桥梁工程检测技术研究

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  摘要:城市交通情况是影响城市的发展进程的关键因素之一,因此城市桥梁的建设和维护工作对于城市整体发展的重要性无需置疑。开展桥梁检测技术研究,将科学有效的技术全面应用于桥梁检测工作中,可以有效的保障我国桥梁的安全性,进而为城市整体的良好发展奠定稳定的基础并提供强大的动力。
  关键词:桥梁工程;检测;技术
  1既有桥梁现状
  随着交通事业的发展,公路重型交通工具的急速增长,桥梁在使用过程中,会出现性能衰退和安全性降低等问题,若检测与维护不及时,就会产生增加养护成本、降低使用年限和危及结构安全的后果。
  如今,我国公路桥梁还面临着各方面的问题:
  (1)一些旧时代修建的桥梁结构性能普遍偏差,荷载低、承载能力低,不适应交通运输需求,并且安全隐患突出,这些桥梁都需要进行改造。
  (2)不同类型的桥梁在使用中突出的问题有所不同。对缆索体系桥梁来说,拉吊索锈蚀老化和耐久性问题比较突出;对于预制拼装的中小跨径配筋混凝土桥梁,则存在横向联结薄弱、单板(梁)受力、梁(板)开裂和支座滑移、脱空等问题;而对于大跨径预应力混凝土箱梁,最突出的问题则是主梁开裂下挠、施工接缝不良和预应力损失等。
  (3)在不同地区,主要桥梁病害问题也有所不同。沿海地区主要是钢筋锈蚀,东北地区主要是混凝土桥梁结构的冻融损伤,南方地区基础主要是基础冲刷问题。
  2桥梁的检测
  2.1检测的意义
  若桥梁在使用过程中没有得到及时的检测与维护,那么当潜伏的隐患日益严重而不能得到解决时,就可能会出现严重的工程事故。如2001年,我国四川宜宾南门大桥吊杆断裂,部分桥面垮塌,形成了严重的交通阻断;还有2004年,我国辽宁省盘锦辽河大桥发生悬臂梁端断裂,造成了严重的后果。因此确保桥梁使用的安全性,做好桥梁检测工作具有重要的意义。我们可以通过对桥梁的技术状况及缺陷的性质和发展趋势进行分析,根据相应的技术数据,对桥梁的承载力进行评估,并采取相应的方法对桥梁进行维修加固。
  2.2检测的内容
  桥梁的检测可以根据桥型的不同进行对不同的重点部位进行检查,主要包括上部结构、桥面铺装、伸缩缝、支座和桥墩等部位,结构检测主要是通过静载和动载试验来对桥梁的技术状况进行分析。
  2.2.1外观检测
  (1)对于上部结构,主梁受力较大处是否出现开裂,剥落、露筋、局部渗水等现象,钢结构锈蚀和变形情况是否在允许范围内。
  (2)桥面铺装是否有坑槽、开裂等问题,还有是否会出现桥头跳车的现象。伸缩缝是否有破损、漏水和淤塞等问题。
  (3)对于支座,检查位移是否在合理范围内,它的固定端是否松动开裂,还有钢板和支座是否严重等。
  (4)桥墩属于下部结构,有的结构部分墩身可能处于水面以下,检测项目通常会包括墩身开裂、沉降冲刷、表面风化等。
  2.2.2结构性能检测
  对混凝土桥梁进行静载试验,主要是为了测试结构的挠度和扭转变形等,可以深入观测卸载后的残余变形、墩顶的位移和转角等,而我们结构动力试验,可以测得桥梁的自振频率、幅值和振型等指标,进而判断桥梁的承载状况。
  3桥梁工程常见检测技术应用控制策略
  3.1做好桥梁荷载试验
  先要按照荷载的性质,确定试验类型。如动荷载与静荷载试验。具体的准备工作要收集施工与设计方面的资料数据,以为荷载试验的测控点布置工作提供便利。对于数据分析过程,前期准备工作要获取桥梁几何图形、设计标准以及原材料性能情况等。
  3.2桥梁基础检测技术
  桥梁工程常见基础检测技术,主要是基桩成孔检测,其可通过获得孔径、孔底沉渣、倾斜以及深度等参数,来反映结构作用的实际情况。以桥梁工程结构钻孔取芯检测技术应用过程为例,对存在局部缺陷的桩,如夹泥、缩径等,因缺陷范围只占部分桩截面,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而无法钻进或钻眼斜出桩体外而取不到芯样的情况。
  3.3动荷载检测技术
  该技术要根据公路钢筋混凝土桥梁结构的自振性能、联合振动性能以及车辆动力荷载,来获取桥梁工程实际运行的信息数据。具体来说,由于桥梁设计要控制外界环境因素的影响,来提高自身作用的稳定性。动应力和动挠度的数值达到最大化后,车辆达到临界速度时是否处于共振,而使动力效果扩大至最大化。这种情况,就会降低桥梁结构的安全性。具体的试验过程,应通过冲击系数来反映桥梁的动力试验结果。值得注意的是,實际动荷载试验过程会受到两方面因素的影响:①当桥梁结构在车辆荷载作用下,进行强迫振动特征的测试,会使动应力、动位移、强迫振动频率以及冲击系数等发生变化。②在对桥梁结构的自身特征进行测试时,频率、阻尼特性以及动力测试情况,先由振动开始,再由自振曲线进行记录,最后通过快速傅立叶转换仪器,来分析荷载作用情况。
  3.4静载试验检测技术
  获取结构参数,以控制影响结构稳定性的挠度与变形问题。例如,在对桥梁结构的侧向挠度、竖向挠度以及扭转变形进行试验分析时,应在每个跨度内设置三个检测点,来获取最大的挠度与变形数值。这样就能记录截面应力分布状态,获取偏载特征与最大值。以贵州地区某桥梁工程项目为例,静载检测技术的应用需要在其控制截面上要设置5个测试点,来提高静荷载试验数据获取的准确性。其中主要包含截面突变处、上缘和下缘、主拉应力以及横隔板四周的剪应力等处。值得注意的是,要对结构裂纹进行静荷载的检查,并做好荷载值的记录。对于裂纹出现的大小、长度、位置以及卸载后恢复的情况做好详细的记录,如果桥梁结构控制面出现裂缝变形的延伸问题,应立即停止加载,通过观测,来保证试验过程设备与人员的安全性。
  4结语
  桥梁检测工作的开展,是我国开展整体城市建设的关键步骤之一。桥梁检测技术的应用的全面研究,首先应当进行桥梁损伤程度的确认,进而全面分析桥梁检测工作开展的要点。根据城市桥梁的具体情况,提出桥梁监测技术的具体应用方案,可以使实现桥梁检测工作的有效开展,继而保障城市整体交通运输情况的安全性和稳定性。开展桥梁检测技术应用的探索,实现我国桥梁建设技术的进一步提升,使得我国的城市获得更加广阔的发展空间以及更加优良的发展前景。
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