(yíng)橋梁的表面是否有裂縫出現(xiàn)，如果通過(guò)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)有初始裂縫出現(xiàn)就要記錄試驗(yàn)所施加的加荷載， 并且對(duì)于裂縫出現(xiàn)的位置、 裂縫發(fā)展的 方向、長(zhǎng)度、寬度以及卸載后裂縫發(fā)生閉合情況等相關(guān)資料要保證全部詳細(xì)記錄。如果尚未加到預(yù)計(jì)最大試驗(yàn)荷載時(shí)橋梁的控制截面發(fā)生的形變位移、 應(yīng)力或者是裂 縫擴(kuò)展的寬度就已經(jīng)達(dá)到或者是超出了初期設(shè)計(jì)的荷載標(biāo)準(zhǔn)，此時(shí)就應(yīng)該停止加載而且還要對(duì)裂縫仔細(xì)觀察撤載后裂縫的擴(kuò)展和恢復(fù)情況和殘余變形的影響等。如果 是特殊結(jié)構(gòu)的橋梁，在對(duì)其進(jìn)行靜載試驗(yàn)時(shí)要觀察索力和塔的變位的變化，同時(shí)要對(duì)支座進(jìn)行測(cè)定。2.2 動(dòng)載試驗(yàn)橋梁動(dòng)載試驗(yàn)，指通過(guò)對(duì)橋梁本身施加一定的附加振動(dòng)力

6、，使得橋梁產(chǎn)生共振， 并對(duì)橋梁回饋的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)和記錄， 進(jìn)而得出相應(yīng)的檢測(cè)橋梁的結(jié)構(gòu)頻率，了 解橋梁的基本結(jié)構(gòu)情況和工作水平和狀態(tài)。動(dòng)載試驗(yàn)是最基礎(chǔ)的動(dòng)力檢測(cè)方法， 它以應(yīng)用振動(dòng)理論和試驗(yàn)為基礎(chǔ)， 對(duì)橋梁運(yùn)營(yíng)時(shí)的震動(dòng)問(wèn)題進(jìn)行檢測(cè)的主要方法。主 要包括橋梁動(dòng)力特性檢測(cè)、動(dòng)載響應(yīng)的試驗(yàn)等。3 橋梁結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)第一，矩陣型法，利用矩陣型法進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)是發(fā)展最早也是最成熟的方法， 它常常用于修正計(jì)算模型的整個(gè)矩 陣，精度比較高，執(zhí)行操作相對(duì)容易。這種方法的主要缺點(diǎn)在于所修正模型的物理意義并不是非常明確， 這往往會(huì)喪失原有限元模型的帶狀性特點(diǎn)，因此，需要輔助 其它的修正方法進(jìn)行修正。第二，子矩陣修

7、正法， 通過(guò)對(duì)需要修正的矩陣定義相關(guān)的修正系數(shù)以及對(duì)宇矩陣修正系數(shù)的調(diào)整可以修正橋梁的結(jié)構(gòu)剛度， 這種方法的最大優(yōu)勢(shì)在于修正后的剛度矩陣仍然與原矩陣保持對(duì)稱(chēng)性與稀疏性。第三，靈敏度法，運(yùn)用靈敏度法，檢測(cè)人員可以修正結(jié)構(gòu)參數(shù)，并且通過(guò)設(shè)計(jì)參數(shù)以及彈性模量的截面面積等可以實(shí)現(xiàn)對(duì)有限元模型的修改。 第四，指紋分析方法， 就是在橋梁檢測(cè)中，尋找與其結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性有關(guān)的動(dòng)力指紋，并且通過(guò)相應(yīng)指紋的變化情況來(lái)判斷橋梁結(jié)構(gòu)的真實(shí)狀況。 在線監(jiān)測(cè)中，最易獲得的模態(tài)參數(shù)是頻率， 而且所獲得的參數(shù)的精度非常高。因此，檢測(cè)人員可以通過(guò)監(jiān)測(cè)頻率的變化這種方式來(lái)識(shí)別結(jié)構(gòu)破損情況， 這種方式操作起來(lái)也是比較簡(jiǎn)單的。 此外，

8、振型也可以適 用于橋梁結(jié)構(gòu)破損情況的發(fā)現(xiàn)與識(shí)別，雖然運(yùn)用振型進(jìn)行測(cè)試的精度低于頻率， 但是振型可以包含更多的檢測(cè)信息。 大量的檢測(cè)模型以及實(shí)踐實(shí)驗(yàn)表明，由于橋梁結(jié) 構(gòu)損傷導(dǎo)致的固有頻率的變化非常小，但是振型形式變化卻十分明顯，一般損傷導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)自振頻率的變化一般在 5% 以?xún)?nèi)。有一些研究人員采用模糊理論與指紋分析結(jié)合的方式進(jìn)行檢測(cè)， 這種方式的可靠度建立在規(guī)范的理論框架基礎(chǔ)之上，對(duì)不同種類(lèi)橋梁的使用性能以及專(zhuān)家評(píng)估 數(shù)據(jù)的科學(xué)性要求較高。4 借鑒國(guó)外目前關(guān)注的檢測(cè)技術(shù)當(dāng)前，國(guó)外方面已經(jīng)展開(kāi)結(jié)合橋梁管理系統(tǒng)與量化的無(wú)損檢測(cè)方法的研究， 即通過(guò)用強(qiáng)迫振動(dòng)響應(yīng)法定量檢測(cè)技術(shù)， 用激光振動(dòng)計(jì)測(cè)量斜拉索索力， 評(píng)估橋梁下部結(jié)構(gòu)。我國(guó)一直倡導(dǎo)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，本文就其主要技術(shù)概括：（ 1）先進(jìn)的疲勞裂紋探測(cè)和評(píng)估系統(tǒng)，涉及橋梁裂紋的無(wú)線應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)、無(wú)源疲勞荷載測(cè)量設(shè)備、便攜式聲發(fā)射系統(tǒng)、新型超聲波以及電磁聲發(fā)射傳感器等，目前在此基礎(chǔ)上一種具有產(chǎn)