淺談橋梁檢測評估中應(yīng)注意的問題

1、淺談橋梁檢測評估中應(yīng)注意的問題    摘要：近年來，我國的危橋數(shù)量呈快速增長趨勢，因此，為了保證既有橋梁的安全運(yùn)營和盡可能延長其安全使用年限，對既有橋梁進(jìn)行定期檢測評估就顯得尤為重要。本文對于橋梁檢測評估中幾個重要方面包括舊橋檢測的原則、無損檢測方法、荷載試驗(yàn)、計(jì)算分析以及項(xiàng)目組織與管理中存在的問題進(jìn)行了討論，指出了目前常用方法存在的一些誤區(qū)，并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)給出了解決的對策。 關(guān)鍵詞：舊橋檢測；無損檢測；荷載試驗(yàn)；計(jì)算分析 中圖分類號：U445文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 引言：近年來橋梁的檢測評估工作越來越受到重視，各級管理部門均按照規(guī)范要求對橋梁進(jìn)行

2、定期檢測和評估，對于結(jié)構(gòu)狀況較差的橋梁，還需要進(jìn)行特殊檢測并結(jié)合承載能力檢算及其他資料進(jìn)行綜合評估。橋梁的準(zhǔn)確評估以檢測為基礎(chǔ)，檢測是一項(xiàng)實(shí)踐性很強(qiáng)的工作，需要掌握第一手的資料，對橋梁的病害情況有全面細(xì)致的了解才能進(jìn)行準(zhǔn)確的評估，否則會導(dǎo)致評估結(jié)果的偏差甚至錯誤，直接影響橋梁的安全或造成社會資源的浪費(fèi)。本文通過作者幾年來的工作經(jīng)驗(yàn)對橋梁檢測評估工作中的幾個問題進(jìn)行探討。 1 舊橋檢測的注意事項(xiàng) 舊橋的工作狀態(tài)通過多方面呈現(xiàn)出來，如裂縫、表面破損、混凝土內(nèi)部缺陷、混凝土碳化深度、鋼筋是否銹蝕、鋼筋保護(hù)層厚度等。面對諸多因素，怎樣檢測才能切實(shí)反映出結(jié)構(gòu)的真實(shí)狀態(tài)？只有全面細(xì)致并抓住重點(diǎn)，才能達(dá)到理

3、想的效果，而經(jīng)驗(yàn)不足的檢測人員容易犯下面兩方面的錯誤：一方面是事無巨細(xì)但沒有抓住重點(diǎn)，檢測報(bào)告內(nèi)容繁多，細(xì)枝末節(jié)全都羅列出來，但對主要受力構(gòu)件、關(guān)鍵截面和部位的重要病害卻沒有進(jìn)行細(xì)致的檢測分析，因此仍然無法給出準(zhǔn)確的評定結(jié)論。以裂縫的檢測為例：裂縫是反應(yīng)結(jié)構(gòu)狀態(tài)的重要指標(biāo)之一，檢測時應(yīng)判斷哪些裂縫是允許存在的，哪些是不允許的。由于梁體下?lián)?、墩臺變位、預(yù)應(yīng)力度不足、軸向壓力等原因引起的裂縫，需要特別重視并詳細(xì)分析裂縫所反映的結(jié)構(gòu)狀態(tài)；由正負(fù)矩引起的正截面裂縫、支點(diǎn)附近由剪力等引起的斜截面裂縫當(dāng)不超過規(guī)定的限值時是允許存在的，否則應(yīng)該分析是否結(jié)構(gòu)的抗裂性不足；另外還有一些裂縫是由于施工、養(yǎng)護(hù)的原因

4、引起的，此時應(yīng)從裂縫的發(fā)展?fàn)顩r、是否處于穩(wěn)定狀態(tài)、是否影響使用功能方面來分析。對裂縫的成因有了明確的分析，再根據(jù)發(fā)生部位的重要性、裂縫的發(fā)展趨勢才能綜合評估該裂縫對結(jié)構(gòu)的影響。 另一方面是檢測過于粗略，將結(jié)構(gòu)的重要病害忽略過去，給出的評定偏于良好，使結(jié)構(gòu)存在安全隱患。例如，一座整體現(xiàn)澆式板橋在進(jìn)行例行檢測時發(fā)現(xiàn)板底多處鋼筋外露銹蝕、混凝土剝落開裂，由于這類病害在舊橋中比較普遍，當(dāng)時并未引起重視，僅按照常規(guī)方法對外露的鋼筋進(jìn)行除銹處理。但在維修中將混凝土保護(hù)層鑿掉后，發(fā)現(xiàn)全部鋼筋均銹蝕。 2 無損檢測方法 目前混凝土結(jié)構(gòu)常用的無損檢測方法有回彈法、超聲回彈綜合法測試混凝土強(qiáng)度，鋼筋位置及保護(hù)層厚

5、度測試，鋼筋銹蝕測試，超聲法測試混凝土裂縫深度或缺陷，雷達(dá)法測試結(jié)構(gòu)缺陷等。這些方法是橋梁檢測的有效手段，所以應(yīng)用很廣泛，但也存在一些誤區(qū)，如沒有真正掌握檢測方法的測試原理、適用范圍而盲目使用；不認(rèn)真按照規(guī)范或儀器的使用要求去測試和操作；對于得到的測試結(jié)果僅僅羅列出數(shù)據(jù)，不會根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)對結(jié)構(gòu)狀況進(jìn)行分析等。下面為回彈法和鋼筋銹蝕測試方法中存在的一些常見問題： （1）回彈法測試混凝土強(qiáng)度的使用條件有很大限制，如果不按照要求進(jìn)行測區(qū)布置、儀器檢定和標(biāo)定、角度和測試面修正、碳化深度修正并考慮混凝土齡期的影響，那么測試結(jié)果的誤差會更大，難以反映真實(shí)混凝土強(qiáng)度。 （2）鋼筋銹蝕測試目前常用的方法是半電

6、池電位法，該方法的準(zhǔn)確性與使用條件有很大關(guān)系，大氣相對濕度、水泥品種、水灰比、保護(hù)層厚度、氯離子含量、碳化深度等因素都會給測試結(jié)果帶來影響?，F(xiàn)場檢測人員為了追求速度往往不認(rèn)真用水（最好用家用洗滌液）將測區(qū)混凝土潤濕，造成明顯的誤差。混凝土標(biāo)號較高時保護(hù)層很難鑿掉，有的檢測人員將外露的鋼筋頭連接電極進(jìn)行測試，但是不用萬用表檢查鋼筋連接點(diǎn)是否與測區(qū)內(nèi)鋼筋連通，所以測試結(jié)果非常不可信。 3 橋梁荷載試驗(yàn) 橋梁荷載試驗(yàn)（包括靜載試驗(yàn)和動載試驗(yàn)）是目前鑒定橋梁工作狀況和承載能力的重要方法之一，試驗(yàn)結(jié)果直觀、明確，但需要較高的技術(shù)能力、計(jì)算分析水平與精細(xì)的現(xiàn)場測試技術(shù)相互配合才能取得好的效果。 （1）新型

7、、大跨結(jié)構(gòu)不斷涌現(xiàn)如懸索橋、斜拉橋、鋼管混凝土拱橋等，這類結(jié)構(gòu)試驗(yàn)時需要非常慎重：對結(jié)構(gòu)的工作原理、各部件的受力機(jī)能有明確的理解，用空間有限元程序?qū)Y(jié)構(gòu)做細(xì)致的分析，確定需要進(jìn)行試驗(yàn)的關(guān)鍵截面和試驗(yàn)內(nèi)容；試驗(yàn)時首先進(jìn)行預(yù)壓，正式加載時采取分多級加載的方法并隨時觀測結(jié)構(gòu)是否有異常變形和開裂，分析測試數(shù)據(jù)是否正常，發(fā)現(xiàn)有異常立即停止試驗(yàn)以免造成不良后果。 （2）舊橋尤其年代較久的橋梁往往由于原始資料缺失導(dǎo)致設(shè)計(jì)荷載不明確，因此確定控制荷載等級、加載方法和加載順序也需要非常慎重，試驗(yàn)時需要強(qiáng)觀測并隨時進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，避免造成結(jié)構(gòu)的損傷。鋼筋混凝土舊橋一般都存在裂縫，如何準(zhǔn)確測量截面的應(yīng)變是一個比較棘手

8、的問題，當(dāng)混凝土受拉區(qū)裂縫較多、較密時，直接在混凝土上粘貼應(yīng)變計(jì)很難得到準(zhǔn)確值。對于這種情況，一般將受拉區(qū)混凝土保護(hù)層鑿掉，直接在鋼筋上焊接或粘貼應(yīng)變計(jì)；另外由于鋼筋應(yīng)變測試相對較準(zhǔn)確，因此數(shù)量不必太多，在截面受壓區(qū)則可以直接在混凝土上粘貼應(yīng)變計(jì)，并可以沿截面高度盡可能多布置一些測點(diǎn)以分析截面的應(yīng)力狀態(tài)。 （3）試驗(yàn)測試方法、儀器的安裝及現(xiàn)場組織都對荷載試驗(yàn)效果有影響，如應(yīng)變計(jì)的類型、粘貼或焊接方法、撓度測量的方法、裂縫的觀測方法、加載的設(shè)備和順序、溫度的影響等都要考慮。 4 結(jié)構(gòu)計(jì)算分析 橋梁檢測評估中對結(jié)構(gòu)計(jì)算分析有兩方面要求：一方面要求分析人員力學(xué)概念清晰、明確橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、施工方法

9、及順序，能對橋梁結(jié)構(gòu)的病害原因及影響做出合理的分析。這除了需要具備扎實(shí)的理論基礎(chǔ)外還需要具有橋梁設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)管理的相關(guān)知識并且有相當(dāng)豐富的橋梁檢測實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。另一方面掌握常用的計(jì)算分析軟件尤其是三維空間有限分析軟件，會使結(jié)構(gòu)計(jì)算分析更為快捷方便，但是分析軟件只是工具，運(yùn)用得好還需要使用者具備良好的理論基礎(chǔ)和豐富的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。需要注意的問題有： （1）對于常見的簡單結(jié)構(gòu)橋梁不一定必須采用三維空間分析程序，二維分析方法已經(jīng)足夠滿足精度要求，而三維程序并不一定能得到理想的效果。以鉸接空心板為例，如果采用實(shí)體單元，建模、分析時間都比較長，且不能直接得到工程中需要的內(nèi)力值，用橫向分布系數(shù)方法不但方便和快

10、捷，而且該方法經(jīng)過學(xué)者長期的研究，計(jì)算結(jié)果的可靠性也較高。 （2）對于大跨、新型、異型橋梁以及其他復(fù)雜結(jié)構(gòu)最好采用三維空間有限元程序進(jìn)行分析，并應(yīng)用兩種以上的軟件進(jìn)行校核，如曲線橋、變寬匝道橋、懸索橋、斜拉橋、鋼管混凝土拱橋、大跨連續(xù)剛構(gòu)橋等。有時整體分析仍過于粗略，不能反映結(jié)構(gòu)局部的受力狀況，還需要進(jìn)行細(xì)部分析。 （3）計(jì)算模型宜簡不宜繁。滿足結(jié)構(gòu)計(jì)算需要即可，不宜為了追求模型的美觀而將很多輔助構(gòu)件建在模型里，這樣不僅浪費(fèi)時間、占用計(jì)算機(jī)內(nèi)存，而且也可能造成主次不分，影響計(jì)算的準(zhǔn)確性。 5 橋梁檢測評估項(xiàng)目的組織與管理 橋梁檢測項(xiàng)目不像施工項(xiàng)目需要的時間那么長，通常短則幾天，長則幾個月，團(tuán)隊(duì)的人員也較少，由幾個人至十幾個人不等，但同樣需要科學(xué)的統(tǒng)籌和管理。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人既不能高高在上、脫離工作放手不管，也不能事無巨細(xì)、任何事情都親力親為。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人應(yīng)對團(tuán)隊(duì)人員做出恰當(dāng)?shù)恼{(diào)控和分配，著重控制項(xiàng)目的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，如工期、質(zhì)量、資金控制、安全等，并能夠調(diào)動團(tuán)隊(duì)的積極性，使每個成員的潛力和責(zé)任心都得到充分發(fā)揮，這樣才能營造一個好的團(tuán)隊(duì)氣氛，高質(zhì)量高效率的完成工作。 6 結(jié)束語 橋梁檢