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亳州市桥梁安全性能检测鉴定方法

发布时间:2023-04-16 16:44:39

A. 桥梁检测技术路线及方法探究

桥梁检测技术路线是什么?有哪些方法探究?请看中达咨询编辑的文章。
一、桥梁检测的常规项目
桥梁检测是一项复杂的工作,涉及的工作项目较多,技术层面复杂。从方法上看可以分为静载试验、动载试验、无损检测等,从时间上看可以分为短期检测和长期检测,从应用时期上看分为既有、竣工桥梁检测、施工中的阶段性检测等。
另外,旧桥的承载能力鉴定是桥梁检测的重要内容,主要包括了外观检查、专项检查、结构检算和荷载试验。通过外观检查和专项检查来确定桥梁的现状,根据现状进行结构检算来评价其承载能力,但是结构检算的结果是一种理论性的推断,与实际的结构改变存在一定的差距。
因此对于桥梁承载能力的分析和检测都是基于病害调查的巧侍经验评孝卖吵定、结构检算、荷载试验和综合分析,其中桥梁荷载试验是应用时间较长的也是最为直观、可靠的方法。
二、桥梁检测的仪器
桥梁检测中因为涉及到的检测项目不同,采用的设备也就不同,多样化的设备、检测元件、技术方法等都是桥梁检测的重要基础,其保配埋证了桥梁检测的准确性和科学性。检测涉及到的设备仪器包括了电测、光学、声学等仪器,有机械式仪器、伺服时仪器等。
在桥梁检测中应合理的选择设备的量程、精度、灵敏度等,以保证检测的准确。常用到的有测力计、应变计、倾角仪、位移计等等。近几年除了常规的检测仪器外,无损检测技术的应用也为桥梁检测带来了新的设备,如超声波成像设备、红外线成像设备等也获得了较好的检测效果。
三、桥梁检测的具体方法
1、检测目的
1)经过对桥梁结构现状检查及专项检查收集必要资料,初步确定桥梁工作状态以及使用性能,对桥梁健康程度与完好状态进行评定;
2)通过结构验算确定桥梁的承载能力;
3)通过试验荷载作用下桥梁结构的内力和变形观测,可以了解结构的实际受力状况及其工作性能,并据此评价其实际承载能力;
4)经过全面技术检验可以较全面地了解桥跨结构的工作性能及可靠性,为以后的综合处置提供科学依据。
2、具体的检测内容和方法
下面就以建于上世纪末某公路大桥的荷载试验为实例,桥梁结构形式为多孔混凝土双曲拱桥,试验桥跨为外观较差的第四跨,试验荷载按照桥梁原设计荷载,采用三辆18.5t加载车,分三级进行逐级加载,荷载增加的位置在拱顶,即每一跨的跨中。
试验截面为:拱脚、1/4L和拱顶,在每个测试截面的混凝土底面布置应力测点,采用电阻应变的方法对混凝土的应力进行测量。在1/4L和拱顶截面布置挠度测点,采用机电式百分表对挠度进行测量。
3、荷载试验的测量与分析
在荷载试验中,分别采用三台空车、一台重车、二台重车、三台重车进行加载,对试验截面的应变和挠度进行测量。
检测结果分析,试验结果表明此桥主拱拱顶有较大的拉应力,并且应变与挠度的校验系数偏大,拱肋已经不能形成一个完整的承载体系,这表明桥梁经常处在过载的环境下,长期承受的是超载车辆对拱顶的作用,导致其出现了受力体系的不稳定。
四、结束语
桥梁检测可以对既有桥梁和在建桥梁进行必要的结构性能的全面检测,其技术措施多样,检测的项目相对复杂。但是桥梁检测却是必不可少的桥梁质量保证的技术措施,因此在实际的应有中应根据桥梁的现实情况有针对性的选择技术路线和方法,才能获得较为准确的检测结果,以确保桥梁的正常运营。
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B. 桥梁桩基检测规范要求


关于桥梁桩基检测规范要求?想要知道答案嘛,下面是中达咨询小编梳理的有关桥梁桩基检测规范要求相关内容,基本情况如下:
桩基是桥梁结构的主要承重部分,其质量直接关系到结构的适用安全性及长久性。然而桩基是隐蔽工程,其质量的评价、因而桩基的检测工作显得尤为重要且被高度重视。
一、桥梁桩基检测方法
静载法:确定单桩承载力,判定其是否满足设计要求。
高应变法:判定单桩竖向抗压承载力;分析桩侧和桩端土阻力;检测桩身缺陷及位置;判定桩身完整性类别。
低应变法:检测桩身缺陷及位置;判定桩身完整性类别。
超声法:培卜检测桩身缺陷及位置;判定桩身完整性类别。
钻芯法:检测桩配镇穗身缺陷及位置;混凝土强度、桩长、桩底沉渣厚度;判定或鉴别桩端岩土层性状;判定桩身完整性类别。
桥梁工程试验检测工作,不仅是评价工程质量缺陷和鉴定工程事故的手段,也是工程质量科学管理的重要手段,还是桥梁工程质量管理的重要组成部分。
二旅运、桥梁桩基检测规范要求:
1、对桥梁工程桩抽样检测,承载力检测应给出单桩承载力检测值是否满足设计要求的结论;钻芯法检测应给出单桩的桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度和桩端岩土层性状是否满足设计要求的结论。
2、桩身完整性检测应对各受检桩进行桩身完整性类别判定。
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C. 桥梁检测中方法及内容有哪些

桥梁检测的主要内容有:
一、常规定期检测:包括桥面系检测、上部结构检测、下部结构检测。
二、结构定期检测:包括混凝土强度检测、混凝土碳化深度检测、钢筋位置及混凝土保护层厚度检测。
三、水下构件检测:对水下桩基混凝土脱落、裂纹、露筋、空洞、机械损伤等病害进行探查,并录像。
四、承载能力鉴定:通过承载能力鉴定判定现阶段桥梁的承载能力能否满足设计要求。
五、长期监控点布设及首次观测:为了长期观测桥梁墩台、主梁在车辆作用下的变位情况,从而对桥梁的安全性进行分析,在桥梁关键位置布置监测点,并对监测点进行首次观测。
六、提交各桥的最终桥梁检测报告,内容符合中华人民共和国行业标准《城市桥梁养护技术规范》CJJ99-2003要求,除上述内容外,报告还应包含各桥桥梁限载、限高等标志设置意见。

D. 桥梁检测包括哪些检测参数

桥梁在线安全监测内容 (1)几何线形监测和施工测量,包括:拱肋线形监测、主梁线形监测、主梁挠度监测、轴线偏移测量、拱座变位测量 . (2)拱肋应力应变监测 (3)钢箱梁应力、应变观测 (4)系杆锚固端应力集中位置应力应变监测 (5)系杆索力监测 (6)温度监测,包括:控制截面温度值和施工过程中环境温度值. (7)材料参数测试等 (8)施工过程稳定性的监测 随着我国公桥梁事业的发展,桥梁越来越多,同时既有的许多桥梁亦逐渐进入了养护维修阶段,有关专家认为桥梁 使用超过25年以上则进入老化期,据统计,我国桥梁总数的40%已经属于此范畴,均属“老龄”桥梁.而且随着时间 的推移,其数量还在不断增长,桥梁管理者对桥梁的养护已日益重视.为了适应公路运输载重量不断发展的要求, 充分利用现有的公路桥梁,使之能继续安全地为公路运输服务,根据交通部颁布的《公路养护技术规范》要求,必 须对桥梁进行鉴定. 随着各地如火如荼地发展桥梁,接踵而来的桥梁施工事故也频频敲响了安全生产的警钟.因此 要加大桥梁检测制度

E. 桥梁检查及桥梁结构检测


桥梁检查与桥梁结构检测是非常重要的,了解检查以及检测的作用,才能结合实际做好每个细节达到预期效果。中达咨询就桥梁检查与桥梁结构检测和大家说明一下。
我国的基础设施建设正在飞速发展,这就使得道路桥梁建设随之得到不断发展,然而道路桥梁的质量事故也在不断增加。这些问题给我们敲响了警钟,提醒我们必须做好桥梁建设质量工作和桥梁的检测和检查工作。目前对桥梁的检查和桥梁结构状况检测主要是通过人工目测检查及手工记录打分的形式,检测结果还不够科学合理,所以我国桥梁的检查和桥梁结构检测的水平亟待提高。
1 进行桥梁检测与评估的重要意义
桥梁建设是一项重大而复杂的工程,建设耗时耗材,所以在桥梁的使用中应该加强检测和维护,使得桥梁的使用年限不断增加。通过全面、细致、深入的现场检测,了解和掌握桥梁的使用状况、缺陷及损伤情况,并且通过一定的技术手段明确缺陷和损伤的性质、部位、严配镇穗重程度及发展趋势等情况,以便查找缺陷及损伤产生的部位及原因,同时进一步分析评价缺陷及损伤对桥梁使用性能和承载力的影响程度预测,这也为桥梁的维护及加固工作提供了及时而科学准确的数据资料。
通过对桥梁的全面检测,还可以准确系统地收集桥梁使用过程中的技术数据,作为桥梁档案的重要内容,不断充实桥梁数据库,为桥梁的科学管理提供必要的理论和数据支持。另外,通过不断采取科学合理的检测方法,在重要位置和重要时间段布设长期监测设备能够保证桥梁健康监测系统的建立,以确保旅运桥梁的长期安全运营,从而达到了在保证行车质量的情况下,发挥其最佳经济效益和社会效益。
2 桥梁的检测依据
桥梁检测作为桥梁施工质量管理中的一个重要环节,在桥梁工程建设中起着重要作用,也是确保桥梁施工质量的前提和基础,因此应准确适用桥梁的检测依据。目前应逐步建立健全桥梁检测的法律体系,只有这样才能为桥梁工程质量管理工作提供有效依据。一直以来,政府对桥梁的检测工作都非常重视,颁发了一系列桥梁检测的标准和规范,为我国的桥梁检测工作提供了重要的依据。目前比较常用标准和规范有《公路工程技术标准》、《大跨径混凝土桥梁的试验方法》、《公路桥涵养护技术规范》、《公路工程质量鉴定办法》及《城市桥梁养护技术规范》等。
3 桥梁检测的主要内容
3.1 桥梁的外观检测
外观检测属于一般检测,主要是日常的检测。对桥梁进行外观病害检查打分,是为了了解和掌握桥梁结构的外观损坏状况,然后根据桥梁损坏状况的打分及评定类别,方便以后对桥梁的进一步维修。对桥梁进行外观检查主要的检查方法是现场人工检测,重点检查桥梁各部位的裂缝和破损情况。
3.2 桥梁结构检测
桥梁检测除了日常的外观一般性检测外,还要定期对桥梁技术状况做进一步的检测。与外观检测不同,这种检测需要由专业技术人员使用专门检测仪器设备来实施完成,要求应用无破损检测手段对桥梁进行全面的检测,并要详细记录数据,检测后确定损毁部位和损毁程度,正确评估损坏将要造成的后果及桥梁的耐久性和承载能力,通过科学计算和预测潜在缺陷可能给桥梁结构带来的危险,同时确定维修工培卜程的实施方案。
3.3 桥梁特殊情况的检测
进行桥梁特殊检测的内容包括以下几方面内容。在无法确定桥梁病害原因和承载能力时就需要对桥梁进行特殊检测。对已经发现病害的准备加固维修的桥梁维修前,也需要进行技术方面的检测,通过获得的技术数据来作为相应维修的依据。另外,在自然灾害过后需要对桥梁进行碱性技术检测,通过检测来评估其损害程度以便依据相关检测内容来及时进行维修和加固。
4 桥梁检测的工作程序
桥梁检测之前要全面了解和判断桥梁的实际工作状况,按照由表及里和由浅入深的程序进行,只有如此才能为桥梁的日常养护和加固维修提供科学的依据。目前,对桥梁的检测工作一般分三个步骤来完成。首先是准备阶段,这一阶段要进行资料的全面收集、通过现场勘察以及编制桥梁检测方案的形式来做好阶段性的准备。其次是进行桥梁的外业检测阶段,进行设备安装、测量及数据的采集。最后进入分析报告阶段,在这一阶段要整理和分析外业采集的数据,并编写桥检报告。
5 混凝土桥梁的荷载试验检测
5.1 需要进行荷载试验的项目
荷载试验主要是针对混凝土桥梁来进行的。混凝土桥梁需进行荷载试验的情况有对于新建大跨度混凝土桥,特别是建设中采用了新结构、新材料和新工艺的桥跨结构,需要及时进行荷载试验。其次是在有特种车辆的新旧桥梁检测中,为检测使用情况而按实际轮位和轴重进行模拟荷载试验的特殊检测。除此之外,还需要对修复、改建或加固的旧桥进行荷载检测,以此来验证桥梁工程的效果。
5.2 荷载试验的分类
荷载试验分为静载试验和动力试验两类,主要是按所加荷载性质划分。同时按加载数量与标准设计荷载的比值来划分可分为基本荷载试验、重荷载试验和轻荷载试验三种。
5.3 荷载试验的准备工作
在进行试验之前,需要尽可能的收集设计与施工资料,这些数据资料对于鉴别桥梁的变化情况以及确定试验荷载、布置测点等工作意义重大,原始数据是和测试数据进行对比分析的基准数,所以一定要认真做好实验前的准备工作。
5.4 桥梁的静载试验
对混凝土桥梁所进行的静载试验,需进行测试的内容包括结构的竖向挠度、侧向挠度和扭转变形;记录控制截面的应力分布,并取得最大值和偏载特性;支座的伸缩、转角,支座的沉降;仔细观察是否已出现裂缝;细观察卸载后的残余变形及墩顶位移及转角。
5.5 桥梁的动力试验
对桥梁进行结构动力试验目的是为了判断桥梁结构运营状况并测试桥梁的承载特性。桥梁的动力试验是围绕冲击系数进行测试,包括测定桥跨结构在车辆荷载下的强迫振动特性以及测定桥跨结构的自振特性。
结 语
为了达到桥梁的安全使用目的,就必须重视桥梁的检测及检查,不断提高桥梁管理水平,准确掌握试验数据处理和分析方法,通过桥梁检测的工作程序、检测项目及检测方法实现对桥梁质量的有效控制。
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F. 桥梁检测及结构性能的评估


桥梁检测及结构性能的评估是非常重要的,通过检测手段了解结构性能,才能制定一系列用于实际问题解决。中达咨询就桥梁检测及结构性能的评估和大家说明一下。
公路交通是人类社会生命线工程的重要组成部分,公路桥梁作为公路交通基础设施的咽喉工程,在公路运输系统中发挥着至关重要的作用。由于使用荷载和环境因素等的作用,将导致桥梁使用性能衰退、结构安全与耐久性降低,造成桥梁适应性不足,甚至出现桥毁人亡事故。作为人造结构物的桥梁,采用科学的技术手段与方法对其实施及时有效的养护维修与管理,是保证其健康。而检测是维修的前提,只有全面掌握了桥梁的安全状况,才能对症下药,延长桥梁的使用寿命;更重要的是检测可以尽早发现桥梁的安全隐患,避免造成巨大的、不可挽回的损失。同时也可以完善桥梁的资料,为以后的设计和加固提供依据,最大效能发挥其经济效益的关键。
一、桥梁检测与评估的意义
通过对桥梁的使用状况、缺陷及损伤进行全面、细致、深入的现场检测,明确缺陷和损伤的性质、部位、严重程度及发展趋势,寻找缺陷及损伤产生的原因,以便分析、评价缺陷及损伤对桥梁使用性能和承载力的影响,为桥梁维护、加固基改造设计提供及时、有针对性的第一手资料。通过对桥梁的全面检测,系统地收集当前桥梁技术数据,积累技术资料,为充实桥梁数据库、加强桥梁科学管理和提高桥梁技术水平提供必要条件;通过合理设计检测的方法,辅以布设长期监测设备,逐步建立桥梁健康监测系统,确保桥梁长期安全运营,以发挥其最佳经济效益和社会效益。
二、桥梁检测方法
1.静态检测方法
静力荷载试验就是将静止的荷载作用于桥梁上的指定位置,以便能够测试出结构的静应变、静位移以及裂缝等,从而推断桥梁结构在荷载作用下的工作状态和使用能力的试验。通过这些与桥梁工作性能有关的参数,可以分析得出结构的强度、刚度及抗裂性能,据此判断桥梁的承载能力。
在桥梁静载试验中要测量静应变和静位移。在测量应变时结合现场情况在结构上打孔,一般选择在结构计算最不利且便于操作的位置。确定良好的加载方案,以便在有限的试验孔上取得有代表性的测试值。根据静态应变值,推算结构截面的应力分布、杆件的实际内力与次应力、混凝土和钢筋共同作用情况等。
在静位移测量时,要测量竖向静态位移量(梁的挠度)、水平静态位移量(梁活动端位移及墩顶位移等)。由实测到的应变和位移可以推算出有关的内力(如轴力和弯矩)值和挠度值等。将它们与理论计算值进行对比,以此作为判定桥梁结构工作状态的一个重要指标。
2.动态检测方法
动力荷载就是将行驶的汽车荷载或其他动力荷载作用于桥梁结构上,来测出结构的动力特性,从而判断出桥梁结构在动力荷载下受冲击和受振动影响的试验。其试验的目的在于测
定结构的动力特性,如结构的自振频率、阻尼特性及固有振型等:测定结构在动荷载作用下的强迫振动的响应,如振幅、动应力、冲击系数及疲劳性能等。这些性能是判断桥梁运营状况和承载能力的重要标志之一。当桥梁自振频率处于某些范围时,可由外荷载(包括行使车辆、行人、地震、风载、海浪;中击等)引发共振造成事故,这是动力检测的主要目的。
三、动载试验的桥梁结构状况评估
桥梁结构的动力特性是与结构的组成形式、刚度、质量分布和材料性质等结构本身的固有性质有关,而与荷载等其他条件无关的性质。桥梁的模态参数是整个结构振动系统的基本特性,它是进行结构动力分析所需的参数,其结果不仅可以用来分析结构动载作用下的受力情况,而且为桥梁承载力状况评定提供重要指标。
1.固有频率的测定
对于比较简单的结构,只需结构的一阶频率,对于较复杂的结构动力分析,还应考虑第二、第三及更高阶的频率。桥梁固有频率可以直接通过测试系统实测记录的功率谱图上的峰值、时域历程曲线等确定。由基频还可以推算承重结构的动刚度。
2.阻尼
桥梁结构的阻尼特性一般由对数衰减率6或阻尼比D来表示,可由时域信号中的振动衰减曲线求得。另外,也可以从功率谱图中,用半功率带宽法来计算阻尼,一般测试系统软件均
可完成此类分析。
3.振型
一般桥梁结构的基频是动力分析的重要参数。传感器测点的布置根据不同的结构形式,通过理论分析后确定。振型的测定一般采用两种方法,一种是使用多个传感器测定;另一种是使用一个传感器变换位置测量,这种情况下需要一个作用参考点,测试时比较繁琐。在条件限制时使用,一般应采取第1种方法测试。
4.冲击系数
桥规中定义冲击系数为冲击力与汽车荷载之比。对于线弹性状态下的结构来说,动荷载产生的荷载效应与静荷载产生的荷载效应之比即为1。因此,冲击系数的测试通常采用测定结构动应变或动挠度的方法。测试前,在梁的跨中(或最大变位、应变处)布置电阻应变片式的位移计或应变计,并通过动态应变仪与电脑相接。试验时,由加载车辆以某一速度从测点驶过,记录其输出应变随时间变化的实时信号。一般情况下,应测试记录多种车速下的输出应变结果,以做分析比较。
四、人工神经网络的桥梁结构状况评估
现实中桥梁处于一个复杂的动态系统中,影响结构安全性、适用性及耐久性的因素多,各影响因素之间的关系也存在着大量的不确定性和模糊性。传统的桥梁结构评估方法不能很好地处理这些不确定性因素的影响,而人工神经网络方法却能实现从输入参数到输出参数之间的非线性映射,非常适合于非线性很强的混凝土桥梁结构损伤诊断。
1.人工神经网络
人工神经网络(ArtificialNeuralNetworks,ANN),一种模仿动物神经网络行为特征,进行分布式并行信息处理的算法数学模型。这种网络依靠系统的复杂程度,通过调整内部大量节点之间相互连接的关系,从而达到处理信息的目的。人工神经网络是并行分布式系统,采用了与传统人工智能和信息处理技术完全不同的机理,克服了传统的基于逻辑符号的人工智能在处理直觉、非结构化信息方面的缺陷,具有自适应、自组织和实时学习的特点。
由于结构的损伤必然导致结构参数(刚度、阻尼和内部荷载)的改变。利用数值求解法(如有限元法、能量法)或实测方法,获取结构中所需物理量(如频率、振型等)作为训练样本的输入参数,以结构的缺陷作为输出参数,利用神经网络具有很强的自组织、自学习和自适应能力的特点,通过一定数量的训练样本让网络学习,神经网络会记住这些知识,实现从输入参数(如结构频率向量等)到输出参数(如结构损伤位置、程度等)之间的非线性映射,从而可以求得反问题的解,也就可以知道桥梁结构的损伤情况。
2.结构等级评估输入参数
(1)混凝土材料方面
a.截面损失程度:由于混凝土在空气中的碳化作用,碳化部分将不参加构件的工作,因此构件截面减小。此参数以混凝土碳化深度与构件实际尺寸的比值来衡量。
b.混凝土强度损失程度:混凝土强度随时间而降低。此参数以混凝土强度下降程度来衡量。
c.开裂程度:对大部分结构,允许在规定范围内带裂缝工作,但是裂缝的产生和扩展对结构的抗弯能力及钢筋的保护有很大影响。此参数用裂缝宽度可靠指标与允许可靠指标的比值来度量。
(2)动力特性方面
a.固有频率下降,由于长期运营,桥梁的固有频率、刚度随时间增加有逐渐减小的趋势,其竖向刚度降低较快:
b.桥梁刚度下降,内部混凝土出现疲劳,产生了塑性变形,大大降低了桥梁刚度。
3.结构等级评估输出参数
通过人工神经网络系统的反复训练,可以输出Y值,根据《公路旧桥承载能力鉴定方法》(试行)中划分的4个等级来评估结构等级。Y体现不同的破损程度,数值越小,破损程度越
小。评估等级与Y取值的对应关系:
(1)一级,O.OO<y<o.05,满足国家规范要求,不必采取任何措施。
(2)二级,O.O5<y≤o.15,略低于国家规范要求,但不影响正常使用。
(3)三级,O.15<y≤o.35,不满足国家规范要求,影响正常使用,应采取维修加固措施。
(4)四级,O.35<y≤1.o0,严重不满足国家规范要求,是危桥,须及时采取措施。
五、结束语
桥梁检测是一项复杂而细致的工作,是一项理论实践结合紧密的学科。目前我国的很多桥梁进入了维修期,对旧桥进检测显得尤为重要。静载和动载实验是目前结构性能评估的常用方法,在此基础上结合人工神经网络进行结构检测评估能够更加准确并有针对性。在这方面国内外学者已经进行了研究,并且取得了一定研究成果。相信人工神经网络在桥梁结构的检测评估方面将有很好的发展前景,而且也将为特大桥梁的实时监测提供可能。
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G. 桥梁健康监测技术方法


桥梁健康监测技术方法是非常重要的,结合实际才能制定方法,每个细节处理好才能达到预期效果,每个环节都很关键。中达咨询就桥梁健康监测技术方法和大家说明一下。
改革开放以来,随着我国经济飞速发展,交通运输发展越来越快,路网密度不断提高,公路桥梁建设也进入了高速发展期,在高速公路、江河湖海、深沟峡谷中建设了众多的现代桥梁。但这些桥梁在实际使用的过程中,不同程度地存在安全和耐久性方面的隐患,与此同时由于许多旧有桥梁设计施工等方面局限,长期高负荷运营,许多旧桥也大批量进入预警阶段,这些新建和旧有桥梁,在当前培卜频繁重载交通下,十分迫切采取必要的技术改造措施,以提高其安全性能和使用价值。因此,加强桥梁健康监测,真实了解桥梁结构的工作状况,充分利用现有的公路桥梁,使桥梁结构即能满足现有交通运输荷载的要求,又可避免重大桥梁结构事故的发生显得尤为重要。
桥梁健康监测就是根据桥梁实际情况对桥梁进行健康评估,以便根据桥梁实际情况进行养护和维修。健康监测主要以事前分析了解待检测桥梁的各方面情况,从现状与关键结构着手,总体把握待测的实体,尽可能收集被检桥梁的所处地质资料、原始设计资料、一线施工资料、原材料试验资料以及日常检测、历史维修等资料,然后有的放矢的制定监测工作的方向,选择适当的检测方法,根据检测工作要求安排计划、准备各类检测和试验器具,进行桥梁结构检测,根据检测结果进行健康评估,提供桥梁现状分析报告。
2桥梁健康监测主要方式
目前桥梁监测方法主要由日常检测、定期检测、特殊检测来进行总体监测维护。而检测的主要手段,主要是桥梁外观检测及桥梁结构受力检测等方法构成:
2.1桥梁外观检测
桥梁外观检测主要是对桥梁各部位的使用情况,查验桥梁外观有无可视缺陷,并根据经验判断桥梁使用情况,正确评价桥梁使用现状的一种表观检测。外观检测包括桥梁整体与局部构造几何尺寸的量测、结构关键部位病害的检查与量测。外观检查侧重点的不同可分为以下几个部分:
2.1.1原始资料的调查,包括了解桥梁的原结构设计、施工工艺及过程以及桥梁的结构维修养护等;
2.1.2通过技术人员亲自对桥梁外观进行查验,并配合采用各种试验仪器,如显微镜、超声波、雷达等对局部结构进行无损检测。该过程中,配合仪器得到的试验数据的都需要专业的知识,必须对桥梁总体使用情况和自然环境深入了解。必要时使用桥梁检测车,对桥梁结构主要受力结构进行人员现场详查。
2.1.3桥梁结构材料的无损或微损检测。目前公路桥梁广泛采用的材料是钢筋和混凝土。两种材料分别以混凝土强度、钢筋材料锈蚀性对结构影响最为突出。主要检测方法如下:
2.1.3.1混凝土强度测定
混凝土强度会随着时间的推移产生一些变化。比较大的桥梁通常会有同条件同龄期的试块用以确定强度。对于没有试块的桥梁,目前无损测试方法主要有回弹法、超声波法、超声波回弹综合法等,在我国已经普遍使用,三种方法的测试结果误差较小,相对而言,超声波回弹综合法检测精度更高一些。回弹法检测更加便捷,但对于混凝土结构龄期在90天以上,采用回弹法要进行混凝土表面碳化深度的修正。
2.1.3.2钢筋锈蚀的判定
桥梁混凝土的耐久性差、环境对碳化深度影响大、混凝土保护层厚度不足及开裂等缺损,是导致钢筋锈蚀的主要因素;通过简单的外观检查、敲击可以检测出程度较重的钢筋锈蚀现象,也可以通过对桥梁混凝土裂纹明显钻芯得到内部钢筋实际锈蚀情况,以便为下一步养护加固提供依据。
桥梁外观检测已经有了一定的技术规程可循,可定量反映桥梁结构状况,依据相关规范评定桥梁技术等级的要求。是目前桥梁健康日常检测的重要手段,但桥梁外观检配镇穗测也存在一些问题,例如检测结果的管理和如何将表观破坏与结构的受力状态指标联系,需要进一步深化研究。
2.2结构受力性能检测
当对桥梁的整体外观特性进行分析后应依据相关技术规范和历史常规检测结果做评价比较。当历史数据变化明显,结构外观旅运损害严重的桥梁,在判定其是否具有使用功能或是否需要降级使用的情况下则需要通过桥梁进行荷载试验方法,来准确判断结构受力性能状况。
荷载试验法主要根据桥梁设计承载力,结合结构几何尺寸、支撑条件、外观缺陷及通行荷载,按照桥梁结构的计算理论来评定承载力。通常采用车辆加载方式测定粱的应变、挠度和裂缝,根据试验结果与理论计算值的对比分析来判断桥梁实际承载能力。是一种定量了解桥梁承载力的方法,对结构受力性能表述直观,结果可靠,多用于新结构的研究和桥梁质量的评定。荷载试验方法多用于桥梁实际工作状态不明确情况,以弥补根据桥梁结构表观检查方法的不足。根据荷载试验检测的作用性质,通常分为动载试验和静载试验:
2.2.1动载试验
桥梁检测是一项复杂而细致的工作,动载试验是为了满足桥梁使用的需要,应用理论分析与试验检测相结合的科学方法解决桥梁振动问题的必要手段,对桥梁使用状况和承载力的评价提供了重要的数据。反映桥梁结构的动力性能动载试验,该性能是判断桥梁状况和承载能力的重要标志之一。
动载试验检测的主要目的是因为桥梁自振频率处于某些范围时,可由行驶的车辆、自然环境等外部荷载引起共振,对结构造成损伤。桥梁动载试验检测主要是结构动力特性和动载响应的试验与分析。检测的主要部位是结构动力效应的最大位置及动变形的控制截面。检测项目主要包括:桥梁动力特性模态参数测试和桥梁动力响应测试。其检测原理是利用振动方法对桥梁进行结构损伤检测,从桥梁振动模态的变化中计算出结构参数的变化。在桥梁的不同位置布置测点,通过结构损伤发生前后由这些测点记录的信息可提取出的桥梁振动模态特性参数的变化,以此来判断结构损伤发生的位置及损伤状况。
2.2.2静载试验
对桥梁进行静载试验,量测与桥梁结构性能有关的参数,主要反映桥梁在恒载作用下的结构抗压工作性能。
静载试验的主要内容是检测对桥梁上部结构的受力特性,观察试验中各重载下控制截面的应力应变,并收集一些正常使用状态下的桥梁受力参数。应力应变的测点布设在内力控制截面与附加控制截面。同时根据上部结构的横截面形式在每一个控制截面上选取一些有代表的测点,来反应整个控制截面的受力状况。除此之外还有必要根据实际外观检测发现的一些病害在个别部位进行布点检测。
结构受力性能检测是判定桥梁健康状况的最终手段。试验前要精心计划,明确检测阶段任务,合理准备,保证试验按照计划正常进行。现场试验要及时根据反馈回来的数据做初步判断,不断调整现场试验流程。荷载要严格按照方案中确定的分级加载方式,当未达到控制荷载却发现有数据超出正常允许的范围时,应当立即中止试验以保证检测人员的安全。
3结语
由于新材料、新工艺、新结构形式的采用也越来越多,桥梁结构为适应不同地理环境使用要求越来越高,现代桥粱建设日趋复杂,为了能更好地检测桥梁的健康状况及工作情状,我们必须时刻关注国内外的新检测方法,在桥梁分析中引进目前国内外先进的基础研究成果,并根据实际情况做一些检测验证工作,丰富桥梁检测手段,积累健康监测经验。把理论和实践充分结合起来,为我国现代化公路桥梁提供高水平的健康监测服务。
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