桥梁安全检测技术.docx
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桥梁安全检测技术
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；
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（FederalHighwayAdministration）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量并验证加固方法的合理性与可靠性。
9）了解桥梁实际受力状态，判断结构的安全承载能力和使用条件评价，为进行桥梁的修复加固提供可靠依据。
第三章桥梁安全检测的主要内容
3.1桥梁检查种类及频率
1）经常性检查
经常性检查以直接目测为主，配合简单工具测量，一般可与桥梁的小修保养工作结合进行，每月至少进行一次。
2）定期检查
以目测结合仪器检查为主，对桥梁各部分进行详细检查，一般安排在有利于检查的气候条件下进行。
定期检查的时间根据桥梁的不同情况规定如下：
（1）新建桥梁竣工接养一年后。
（2）一般桥梁检查周期为3年，也可视桥梁具体技术状况没1~5年检查一次，非永久性桥梁每年检查一次。
（3）桥梁技术状况在三类以上的，应安排定期检查。
3）特殊检查
特殊检查是指采用仪器设备等特殊手段和科学分析桥梁病害的确切原因和程度，确定桥梁的技术状态，从而采取相应的加固、改造。
一般在下列四种情况下采用特殊检查：
（1）在地震、洪水、滑坡、泥石流、超重车辆行驶、行船或重大漂流物撞击之后。
（2）在决定对单一的桥梁进行改造、加固之前。
（3）在定期检查难以判明损坏原因、程度及整座桥的技术状况时。
3.2桥梁检测项目（检测内容）
1）经常性检查项目
经常性检查项目见表3-1。
表3-1桥梁经常性检查项目
序号
检查项目
1
桥面是否平整，有无损坏
2
桥面泄水管是否损坏、堵塞
3
桥面是否清洁，有无杂物堆积、杂草生长蔓延
3
栏杆、引导、护栏是否断裂、撞坏、锈蚀
5
伸缩缝是否堵塞、损坏、失效
6
锥坡、翼墙有无开裂、坍裂、沉陷
7
交通信号标志、照明设施是否完好
2）定期检查的项目
（1）桥面铺装
是否有坑槽、开裂、车辙、松散、不平、桥头跳车现象等。
（2）人行道、护栏
人行道有无开裂、断裂、缺损；护栏是否松动、撞坏、锈蚀和变形等。
（3）伸缩缝
是否破损、结构脱落、淤塞、填料凹凸、跳车、漏水等。
（4）排水设施
桥面横坡、纵坡是否顺适，有无积水；泄水管有无损坏、脱落；防水层是否工作正常，有无渗水现象等。
（5）梁式桥上部结构
主梁支点、跨中、变截面处有无开裂，最大裂缝值；梁体表面有无空洞、蜂窝、麻面、剥落、露筋；有无局部渗水现象；隔板是否开裂、焊缝是否断裂；钢筋结构的锈蚀、变形等。
（6）圬工桥上部结构
主拱圈是否开裂、渗水、砂浆松动、脱落变形；拱脚是否开裂；拱腹是否变形、错位；立墙、立柱有无开裂、脱落等。
（7）双曲拱桥上部结构
拱脚有无压裂；拱肋1/4处、3/4处、顶部是否脱落、松散；拱脚与拱波结合处是否开裂；波间砂浆是否脱落、松散；横隔是否开裂、破损等。
（8）支座
位移是否正常；橡胶支座是否老化、变形；钢板滑动支座是否锈蚀、干涩；各种支座固定端是否松动、剪断、开裂等。
（9）桥台
是否开裂、破损，台背填土是否开裂、挤压、受冲刷等情况。
（10）桥墩
墩身是否开裂，局部外鼓，表面风化、剥落、空洞、露筋；是否有变形、倾斜、沉降、冲刷、冲撞破坏等情况。
（11）翼墙
是否开裂，有无前倾、变形等。
（12）锥坡
是否破损、沉陷、开裂、冲刷、滑移等。
（13）照明
桥上照明设施是否正常。
（14）河床及调治构造物
河床是否变迁；有无漂流物堵塞河道；调治构造物是否发挥正常作用，有无损坏、水毁等。
3）需特殊检查的项目
桥梁需要特殊检查的项目见表3-2。
表3-2桥梁特殊检查的项目
需特殊检查的项目
检查的项目
洪水
滑坡
地震
超重车辆行驶（改造前）
撞击
1．在地震，洪水，滑坡，泥石流，超重车辆行驶，行船或重大浮漂物撞击之后。
2．在决定对单一的桥梁进行改造加固之前。
上部
栏杆损坏；桥体位移和损坏落梁，排水设施失败
因桥台推出而压区
落梁，支座损坏，错位
梁，拱，桥面板裂缝，支座损坏，承载力测定
被撞构件及联系部位破坏，支座破坏
下部
因冲刷而产生的沉陷和倾斜
桥台推出，胸墙破坏
沉陷，倾斜位移，圬工破坏，抗震墩破坏
墩台裂缝沉陷
墩台位移
需特殊检查的项目
检查的项目
洪水
滑坡
地震
超重车辆行驶（改造前）
撞击
3．在定期检查难以判明损坏原因，程度及整座桥的技术状况时。
/1、、结构验算，水文验算
/2、静载，动载验算
/3、用精密仪器对病害进行现场调查和实验分析
（1）混凝土裂缝外观及显微调查，混凝土碳化鉴定，氯化实验，湿度调查，强度实验，结构分析。
（2）钢筋位置，锈蚀状态调查。
（3）桥面防水层状况调查。
（4）桥面铺装状况调查。
4）桥梁永久性控制检查项目
桥梁永久控制检查项目见表3-3。
表3-3桥梁永久控制检查项目
检查项目
检查点
检查方法
1
撴、台身、索塔锚碇的高程
墩、台身底部距地面或常水位、桥台侧墙尾部顶面上下游各1~2点
水准仪
2
撴、台身、索塔的倾斜度
墩、台身底部距地面或常水位、桥台侧墙尾部顶面上下游各1~2点
垂线法或测斜仪
3
桥面高程
沿行车道两边，按每孔跨中、支点等不少于5个位置（10个点）
水准仪
4
拱桥桥台、吊桥锚碇水平位移
在拱座、锚碇的上、下两侧各1点
经纬仪
注：
（1）上下行分离式桥按两座桥分别设点。
（2）倾斜度测点应用上下相距0.5~1.0m的两点标记检测。
（3）永久检测点宜用统一规格的圆头锚钉在铝板上用钢印编号，或靠地固定与被测部位上，一定使该测点牢固。
（4）所有测点的位置和编号，以及检测数据必须在桥梁总体图和数据表中注明并归档，使其完整保存。
第四章桥梁安全检测的发展趋势
目前我国的桥梁建设技术已达到世界领先水平，桥梁建设事业得到了前所未有的发展，特大型桥梁投资巨大，随着大型桥梁的不断建成，如何做好桥梁的运营、养护，随时了解桥梁结构的健康情况，及时对桥梁的安全进行评价已成为管理者日益需要和迫切希望解决的课题，目前，我国的工程技术人员也给予了高度重视，各大高校、科研院所纷纷开始着手结构健康安全结构健康监测方面的研究，目前在建的润扬大桥、南京三桥、苏通大桥等特大桥建设方在建设过程中就开始了结构健康安全监测的研究，通过方案征集、集思广益，充分采纳了当前国内研究力量和国、内外最先进的技术、设备，建立了各自的健康监测系统。
综合国内在建几座特大型桥梁健康监测系统的特点，我国今后桥梁结构健康监测发展的趋势为:
1）由单一的、有限范围的主体结构监测向全桥全面、系统的监测发展，最终形成统一的综合管理系统。
由于桥梁结构体量较大，很难对桥梁各个部位进行全面的实施监测，受投资、技术条件等限制，目前国内大多针对主体工程通过力学分析，就关键部位进行监测。
随着经济的发展，人们将更希望和有能力对桥梁有一个全面详细的了解，以便更好的为人们服务。
同时，结构健康监测也将成为日常养护管理系统的一个组成部分，形成一个统一的桥梁运营管理系统。
目前，南京三桥已提出结构健康监测与综合管理系统结合的构想，拟采用法国Advitam公司的Scanprint系统建立南京三桥综合管理系统，并开发适合南京三桥的管理养护标准和手册。
2）由单一的数据采集、保存转向数据后期处理与分析。
健康评估系统日趋完善，评估成果可以成为运营管理者的决策依据。
随着现代分析手段发展和理论的成熟，桥梁结构健康采集系统将不仅仅限于目前的数据采集，而是通过数据处理和健康相应评估系统，提供出一个可靠的评估结果，为管理者决策。
3）系统技术上将更加先进、可靠。
随着科技的发展，各种设备的性能参数将进一步提高，数据采集的传感器等、数据传输设备、处理设备及综合分析设备的精度、使用寿命和稳定性将大大提高，数据容量和处理能力也将大大增加，各种最先进的设备可以迅速被人们所采用，确保技术上的先进性。
4）系统将具有更好的开放性，可以进行多形式的国际间的合作。
科技的进步要求综合管理系统具备较好的开放性，随着管理者需要可以进行数据更
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