橋梁檢測報告

1、課程橋梁檢測與養(yǎng)護橋梁檢測部分報告姓名： 學(xué)號： 前言感謝老師本學(xué)期給我們講授橋梁檢測與養(yǎng)護課程的橋梁檢測部分，聽完老師給我們講的橋梁檢測課程，不僅讓我學(xué)到了橋梁檢測的理論知識以及從老師那里學(xué)到了一些實際經(jīng)驗，而且讓我意識到目前橋梁檢測和養(yǎng)護在我國甚至世界范圍內(nèi)的重要性和迫切性，同時也意識到作為未來的橋梁工作者，在我們修改新橋梁的同時也應(yīng)該做好舊橋的檢測和養(yǎng)護工作。隨著近幾十年我國經(jīng)濟的發(fā)展和綜合國力的提高，我國公路橋梁已建成規(guī)模，已成為世界上的橋梁大國。在橋梁建設(shè)放緩的過程中，然而近些年來卻出現(xiàn)了很多橋梁坍塌事故。橋梁建成通車以后，隨著時間的推移，橋梁在自然環(huán)境以及人為環(huán)境的作用下，橋梁的耐

2、久性下降，造成安全度降低，然而人們常常忽視了橋梁的定期和不定期的檢測，以致很多橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)缺陷問題時沒有得到及時的維護和加固，以至于最后出現(xiàn)橋梁坍塌，給人們的生命和財產(chǎn)造成的重大的損失?；谥袊?dāng)前現(xiàn)狀，有大量的已建設(shè)橋梁處于不安全或是有缺陷的服役狀態(tài)，因此有必要而且迫切的需要建立起從橋梁管理、橋梁檢測系統(tǒng)、檢測技術(shù)和養(yǎng)護措施等的一整套方案，只有這樣才能及時發(fā)現(xiàn)和解決橋梁的缺陷，從而延長橋梁的耐久性，確保橋梁結(jié)構(gòu)的安全，避免不必要的損失和事故。在課程的學(xué)習(xí)中，我了解和掌握了我國橋梁建設(shè)與養(yǎng)護的現(xiàn)狀，橋梁常見的一些結(jié)構(gòu)性缺陷、橋梁管理系統(tǒng)、橋梁檢測的方法和手段以及橋梁荷載試驗和評定等內(nèi)容，并且老

3、師給我們展示了很多實際橋梁的缺陷圖片以及結(jié)合實際的工程實例給我們詳細(xì)了講解了橋梁檢測在橋梁結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。本報告將從橋梁檢測的目的與分類、橋梁結(jié)構(gòu)性缺陷、橋梁檢測技術(shù)及其適用性、基于新建橋梁混凝土斜拉橋檢測和試驗、已建公路預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋和鋼箱梁斜拉橋的檢測與評定和橋梁檢測現(xiàn)狀與未來發(fā)展六個方面進行展開。目 錄1 橋梁檢測的目的與分類- 1 -1.1 橋梁檢測的目的- 1 -1.2 橋梁檢測的分類- 1 -2 橋梁結(jié)構(gòu)性缺陷- 3 -2.1 結(jié)構(gòu)性缺陷定義- 3 -2.2 結(jié)構(gòu)性缺陷的表現(xiàn)- 3 -2.2.1 混凝土橋梁的結(jié)構(gòu)性缺陷表現(xiàn)- 3 -2.2.2 鋼橋的結(jié)構(gòu)性缺陷表現(xiàn)形式- 3 -

4、2.3 橋梁結(jié)構(gòu)評定標(biāo)準(zhǔn)- 4 -3 橋梁檢測技術(shù)及其適用性- 5 -3.1 無損檢測技術(shù)- 5 -3.1.1 目檢- 5 -3.1.2 超聲波檢測- 5 -3.1.3 射線檢測- 6 -3.1.4 其他方法- 7 -3.2 其他檢測技術(shù)- 8 -4 基于新建混凝土斜拉橋的檢測- 9 -4.1 新建斜拉橋的檢測- 9 -4.2 新建斜拉橋的結(jié)構(gòu)試驗- 9 -4.2.1 材料性能測試- 9 -4.2.2 橋梁荷載試驗- 10 -5 運營中橋梁的檢測與評定- 13 -5.1 運營中的橋梁的檢測- 13 -5.2 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋- 14 -5.2.1 橋梁外觀檢查- 14 -5.2.2 內(nèi)部局

5、部破損檢測- 14 -5.2.3 靜載試驗- 15 -5.2.4 動載試驗- 15 -5.2.5 小結(jié)- 15 -5.3 鋼箱梁斜拉橋- 16 -5.3.1 疲勞損傷檢測- 16 -5.3.2 材料腐蝕- 17 -5.3.3 線形變化- 17 -5.3.4 斜拉索檢測- 17 -5.3.5 靜動載作用- 18 -6 橋梁檢測技術(shù)現(xiàn)狀與未來發(fā)展- 19 -6.1 橋梁檢測技術(shù)現(xiàn)狀- 19 -6.2 未來的發(fā)展趨勢- 20 -6.2.1 橋梁檢測技術(shù)的發(fā)展- 20 -6.2.2 橋梁管理系統(tǒng)的完善- 21 -7 結(jié)論- 22 -1 橋梁檢測的目的與分類1.1 橋梁檢測的目的橋梁建成通車以后，隨著時

6、間的推移，橋梁的安全度有所下降，其中相當(dāng)多的問題是由橋梁結(jié)構(gòu)本身的退化引起的。通過對橋梁的技術(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，弄清出現(xiàn)缺陷和損傷的主要原因，以便能分析和評價既存缺陷和損傷對橋梁質(zhì)量和使用承載能力的影響，并為橋梁維修和加固設(shè)計提供可靠的技術(shù)數(shù)據(jù)和依據(jù)。因此，橋梁檢查是進行橋梁養(yǎng)護、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。它是橋梁評定、養(yǎng)護、維修與加固工作中必不可少的重要組成部分。這就是國內(nèi)外為什么十分重視橋梁檢查工作的主要原因。橋梁檢測的目的在于隨時掌握橋梁的技術(shù)狀況和安全狀況。通過對橋梁的無損檢測，對橋梁的損傷情況和程度進行診斷，對

7、橋梁的可靠性、耐久性和承載能力進行評估。為橋梁的維修、養(yǎng)護與管理決策提供依據(jù)。橋梁的檢測是保證橋梁正常使用、進行維修加固的重要依據(jù)。1.2 橋梁檢測的分類（1）從檢測手段上可分為表面檢測和儀器檢測。表面檢測主要是通過人得肉眼直接觀察橋梁結(jié)構(gòu)表面所出現(xiàn)的一些明顯的缺陷，比如混凝土的裂縫，鋼筋的銹蝕，結(jié)構(gòu)的構(gòu)件的破壞和變形等，能夠從直接的觀察中就可以判定出橋梁結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)的問題，表面觀測雖然不借助儀器，緊靠人得肉眼和經(jīng)驗，但是其在日常的檢測中占有重要的地位，是橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)檢測的重要手段。儀器檢測是指借助一些檢測儀器來進行橋梁結(jié)構(gòu)缺陷性的檢測。比如測量混凝土表面硬度所用的回彈儀，檢測混凝土內(nèi)部的均勻性

8、以及裂縫，鋼筋的狀況所采用的超聲波探測儀，聲發(fā)射儀，紅外線，熱相儀等，也有我們檢測應(yīng)變所采用的應(yīng)變片，測溫度所需的熱傳感器等。借助儀器能更好更精確的檢測橋梁結(jié)構(gòu)，能夠檢測結(jié)構(gòu)內(nèi)部人眼無法觀測的一些內(nèi)部缺陷，是目前常用的方法。（2）從檢測的著眼點分為局部檢測和整體檢測。局部檢測是對橋梁需要重點了解的部位進行仔細(xì)檢查，目的是搞清結(jié)構(gòu)的物理、力學(xué)和構(gòu)造特性或?qū)嶋H狀態(tài)。整體檢測則試圖從全局把握結(jié)構(gòu)的實際狀態(tài)，如通過橋梁整體檢測得到的橋梁整體特性數(shù)據(jù)（如線型、結(jié)構(gòu)的自振特性、拉索的索力等），初步確定橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)嚴(yán)重缺陷的位置，從而降低檢測的成本和某些人工檢測的低效性。（3）從試驗方法上分為無損檢測、靜載

9、試驗和動載試驗?；炷翢o損檢測是在不破損混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)和使用性能的情況下，利用聲、光、熱、電、磁和射線等方法，測定有關(guān)混凝土性能的物理量，推定混凝土的強度、缺陷等的測試技術(shù)。應(yīng)用混凝土無損檢測技術(shù)，可以檢測混凝土的強度、彈性模量、裂縫的深度和寬度，檢查鋼筋的直徑、位置和保護層的厚度等。橋梁結(jié)構(gòu)的靜載試驗和動載試驗雖然在試驗?zāi)康暮蛢?nèi)容上都很不相同，但對承受以車輛荷載為主的橋梁結(jié)構(gòu)來說，這兩種性質(zhì)的荷載試驗對于全面分析橋梁結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)是同等重要的。靜載試驗可在結(jié)構(gòu)上布置較多的測點，便于更全面的分析結(jié)構(gòu)的受力情況。動載試驗則是分析結(jié)構(gòu)在車輛荷載或者其他動力荷載作用下的振動特性。在橋梁動載試驗中，按

10、作用的方式可將動載分為沖擊荷載、振動荷載和制動荷載，在試驗中可根據(jù)試驗的具體要求來選擇荷載方式。橋梁荷載試驗是一項復(fù)雜而細(xì)致的工作，技術(shù)含量高，應(yīng)根據(jù)荷載試驗的目的進行認(rèn)真的調(diào)查分析，必要時進行理論分析。（4）其它分類方法 按檢測的周期性和內(nèi)容分為經(jīng)常性檢測、定期檢測、特殊檢測。 按檢測進行時期又可分為成橋檢測和施工階段檢測。2 橋梁結(jié)構(gòu)性缺陷2.1 結(jié)構(gòu)性缺陷定義橋梁由承重結(jié)構(gòu)與附屬設(shè)施組成。一般來說，公路橋梁的承重結(jié)構(gòu)包括橋跨結(jié)構(gòu)、橋墩、橋臺、支座以及基礎(chǔ)等，其功能是承受和傳遞交通車輛和人群荷載。如果橋梁承重結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了退化，則認(rèn)為橋梁存在結(jié)構(gòu)性缺陷。2.2 結(jié)構(gòu)性缺陷的表現(xiàn)正常的橋梁結(jié)構(gòu)在

11、正常使用條件下具有良好的工作性能，應(yīng)能承受在正常施工和正常使用期間可能出現(xiàn)的各種荷載、外加變形、約束變形等作用，然而一些施工方面原因或是自然環(huán)境的原因使橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了缺陷，造成結(jié)構(gòu)的耐久性降低，出現(xiàn)了橋梁結(jié)構(gòu)的退化。就目前常見的混凝土橋梁和鋼橋進行介紹常見的結(jié)構(gòu)性缺陷表現(xiàn)。2.2.1 混凝土橋梁的結(jié)構(gòu)性缺陷表現(xiàn)混凝土橋梁常見的結(jié)構(gòu)性缺陷表現(xiàn)為：（1）混凝土裂縫常見的混凝土裂縫分為滲水性裂縫及非滲水性裂縫；橋梁橫向裂縫、縱向裂縫；梁底的橫向、縱向裂縫；腹板的斜裂縫等。（2）鋼筋銹蝕和變形混凝土橋梁結(jié)構(gòu)梁體的鋼筋銹蝕造成主梁承載力下降；或是由于撞擊或是一些別的原因引起主梁鋼筋的扭曲變形或是斷裂等造

12、成承載力下降；（3）其它表現(xiàn) 在橋梁使用過程中，由于車輛的碰撞等人為原因?qū)е禄炷撩撀浠蚴怯捎跇蛄航Y(jié)構(gòu)本身的原因引起的混凝土脫落；梁體的水蝕嚴(yán)重，接縫處破壞；混凝土澆筑密實度差，出現(xiàn)空洞；混凝土表面蜂窩麻面以及出現(xiàn)了堿骨料反應(yīng)等。2.2.2 鋼橋的結(jié)構(gòu)性缺陷表現(xiàn)形式鋼橋的結(jié)構(gòu)性缺陷表現(xiàn)形式比較明顯，鋼桁架梁橋鋼桁的疲勞開裂、鋼節(jié)點的嚴(yán)重銹蝕、支座的銹腐蝕、主梁截面或腹板的扭曲變形等均屬結(jié)構(gòu)性缺陷。2.3 橋梁結(jié)構(gòu)評定標(biāo)準(zhǔn)存在結(jié)構(gòu)性缺陷的橋梁并不等于失去了承載能力，因為 “缺陷”有輕重之分。美國聯(lián)邦公路管理局在相關(guān)規(guī)范中將橋梁劃分為橋面、上部結(jié)構(gòu)（相當(dāng)于“橋跨結(jié)構(gòu)”）和下部結(jié)構(gòu)（橋墩、橋臺及基礎(chǔ)

13、）三大組，并對各組規(guī)定了09分的缺損評定等級，其中9分表示處于“優(yōu)越狀態(tài)”，0分表示“破壞狀態(tài)”，如表1所示。表1 美國橋梁技術(shù)狀況評定橋梁等級橋梁狀態(tài)橋梁破損形式0類破壞橋梁封閉，無法維修1類幾乎破壞重要構(gòu)件發(fā)生嚴(yán)重?fù)p壞，位移影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，維修加固完成前封閉交通2類非常差重要構(gòu)件發(fā)生嚴(yán)重?fù)p壞，混凝土發(fā)生剪切破壞或沖刷導(dǎo)致基礎(chǔ)移動，橋梁需要關(guān)閉3類差重要截面發(fā)生的缺陷、退化和磨損已影響到結(jié)構(gòu)安全，或許已發(fā)生局部破壞4類較差重要截面發(fā)生缺陷、退化和磨損5類尚可主要構(gòu)件良好，但有些截面出現(xiàn)裂縫、磨損、或沖刷6類滿足結(jié)構(gòu)材料有輕微的退化7類好一些小問題8類很好未發(fā)現(xiàn)問題9類非常好我國根據(jù)公路橋梁技術(shù)

14、狀況評定標(biāo)準(zhǔn)（JTG H21-2011）也將橋分為上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)和橋面系，再分別按不同權(quán)重評分得到全橋總分，按照全橋總分將橋的技術(shù)狀況分為五類，如表2所示。表2 中國公路橋梁技術(shù)狀況評定技術(shù)狀況評分技術(shù)狀況等級1類2類3類4類5類Dr95,10080,95)60,80)40,60)0,40)3 橋梁檢測技術(shù)及其適用性3.1 無損檢測技術(shù)無損檢測技術(shù)（NDE）無損檢測是指在不損傷和破壞材料、機器和結(jié)構(gòu)物的情況下，對它們的物理性質(zhì)、機械性能以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)等進行檢測的一種方法，是探測其內(nèi)部或外表的缺陷(傷痕)的現(xiàn)代檢驗技術(shù)。其中無損檢測技術(shù)是未來橋梁檢測中應(yīng)用通常分為目檢、超聲波探測、射線檢測和混

15、凝土表面硬度試驗等。3.1.1 目檢目檢是檢測人員在現(xiàn)場采用肉眼檢查，最簡單的無損評估方法。如圖1所示?？焖俣?jīng)濟，無需昂貴的設(shè)備，唯一需要的是對檢查部位的照明。有時也可用鏡子、透鏡、顯微鏡等光學(xué)輔助儀器彌補人眼視力的不足。對某些特殊要求，如觀察運營條件下裂縫的開展，還可用高速攝像等特殊技術(shù)記錄觀察過程。 圖1 目檢3.1.2 超聲波檢測超聲波探傷主要是通過測量信號往返于缺陷的渡越時間，來確定缺陷和表面間的距離；測量回波信號的幅度和發(fā)射換能器的位置，來確定缺陷的大小和方位。這就是通常所說的脈沖反射法或A掃描法。此外，還有B掃描和C掃描等方法。B掃描可以顯示工件內(nèi)部缺陷的縱截面圖形。C掃描可以顯

16、示工件內(nèi)部缺陷的橫剖面圖形。混凝土超聲波探測儀通過測定超聲波的縱波在混凝土中的傳播速度，間接地推算與判斷混凝土的某些性能，如強度、勻質(zhì)性、彈性模量、密實度等，尤其是探測混凝土內(nèi)部裂紋的發(fā)展和表面可見裂縫的深度，如圖2所示。圖2 混凝土超聲波探測原理3.1.3 射線檢測射線檢測(探傷)有X射線、射線和中子射線等檢測方法。它是利用各種射線源對材料的透射性能及不同材料的射線的衰減程度的不同，使底片感光成黑度不同的圖像來觀察的。射線檢測用來檢測產(chǎn)品的氣孔、夾渣、鑄造孔洞等立體缺陷。當(dāng)裂紋方向與射線平行時就能被檢查出來。1、 基本原理利用射線通過物質(zhì)時的衰減規(guī)律，即當(dāng)射線通過物質(zhì)時，由于射線與物質(zhì)的相互

17、作用發(fā)生吸收和散射而衰減。其衰減程度，則根據(jù)其被通過部位的材質(zhì)、厚度和存在缺陷的性質(zhì)不同而異。目前常用的方法有照相法和熒光屏直接觀察法，如圖3所示。 圖3 射線照相法和熒光屏直接觀察法2、 優(yōu)缺點 優(yōu)點是檢測結(jié)果可作為檔案資料長期保存，檢測圖像較直觀，對缺陷尺寸和性質(zhì)判斷比較容易。 缺點是當(dāng)裂紋面與射線近于垂直時就很難檢查出來，對工件中平面型缺陷(裂紋未熔合等缺陷)也具有一定的檢測靈敏度，但與其它常用的無損檢測技術(shù)相比，對微小裂紋的檢測靈敏度較低，并且生產(chǎn)成本高于其它無損檢測技術(shù)，其檢驗周期也較其它無損檢測技術(shù)長，并且射線對人體有害，需要有防護設(shè)備。3.1.4 其他方法1、混凝土表面硬度試驗：

18、對混凝土表面硬度測試已發(fā)展了多種試驗設(shè)備，其中最常用的是回彈儀法，它根據(jù)測得的回彈值與材料硬度之間的關(guān)系來工作。2、聲發(fā)射法：材料或結(jié)構(gòu)受外力或內(nèi)力作用產(chǎn)生變形或斷裂，以彈性波形式釋放出應(yīng)變能的現(xiàn)象。各種材料聲發(fā)射頻率范圍很寬，從次聲、聲頻到超聲。多數(shù)金屬的聲發(fā)射頻帶在超聲范圍內(nèi)。聲發(fā)射法利用混凝土（有應(yīng)力材料）的“發(fā)聲”特點來檢測結(jié)構(gòu)缺陷，（與超聲波法不同）聲發(fā)射法設(shè)備昂貴，并且試驗數(shù)據(jù)的解釋需專家知識。3、沖擊回音法：利用受機械沖擊的混凝土產(chǎn)生的瞬態(tài)應(yīng)力波來反映材料內(nèi)部的不勻和缺陷。試驗數(shù)據(jù)的解釋需要對這種測試技術(shù)深度的理解。4、紅外線法、透地雷達、熱相儀成象、應(yīng)變測試等方法，如圖4所示。

19、熱相儀成像法透地雷達法紅外線法圖4 其他方法的應(yīng)用3.2 其他檢測技術(shù)除了無損檢測技術(shù)以外，目前還有很多其他的檢測技術(shù)。這些方法并沒有無損檢測技術(shù)那么普及通用，有些需要對結(jié)構(gòu)造成一定的影響。除了無損檢測技術(shù)外，目前還有光纖傳感法、磁泄漏、磁粒子法、磁場攝動、層析探測、腐蝕作用試驗、混凝土碳化測量等。4 基于新建混凝土斜拉橋的檢測4.1 新建斜拉橋的檢測對于新建混凝土斜拉橋橋梁來說，在建成后投入正常使用之前要進行橋梁檢測驗收，評定橋梁施工質(zhì)量和等級，以確保橋梁結(jié)構(gòu)的安全，具體的檢測內(nèi)容和方法如表3所示，除了表格所述之外，斜拉橋還需檢測斜拉索的質(zhì)量和張拉情況，張拉錨固端的情況以及橋塔，主梁結(jié)構(gòu)，墩

20、柱結(jié)構(gòu)的外觀和內(nèi)部的檢測等。表3 新建斜拉橋的檢測4.2 新建斜拉橋的結(jié)構(gòu)試驗4.2.1 材料性能測試（1）混凝土材料性能混凝土性能檢測分為多個方面，依次是混凝土拌合物性能試驗、混凝土力學(xué)性能試驗和混凝土耐久性能試驗。基于混凝土力學(xué)性能試驗：立方體抗壓強度試驗、軸心抗壓強度試驗、靜力受壓彈性模量試驗、劈裂抗拉強度試驗、抗折強度試驗?；炷涟韬衔镄阅茉囼灒核涠仍囼?、維勃稠度試驗、拌合物表觀密度試驗、拌合物含氣量試驗、拌合物水灰比試驗?；炷聊途眯阅茉囼灒嚎箖鲂阅茉囼灐⒖?jié)B性能試驗、碳化試驗、混凝土中鋼筋銹蝕試驗。（2）鋼材的力學(xué)性能測試鋼材分別需要做以下的檢測內(nèi)容：拉伸試驗、壓縮試驗、硬度試驗

21、、冷彎試驗、沖擊試驗、疲勞試驗等來試驗鋼筋的強度、韌性和延性性能。4.2.2 橋梁荷載試驗通過對橋梁結(jié)構(gòu)進行荷載試驗可以直接了解大橋的實際結(jié)構(gòu)受力狀況，判斷實際承載能力，驗證設(shè)計計算結(jié)果，評價大橋在設(shè)計使用荷載下的結(jié)構(gòu)性能，為檢驗橋梁施工質(zhì)量以及大橋通車前的驗收提供技術(shù)依據(jù)以及為大橋通車運營階段的監(jiān)測、養(yǎng)護和管理建立結(jié)構(gòu)初始檔案。1、靜載試驗測試橋梁結(jié)構(gòu)各控制截面（部位）在各自相應(yīng)最不利荷載作用下的響應(yīng)（應(yīng)力、變形）。(1) 靜載試驗原則 1）加載測試控制部位（或截面）的確定： l 根據(jù)理論計算結(jié)果，選擇恒活載組合應(yīng)力/變形較大的部位；一般情況下斜拉橋的恒活載作用下變形最大處在主梁跨中截面，同

22、時要特別監(jiān)測主塔的水平位移及塔梁墩接觸處塔跟的應(yīng)力，同時要控制斜拉索與主梁截面固結(jié)處以及和主塔固結(jié)處的應(yīng)力應(yīng)變。2）試驗荷載的大小：由預(yù)先確定的靜載試驗荷載效率來控制； 一般：0.80 1.00 特殊：0.95 1.00 3）加載車輛車型的確定：綜合考慮試驗荷載效率 、與設(shè)計汽車荷載的相似性、車輛的機動性、尋得統(tǒng)一車型的難以程度等因素。 4）加載工況與加載位置的確定：根據(jù)確定的加載測試控制部位和加載車型，通過理論計算確定加載工況、各工況的加載車數(shù)量及加載位置。在滿足荷載效率的前提下，對不同測試部位進行加載工況合并。 5）分級加載：靜力加載時采用分級加載。但考慮到車輛數(shù)量多，為避免因加載時間太長

23、而影響測試精度，荷載分級不宜過多。 6）關(guān)于中止試驗：出現(xiàn)下列異常現(xiàn)象即中止試驗： 斷面控制應(yīng)力實測值超過理論預(yù)測值或規(guī)范允許值； 主梁變形的測量值超過理論預(yù)測值 。 (2) 測試控制部位與測試項目 基于本科畢業(yè)論文一座兩跨不等跨的斜塔斜拉橋為例來簡要說明測試控制部位和測試項目。擬在靜載試驗（在相應(yīng)最不利荷載下）中測量每跨四分點，二分電的截面撓度；測量每跨四分點，二分點，以及靠近主塔附近的截面，塔跟處以及主塔與斜拉索錨固處的二分點，頂點處截面的應(yīng)力大??；以及塔頂，塔二分點，四分點截面的水平位移，如圖5所示。對于控制斷面橫截面的應(yīng)力應(yīng)變測試測點布置在箱型截面的上下緣的中間，四分點以及和腹板接觸處

24、的應(yīng)力應(yīng)變，如圖6的應(yīng)力測點。同時在加載過程中要監(jiān)測索力的大小變化情況。圖5 斜拉橋監(jiān)控位置布置圖圖6 控制斷面應(yīng)力測點示意圖2、動載試驗測試在移動車輛荷載作用下，橋梁的振動、沖擊等動力效應(yīng)（動應(yīng)變）。斜拉橋的承受自重和各種車輛為主要荷載的橋梁結(jié)構(gòu)"橋梁在移動車輛荷載作用下,動力反應(yīng)時橋梁和車輛這兩個振動系統(tǒng)相互作用的結(jié)果"除兩者本身動力特性外,還與橋面不平整度和車輛行駛速度有關(guān)。通過動載試驗,可以測定橋梁結(jié)構(gòu)在動載作用下的強迫振動反應(yīng),以判斷橋梁結(jié)構(gòu)的動力特性。（1）測試部位 仍以上述所用的斜拉橋為例來簡要說明一下動載加載試驗，測點布設(shè)一般按照結(jié)構(gòu)振型的情況,在變位較大的

25、部位布置測點,盡可能避開各階振型的節(jié)點，為減少測試工作量,應(yīng)盡量利用結(jié)構(gòu)的對稱性。測試部位主要監(jiān)測每跨的跨中及靠近主塔附近處的主梁，塔頂處、塔中部和塔跟處。（2）測試內(nèi)容 Ø 加載車輛以不同車速駛過橋面時，測試截面的動應(yīng)力及應(yīng)力動態(tài)增量 ，應(yīng)變變化、塔的水平變位和索力變化情況。 車速：1040 km/h。不同車速行駛下跳車或制動引起的主梁動應(yīng)力、動撓度。5 運營中橋梁的檢測與評定5.1 運營中的橋梁的檢測對于已建成正在運營中的橋梁常常做以下檢測，如表4所示。表4 運營中橋梁的檢測5.2 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋5.2.1 橋梁外觀檢查 對橋梁結(jié)構(gòu)進行外觀檢查，除了能直接發(fā)現(xiàn)橋梁的質(zhì)量問題

26、外，還能通過橋梁的一些外觀變異現(xiàn)象推斷橋梁是否發(fā)生實質(zhì)性的特性變異或質(zhì)量退化，能對橋梁的質(zhì)量狀況作出恰當(dāng)?shù)脑u價。（1）橋面系構(gòu)造檢查橋面鋪裝層是否順適，有無裂縫(龜裂縱向裂縫)坑槽波浪；有無橋頭跳車現(xiàn)象；橋面排水是否順暢；有無漏水現(xiàn)象； 伸縮縫是否完好。（2）橋跨結(jié)構(gòu)檢查經(jīng)過對結(jié)構(gòu)各部件幾何尺寸和主要構(gòu)件的細(xì)部尺寸的測量，是否符合設(shè)計圖紙要求；有無破損開裂現(xiàn)象；是否出現(xiàn)滲水缺損露筋和鋼筋銹蝕現(xiàn)象；有無無堿集料反應(yīng)引起的整體龜裂現(xiàn)象。（3）裂縫及鋼筋保護層厚度檢查。 中跨跨中合攏段頂板底面是否有縱向裂縫，在試驗加載過程中，對裂縫進行觀測，裂縫長度及寬度是否有發(fā)展。利用鋼筋保護層厚度檢測儀對本橋構(gòu)

27、件的混凝土構(gòu)件鋼筋保護層進行抽測，看是否滿足圖紙和規(guī)范要求。（4）對橋面線型進行測量，看線型是否平順，有無明顯偏位，是否符合設(shè)計及規(guī)范要求。（5）支座工作正常，是否有開裂變形錯位脫空等不良現(xiàn)象。5.2.2 內(nèi)部局部破損檢測內(nèi)部局部破損檢測是利用儀器對構(gòu)件局部進行損傷探測，根據(jù)所獲取的數(shù)據(jù)，分析判定構(gòu)件破損性能的檢測手段。局部破損檢測法主要包括預(yù)應(yīng)力筋直接檢測技術(shù)和應(yīng)力釋放法。a) 預(yù)應(yīng)力筋直接檢測技術(shù):在預(yù)應(yīng)力筋上布置傳感器,可通過傳感器直接測量預(yù)應(yīng)力鋼筋和混凝土構(gòu)件的應(yīng)力狀態(tài)。目前粘貼光纖光柵傳感器已得到廣泛的應(yīng)用,同時我們還需要對傳感器的復(fù)合工藝進行研究,以減少孔道中因摩擦和擠壓所造成的數(shù)

28、據(jù)失真的影響。b) 應(yīng)力釋放法:它是通過機械切割將約束產(chǎn)生的應(yīng)力釋放的最為適用的檢測方法之一。應(yīng)力釋放法最早應(yīng)用在測量結(jié)構(gòu)構(gòu)件的殘余應(yīng)力,通過測量構(gòu)件分割前后的位移和應(yīng)變,再經(jīng)換算成應(yīng)力。其基本原理是對有初始約束應(yīng)力的測試構(gòu)件,采用機械切割的方法使約束產(chǎn)生的應(yīng)力被釋放根據(jù)測試切割前后構(gòu)件的應(yīng)變的變化關(guān)系,通過分析得到構(gòu)件應(yīng)力狀態(tài)。5.2.3 靜載試驗通過靜載試驗測量橋梁在各種靜力荷載工況下的各控制截面的應(yīng)力應(yīng)變及結(jié)構(gòu)的變形，從而確定結(jié)構(gòu)的實際工作性能與設(shè)計期望值是否相符，它是檢驗橋梁結(jié)構(gòu)的強度剛度以及其他性能最直接最有效的辦法。對預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋靜載試驗主要測試以下內(nèi)容:（1） 主梁正應(yīng)力

29、及其沿梁高梁寬的分布規(guī)律 ；（2） 主梁根部剪力及主拉應(yīng)力；（3） 主梁豎向撓度；（4） 結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)變形及扭矩效應(yīng)；（5） 偏載效應(yīng)及其增大系數(shù)。根據(jù)相關(guān)規(guī)定，靜力試驗荷載的效率系數(shù)取值范圍為1.050.9。 5.2.4 動載試驗試驗中在控制斷面放置傳感器測點，可采用脈動法測定該橋的自振頻率阻尼比等動力特性參數(shù)，來研究或評定橋梁結(jié)構(gòu)抗震抗風(fēng)或抵抗其他動荷載的能力，也是解決結(jié)構(gòu)共振問題和診斷結(jié)構(gòu)累積損傷的基本依據(jù)。5.2.5 小結(jié)通過無損檢測來檢測預(yù)應(yīng)力混凝土梁表面混凝土的裂縫、缺損，混凝土表面硬度試驗，鋼筋的銹蝕情況等表面缺損，以及采用超聲波，射線法等檢測橋梁內(nèi)部的缺陷問題。還需額外檢測混凝土的

30、徐變收縮、預(yù)應(yīng)力損失等。靜載下測試橋梁結(jié)構(gòu)各控制截面在各自相應(yīng)最不利荷載作用下的響應(yīng)（應(yīng)力、變形）。動載下測試在移動車輛荷載作用下，橋梁的振動、沖擊等動力效應(yīng)。技術(shù)狀況評定根據(jù)公路橋梁技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)（JTG H21-2011），將橋分為上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)和橋面系，如圖7所示。再分別按不同權(quán)重評分得到全橋總分，按照五類橋給橋梁評定等級。圖7 評定技術(shù)狀況5.3 鋼箱梁斜拉橋鋼箱斜拉橋主要進行疲勞損傷破壞的檢測、材料腐蝕的檢測、線形異常變化的檢測以及斜拉索的檢測。5.3.1 疲勞損傷檢測疲勞損傷是鋼箱梁運營過程中表現(xiàn)出的主要病害，因此也是我們主要檢測內(nèi)容。主要包括焊縫開裂，連接件損傷等。鋼箱梁的

31、疲勞損傷主要是由設(shè)計細(xì)節(jié)不當(dāng)焊接質(zhì)量缺陷以及車輛超重超載引起的在橋梁設(shè)計中，關(guān)注的重點為結(jié)構(gòu)的整體性能，從而忽略了結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的相互作用，導(dǎo)致部分細(xì)節(jié)設(shè)計不合理，在應(yīng)用中產(chǎn)生未知的二次應(yīng)力效應(yīng)，如頂板與肋間，頂板與縱橫隔板間在鋼箱梁的制造與拼裝焊接工作中，難免會產(chǎn)生在鋼箱梁的制造與拼裝焊接工作中，難免會產(chǎn)生部分焊接質(zhì)量缺陷，這些缺陷在鋼箱梁的運營過程中受外力作用不斷發(fā)展，從而降低鋼箱梁的結(jié)構(gòu)剛度與承載能力，檢測時應(yīng)特別關(guān)注這些地方。5.3.2 材料腐蝕檢測中應(yīng)該檢測鋼材表面的防腐材料是否破壞。在高溫、高濕等環(huán)境下都是威脅鋼箱梁耐腐蝕性的主要因素，高溫、高濕等腐蝕性環(huán)境的長期作用下，一方面會破壞

32、鋼箱梁的防腐涂層，引起鋼材的銹蝕；另一方面，疲勞損傷引起的焊縫開裂，連接件損傷，更會由于失去防腐涂層的保護而直接暴露于腐蝕性環(huán)境中，加速損傷的發(fā)展。5.3.3 線形變化檢測鋼箱梁的線性變化，看是否有較大的變形和屈曲現(xiàn)象出現(xiàn)。鋼箱的線性變化多是由運營過程中的基礎(chǔ)的不規(guī)則沉降， 斜拉索的索力松弛，橋面后期改造增加的恒載車輛的超載等引起的。5.3.4 斜拉索檢測在鋼箱斜拉橋的運營過程中，斜拉索的破壞往往帶來嚴(yán)重的后果，因此檢測斜拉索是我們必不可少的。斜拉索常見的破壞主要有：（1）拉索的腐蝕拉索的腐蝕一般分為鋼絲銹蝕、應(yīng)力腐蝕和氫脆。鋼絲銹蝕是最普遍的一種現(xiàn)象，是由空氣中的H2O、O2及其內(nèi)部雜質(zhì)互相

33、作用引起的。在腐蝕性介質(zhì)中，鋼絲表面會與腐蝕性介質(zhì)發(fā)生有自由電子參與的廣義氧化和還原反應(yīng)，導(dǎo)致鋼絲表面的鍍鋅和鋼材變成離子形式并與其他物質(zhì)結(jié)合生成銹蝕產(chǎn)物，從而改變鋼絲的表面形態(tài)和性能。應(yīng)力腐蝕和氫脆作用條件相同，但作 用過程相反，應(yīng)力腐蝕開裂是斷裂時間隨陽極變化而變短，而氫脆是斷裂時間隨陰極變化而變短。斜拉索護套開裂是造成其拉索腐蝕的間接原因斜拉索護套病害產(chǎn)生的主要原因有工藝不成熟，施工操作不規(guī)范造成的護套表面刮痕甚至破損、護 套老化、風(fēng)雨激振及溫度變化造成的加速劣化等。（2）拉索疲勞斷裂斜拉索暴露在自然環(huán)境中，在風(fēng)雨等激勵下，斜拉索會表現(xiàn)出明顯的振動，振動會增加斜拉索的張力并加劇斜拉索和錨

34、具的疲勞破壞，在施工過程中索力控制不準(zhǔn)或鋼絲自身存在缺陷 在反復(fù)荷載作用下拉索的疲勞效應(yīng)都有可能引發(fā)斷裂，因此檢測中應(yīng)采用無損探測檢測斜拉索的斷裂情況。（3）錨具與錨固端斜拉橋索梁索塔錨固區(qū)，受力集中結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在恒載、活載和其它荷載的作用下，其病害問題應(yīng)引起高度重視。錨固系統(tǒng)的病害主要表現(xiàn)為錨固裝置疲勞及錨頭銹蝕。5.3.5 靜動載作用同預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋一樣做靜載試驗和動載試驗來檢測鋼箱梁表面鋼材測定靜動載作用下鋼箱梁的撓度，應(yīng)力應(yīng)變情況等。除了這些還需做：（1）斜拉橋的索力測試； （2）斜拉橋的索塔強度測試，塔頂水平變位情況。6 橋梁檢測技術(shù)現(xiàn)狀與未來發(fā)展6.1 橋梁檢測技術(shù)現(xiàn)狀隨著我國

35、國家基礎(chǔ)建設(shè)的迅猛發(fā)展，交通運輸事業(yè)發(fā)展迎來一個輝煌的時代，為公路橋梁建設(shè)提供了良好的發(fā)展機遇。目前我國公路已建成規(guī)模，公路總里程達到410.64萬公里，橋梁總數(shù)量68.94萬座國際第一，已是世界大國。全國公路隧道為8522處。超大跨徑橋梁、超長隧道建造技術(shù)水平國際領(lǐng)先，科研成果全面支持公路工程，科研實力國際先進。全國每年都有一大批新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝橋梁建成，其技術(shù)復(fù)雜，科技含量高，施工難度大，這標(biāo)志著我國橋梁技術(shù)已進入世界先進行列。隨著橋梁建設(shè)的不斷發(fā)展，舊橋的一些事故的出現(xiàn)，橋梁檢測和養(yǎng)護也越來越受到了橋梁建設(shè)者的關(guān)注。人們也不斷的研究和發(fā)展新的檢測技術(shù)和試驗手段，也建立起一系列從施工

36、到成橋，再到檢測養(yǎng)護的管理系統(tǒng)。近年來，致力于橋梁檢測的研究人員提出了許多成功的方法對橋梁進行非破壞性評估，提前發(fā)現(xiàn)了橋梁結(jié)構(gòu)的缺陷并進行了加固養(yǎng)護措施，減少了損失。然而，即使對于美國橋梁強國的橋梁管理系統(tǒng)已相當(dāng)完善，但在面對大量的司空見慣的結(jié)構(gòu)性缺陷橋梁時，管理決策層仍存在主觀上的輕視，同時也無法回避客觀上的資金缺口難題。從檢測技術(shù)上看，雖然現(xiàn)有技術(shù)尚不能滿足各種橋梁的病害檢查，對于一個由大量桿件組成的較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體，對其進行檢查時難免存在無法觸及或無法詳細(xì)檢測的部位。對于中國，現(xiàn)有的檢測系統(tǒng)和技術(shù)尚不完善，仍存在很多的問題。同時我們不要過高預(yù)期橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng) ，客觀看待橋梁安全檢測技術(shù)

37、的現(xiàn)有水平 。橋梁安全檢測技術(shù)依賴于檢測儀器（硬件）和信號處理分析以及結(jié)構(gòu)分析理論（軟件）。應(yīng)該說硬件和軟件均在不斷發(fā)展中。 現(xiàn)有的測試技術(shù)可以滿足大多數(shù)中小型鋼筋混凝土橋梁的病害檢測，但對于大型橋梁的某些缺陷，對于斜拉索或吊桿內(nèi)鋼絲的斷裂與銹蝕，斜拉索或吊桿的錨頭狀況，結(jié)合構(gòu)件的結(jié)合面狀況，預(yù)應(yīng)力筋狀況，預(yù)應(yīng)力管道灌漿密實度，水下基礎(chǔ)病害等目前尚缺乏可靠的檢測技術(shù)。 ü 近十多年來，國內(nèi)外（尤其是國內(nèi)）許多大型橋梁的建設(shè)方熱衷于大型橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)的開發(fā)。這在很大程度上是過高地預(yù)期了監(jiān)測系統(tǒng)的能力。 事實上，目前甚至將來相當(dāng)長的時間內(nèi)，如何從監(jiān)測信號判斷大橋的技術(shù)狀況將一直是個難題

38、。至少在今天，盲目投資大量財力于橋梁長期監(jiān)測系統(tǒng)并非明智之舉。6.2 未來的發(fā)展趨勢6.2.1 橋梁檢測技術(shù)的發(fā)展傳統(tǒng)的橋梁檢測方法主要依賴于動靜載試驗和檢測人員的現(xiàn)場目測，輔以混凝土硬度實驗、超聲波探測、腐蝕作用實驗等多種檢測手段。進入20世紀(jì)90年代，現(xiàn)代傳感與通信技術(shù)的發(fā)展，無損檢測技術(shù)出現(xiàn)了前所未有的發(fā)展勢態(tài)，先后涌現(xiàn)出大批新的檢測方法和檢測手段，使無損檢測技術(shù)向著智能化、快速化、系統(tǒng)化的方向發(fā)展。如利用相干激光雷達測試橋梁下部結(jié)構(gòu)的撓度，利用全息干涉儀和激光斑紋測量橋體表面的變形狀態(tài)，利用雙波長遠(yuǎn)紅外成像檢測橋梁混凝土層的損傷等。隨著振動實驗?zāi)B(tài)分析技術(shù)的發(fā)展，運用振動測試數(shù)據(jù)進行結(jié)構(gòu)動力模型修正理論得到了充分的發(fā)展，為橋梁結(jié)構(gòu)的安全檢測開辟了新的途徑?；谡駝幽B(tài)分析技術(shù)，研究發(fā)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)