悬索桥检测时有什么方法

❶ 大跨径柔性悬索桥检测与评定

该桥为大跨径柔性悬索桥，单跨516米，该桥构件种类多，主体承重体系由主缆、斜拉索、背索、风缆索、吊杆、钢主梁组成；钢筋混凝土主塔、万能杆件拼装风缆塔组成空间塔架体系；锚固体系由岩锚、重力式抗滑桩锚构成。主缆采用12φ47.5钢丝绳，矢跨比1/14.33，吊杆采用φ25圆钢，间距6米布置。在吊桥两端各设2×2组斜拉索，斜拉索采用φ21.5钢丝绳。主索锚固：南地锚为岩体锚固，北地锚为重力式抗滑桩基锚固。桥面系采用型钢焊接形成，桥面板为木板。桥塔为钢筋混凝土塔，混凝土标号为30号。全桥范围内设水平曲线风缆和斜风缆以承受水平风荷载（见图1）。
图1、桥梁概貌 一、主要概况
该桥单跨跨径达到了500米以上，为大跨径柔性悬索桥，建于一九九三年，原设计使用寿命为十年，已经超期服役。该桥负担了化工厂的主要生产源料的运输，如果出现安全问题，不仅对工厂造成巨大的经济损失，还将破坏自然环境，社会影响将很大。
该桥北岸紧邻车间，由于化工厂化学气体（Cl2,H2S等）的腐蚀性环境，钢结构的各构件缺乏应有的维护，各钢构件锈蚀较严重。
该桥现实际荷载在原设计荷载（φ219×8管道及活载：1.2t/m3卤水）基础上增加了大小共计10根不同管线，其中，电线缆配镇穗线7条，液体输送管道3条。累计增加荷载约14.5吨，超载约35％。
本着以下目的，对该桥进行检测及静载试验：
⑴ 对悬索桥进行全面科学的检测，对结构的强度、刚度、稳定性和耐久性评估提供基础资料；
⑵ 通过对该桥进行静载试验，了解结构目前的实际受力状况，判定该桥是否有足够的安全储备，评估其使用性能和承载能力，为科学地评价结构在使用阶段的工作状况提供强度、刚度和变形等方面的数据；
⑶ 结合桥梁检测与静载试验结论，确定该桥的使用安全度。并为业主今后的桥梁养护工作及后续的加固设计工作提供依据。
二、桥梁检测
1、检测内容
参考现行交通部部颁《公路桥涵养护技术规范》（JTG H11－2004）、《公路工程质量检验评定标准——第一册 土建工程》（JTG F80/1-2004）及有关厂区桥涵规范，结合该桥特点，确定以下检测内容及检测方法（详见表1）。
表1、桥梁检测项目表
2、主要检测结论
（1）、混凝土桥塔能满足现阶段使用要求。桥台外观检查良好，裂缝最大宽度未超限；混凝土局部有露筋，外露钢筋有锈蚀；混凝土强度及混凝土保护层厚度能满足设计要求；混凝土保护层完好区域钢筋未发生锈蚀；但混凝土氯离子含量超标，易引起保护层内钢筋锈蚀，应予以重视。
（2）、桥面实际高程较设计高程最大下挠1.74米，影响桥梁正常运营及整体受力，若继续下挠，将对结构及管道的安全构成较大威胁。
（3）、南、北两岸锚室内积水较多，主缆地锚预埋件及主缆本身被污水淹没，预埋件锈蚀较严重，存在很大安全隐患；
（4）、索鞍处及跨中主缆未发现锈蚀，但跨中主缆有黄褐色积水流出，锚固旅运处主缆防护局部有破损，主缆有锈迹。主缆各部分防护体系老化较严重，耐久性很差；
（5）、吊杆防护较差，吊杆、索夹均有不同程度的锈蚀，部分吊杆存在倾斜、受力严重不均匀及脱空等现象；
（6）、部分钢主梁、横梁、斜撑及风缆锈蚀比较严重，局部横梁及斜撑缺失，桥面板腐朽及缺失严重，北岸两侧风缆塔架锈蚀严重，对其稳定性造成影响，两岸风缆地锚预埋件均严重锈蚀。
三、桥梁静载试验
1、试验准备：
为使该悬索桥静载试验的进行能够高效、有序，试验结果具备较高的可信度，必须做好试验前的准备工作。
（1）、结构理论计算分析
在荷载试验前，采用大型有限元综合程序进行结构计算，并结合理论公式进行校核。（计算模型见图2）
图2、桥梁空间有限元计算模型
（2）、试验仪器和设备的准备
根据试验内容和试验方法，准备完备的仪器和设备，包括静培卜态数据采集仪、索力测试仪、精密水准仪、精密全站仪等常规荷载试验仪器，并做好仪器设备的校验、标定工作。
（3）、其他准备工作
试验安全设施、供电设施、通讯联络设施等工作应根据荷载试验的需要进行准备。
2、试验内容：
静载试验将在加载前后进行以下项目测试，测点布置见图3：
（1）、主梁挠度变化——精密全站仪测量；
（2）、横梁的横向应力变化——静态应变采集仪测量；
（3）、吊杆和主缆的索力变化——索力测试仪测量。
图3、测点布置示意3、试验方案：
该悬索桥功能特殊——运输化工原料；荷载特殊——盐卤（ρ＝1.20t/m3）、NaOH（ρ＝1.36t/m3），故静载试验无法采用车辆荷载、堆载等常规加载方式模拟设计荷载。也无法采用一般静载试验：空载（归零）→ 满载（实测应变、挠度）→ 空载（实测应变、挠度恢复情况确定残余量）的加载顺序进行。针对这种特殊情况，试验小组采用：满载→ 空载→ 满载的加载顺序，进行测试：
（1）、工况一：管道内满载化工原料，正常运输。以长江北岸桥塔基点为水准0点，测量控制测点的挠度；测量各吊杆及主缆的实际索力；并设此时横梁应变为0。
（2）、工况二：中断盐卤运输并清空管道，测试此工况以上项目的挠度、索力及应变。
（3）、工况三：继续输送盐卤，待管道充满后，再次测试以上相同项目。
工况一与工况二的测值比较即为试验所测挠度、索力及应力变化；工况一与工况三的测值比较即为挠度、索力及应力的残余量。
这样的非常规试验方式为管道内盐卤液体一次加载，荷载效率100％，满足有关试验方法规定，能较好的反映桥梁的实际工作状态。
4、试验结果
桥梁在使用荷载作用下，主缆实测索力增量略超过理论索力增量，效验系数在1.05～1.09之间，挠度小于理论挠度，处于弹性工作范围。
吊杆受力不均匀，部分处于零受力状态，部分受力偏大，实测拉力增量远远超过理论增量。
主梁横梁受力较均匀，效验系数在0.5～0.7之间，能满足使用要求。
根据静载试验所得的数据结果分析认为，本桥主缆、钢主梁横梁的强度、刚度能满足现阶段使用荷载的要求；但吊杆受力不均，部分实测值超限，为该桥所存在的最大安全隐患。
四、桥梁现状评定
目前国内尚无大跨柔性悬索桥专用的检验评定标准。针对该桥，此次评定采用了交通部部颁《公路桥涵养护技术规范》推荐的“桥梁各部件权重综合评定”，即先评价单一构件，确定权重，综合评定该桥现状。
通过对全桥各部件的检测，较为详实的掌握各部件的结构现状和缺损状况。再按缺损程度大小进行评定。由所有桥梁部件的评定结果，再对全桥进行技术状况评定。其中，确定各构件权重Wi是该桥综合评价的难点。针对大跨径柔性悬索桥的结构特点，综合考虑缺损影响功能（通过能力和承载力）的大小和发展的结果对耐久性即寿命的影响，按部件的重要性修订权重Wi（见表2），建立“大跨径柔性悬索桥综合评定方法”。并用此方法对该桥进行了综合评价。

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❷ 人行悬索桥动荷载试验技术研究

桥梁结构在移动的车辆、人群、风力和地震等动力荷载作用下会产生振动。受这些动力荷载因素的影响，桥梁结构产生的动力效应往往大于其静止作用在桥上所产生的静力效应。由于本桥为人行悬索桥，并且沿线没有汽车道路通至桥面上，常规的以汽车荷载为动力荷载的动载试验无法进行。为此，提出了以人行、人群跑动、和人车共同耦合作用下的动力荷载试验技术。同时，本次动载试验还采用环境激励方式，检测本人行悬索桥的固有频率和振动模型。利用DH3817动静态应变测试分析系统，测量动载作用下该桥指定断面上的动应变或指定动挠度，并根据测的数据确定桥梁的冲击系数和动态增量。
1 动力荷载试验的内容
动态荷载试验主要是从动力的角度出发，通过记录和处理在动荷载作用下结构的固有基频、振型、冲击系数等参数，分析结构各方面的性质。动载试验主要是测试桥梁结构的自振特性、速度时程响应和受迫振动特性。
根据本人行悬索桥的实际情况，动力荷载试验的内容包括：最大振挠度、桥梁结构的振动应变、振动频率、桥梁动力冲击系数、桥梁结构的阻尼特性等。
2 动力荷载试验的方法
自振特性测试采用匀速人行、加速人群跑动、人车（手推车）共同耦合跑动、和人车共同耦合跳过障碍、人车共同耦合跳过障碍急停的方式。鉴于检测桥梁为大跨度人行悬索桥，跑车测试利用一辆分别载重150kg、300kg的双轮手推车，以慢速（1.2m/s）和快速（2.4m/s）的速度匀速在检测桥跨行驶；行人测试是利用不用数量的人群以慢速（1.2m/s）首团岁和小跑（3m/s）的速度匀速在检测桥跨行走；跳车测试是利用一辆载重300kg的双轮手推车，使其分别以慢速（1.2m/s）和快速（2.4m/s）在一高约10cm的垫块上自由下落；刹车测试是利用一辆载重300kg的双轮手推车，以快速（2.4m/s）速度在跨中刹车。动载试验采用DH3817动态信号采集分析仪进行。动载测试时传感器布置在桥梁的跨中，传感器布置以及观测设备见图者睁1。动力荷载试验激励工况如表1所示。
3 结构动力理论分析
桥梁结构的振型、阻尼系数、固有频率等动力特性主要受其固有性质影响，与结构的其他性质关联不大，其中固有性质主要包括结构的组成形式、质量分布、刚度、支撑情况、材料性质等。结构动力特性作为结构的基本特性，是进行结构分析必需的参数。同时由于桥梁结构受到动荷载作用，其各项参数会发生变化，比如振幅、应力、位移、加速度以及反映结构整体动力的冲击系数等。因此可知，通过分析结构动力特性能够清楚地掌握桥梁结构在动荷载作用下的受力状态及动力作用对行人的舒适性。而分析结构动力特性最有效的方式是进行桥梁结构的动载试验，从试验中获得数据，通过分析和处理数据发现桥梁振动的内在规律，进而了解和掌握桥梁结构的动力性能。
利用动载试验，我们可以获得大量桥梁结构振动系统相关数据，即各种振动量。直接对这些数据进行分析很难发现结构振动的性质和规律，因为结构振动很复杂或晌，而且随机。此时要想获得结构的动态性能，还需对获得的数据进行必要的分析和处理。
由于桥梁结构是一个具有连续分布质量的体系，即自由度体系无穷大，而自由度数目与其振型的数目一致，也就意味着桥梁结构的固有频率以及相应的振型有无限多个。尽管如此，在实际的动力分析过程中只需选取第一固有频率即可，即使是十分必要的情况也只需选择前面几个固有频率即可。
动载的冲击系数是动载在在桥面前进时对桥梁结构产生的竖向动力效应的增大系数。在动荷载作用下，测定桥梁结构某些部位的振动参数时，首先综合各项试验条件和结构形式进行测点布置，之后选择适当的仪器进行测试。在动荷载作用下，动挠度与静挠度的比值是活荷载的冲击系数，而活载冲击系数综合反映了荷载对桥梁的动力作用，因此必须对活载冲击系数加以测定和记录。
用对数衰减率δ或阻尼比D来表示桥梁结构的阻尼特性， 依据振动理论发现，对数衰减率为
式中，At，At+1分别为相邻两个波的振幅值，从衰减曲线上直接量取即可。通常在具体的试验中，常在衰减曲线上量取多个波形，本文量取的是三个，求得平均衰减率
依据振动理论发现，对数衰减率与阻尼比的关系为
通常情况下阻尼比都很小，因此，式（3）可近似为
桥梁结构的阻尼比通常在0.01-0.08之间，阻尼比和振动衰减之间是正比的关系，阻尼比越小，振动衰减越慢，反之，相反。
活载冲击系数综合地反映了动力荷载对桥梁结构的动力作用。因此有必要测定桥梁结构的冲击系数，具体的做法是安排水桶以不同的速度驶过桥梁，逐次记录跨中截面的挠度时程曲线，按照冲击系数的定义有 式中：Ysmax：最大静挠度值；
Ydmax：最大动挠度值。
由于在动力荷载作用下，桥梁结构产生的振动包含多个频率，且是随机的，无法用一个具体的函数来描述，也就无从知晓结构的振动规律。随机数据具有不规则性、不确定性等特点。样本是指随机变量的单个试验，样本记录是指每次单个试验的时间历程曲线，随机过程是指同一试验的多个试验的样本集合或总体。虽然在单个观测样本中随机数据具有很强的不确定性和不规则性，但是对于大量样本的集合来说，还是存在一定的规律的。
4 试验结果分析
①试验荷载效应理论值采用桥梁结构分析专用程序Midas/Civil 201计算得到。比较桥梁结构频率的理论计算值与实测值，若实测值大于理论计算值，说明桥梁结构实际刚度较大，反之，则相反，此时很可能出现意外情况。需要注意的是在进行理论计算时，由于诸多客观因素的限制，应使实测值小于理论计算值。
②参考根据动力冲击系数的实测值，可掌握桥梁结构的通行性能，当实测冲击系数较大时，说明桥面的平整程度不良，桥梁结构的通行能力差，反之亦然。
③阻尼比和振动衰减之间是正比的关系，阻尼比越小，振动衰减越慢，反之，相反。但需注意将阻尼比保持在合理的范围内，避免过犹不及。
动载试验主要结果部分里程曲线及频谱图，如图2所示。
5 结论
动载试验可以得出如下结论：由匀速跑车、跨中刹车和跨中跳车的实测速度时程曲线及频谱数据可知，该桥桥梁，振动响应较小，阻尼比在0.03-0.06之间，满足要求，工作性能良好。通过对人行悬索桥的动荷载试验，在荷载效率系数ηq满足相关规范标准的基础上，试验桥梁满足设计强度要求，检测桥跨的变形符合设计刚度规定，能够在正常弹性范围内工作。桥梁工程实体检测及常规检测均满足相关规范标准，此外，桥梁的动态性能也满足要求。因此，所测桥跨质量良好，其承载能力达到设计要求。
由于本桥的大跨度人行悬索桥。并位于两山的山顶，没有行车的道路，荷载的运输与加载非常困难。但通过充分的技术方法的措施，顺利而圆满地完成了本桥的荷载试验，并达到了预期的结果。本检测方法具有很好的推广应用价值。

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❸ 桥梁常规定期检测检测什么项目

参考《公路桥涵养护规范》JTG H11-2004进行。
检查依据
1、《公路桥涵养护规范》(JTG H11-2004)；
2、《公路桥梁技术状况评定标准》(JTG/T H21-2011)
3、《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/T J21-2011)；
4、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)
5、《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)；
6、《工程测量规范》(GB50026-2007)；
7、《建设工程安全生产管理条例》中华人民共和国国务院令(第393号)。
检查内容
1、检查方法和手段
定期检查以目测观察结合仪器观测进行，必须接近各部件仔细检查其缺损情况。定期检查的主要工作有：
1) 现场校核桥梁基本数据(桥梁基本状况卡片)。
2) 当场填写“桥梁定期检查记录表”，记录各部件缺损状况并作出技术状况评分。
3) 实地判断缺损原因，确定维修范围及方式。
4) 对难以判断损坏原因和程度的部件，提出特殊检查(专门检查)的要求。
5) 对损坏严重、危及安全运行的危桥，提出限制交通或改建的建议。
6) 根据桥梁的技术状况，确定下次检查时间。
2、特大型、大型桥梁的控制检测
按国家行业标准《公路桥涵养护规范》JTG H11-2004，对本区内拟检桥梁的特大桥、大桥设立永久性观测点，定期进行控制检测。控制检测的项目及永久性观测点见表1。
表1 桥梁永久性观测点和检测项目
检测项目
观测点
1
墩、台身、索塔的高程
墩、台身底部(距地面或常水位0.5～2m)、桥台侧墙尾部顶面的上、下游各1～2点
2
墩、台身、索塔倾斜度
墩、台身底部(距地面或常水位0.5～2m内)的上、下游两侧各1～2点
3
桥面高程
沿行车道两边(靠缘石处)，按每孔跨中、L/4、支点等不少于五个位置(10个点)。测点应固定于桥面板上
4
拱桥桥台
拱座上下游两侧各1点
桥梁主体结构维修、加固或改建前后，必须进行控制测量，以保持观测资料的连续性。若控制点有变动，应及时检测，建立基准数据。
桥梁永久性观测点的设置要牢固可靠，当永久控制测点与国家大地测量网联络有困难时，可建立相对独立的基准测量系统。
大、中桥墩(台)旁，必要时可设置水尺或标志，以观测水位和冲刷情况。
采用三等闭合测量对桥梁变形监测。必要时应同步观测梁体和桥墩的温度、水位和流速、风力和风向。
3、桥面系构造的检查
桥面系构造主要检查内容如下：
1) 桥面铺装层纵、纵横坡是否顺适，有无严重的裂缝(龟裂、纵横裂缝)、坑槽、波浪、桥头跳车、防水层漏水。
2) 伸缩缝是否有异常变形、破损、脱落、漏水，是否造成明显的跳车。
3) 人行道构件、栏杆、护栏有无撞坏、断裂、错位、缺件、剥落、锈蚀等。
4) 桥面排水是否顺畅，泄水管是否完好、畅通，桥头排水沟功能是否完好，锥坡有无冲蚀、塌陷。
5) 桥上交通信号、标志、标线、照明设施是否损坏、老化、失效，是否需要更换。
6) 桥上避雷装置是否完善，避雷系统性能是否良好。
7) 桥上航空灯、航道灯是否完好，能否保证正常照明。结构物内供养护检修的照明系统是否完好。
8) 桥上的路用通信、供电线路及设备是否完好。
4、钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥的检查
钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥主要检查内容如下：
1) 梁端头、底面是否损坏，箱形梁内是否有积水，通风是否良好。
2) 混凝土有无裂缝、渗水、表面风化、剥落、露筋和钢筋锈蚀，有无碱集料反应引起的整体龟裂现象。混凝土表面有无严重碳化。
3) 预应力钢束锚固区段混凝土有无开裂，沿预应力筋的混凝土表面有无纵向裂缝。
4) 梁(板)式结构的跨中、支点及变截面处，悬臂端牛腿或中间铰部位，刚构的固结处和桁架节点部位，混凝土是否开裂、缺损和出现钢筋锈蚀。
5) 装配式梁桥应注意检查联结部位的缺损状况。
a、组合梁的桥面板与梁的结合部位及预制桥面板之间的接头处混凝土有无开裂、渗水。
b、横向联结构件是否开裂，连接钢板的焊缝有无锈蚀、断裂，边梁有无横移或向外倾斜。
5、 通道、跨线桥与高架桥的检查
通道、跨线桥与高架桥的结构检查同其他一般公路桥梁。通道还应检查通道内有无积水，机械排水的泵站是否完好，排水系统是否畅通。跨线桥、高架桥还应检查防抛网、隔音墙是否完好。通道、跨线桥与高架桥下的道面是否完好，有无非法占用情况等。
6、 拱桥的检查
拱桥主要检查以下内容：
1) 主拱圈的拱板或拱肋是否开裂。钢筋混凝土拱有无露筋、钢筋锈蚀。圬工拱桥砌块有无压碎、局部掉块，砌缝有无脱离或脱落、渗水，表面有无苔藓、草木滋生，拱脚工作是否正常。空腹拱的小拱有无较大的变形、开裂、错位，立墙或立柱有无倾斜、开裂。
2) 拱上立柱（或立墙）上下端、盖梁和横系梁的混凝土有无开裂、剥落、露筋和锈蚀。中下承式拱桥的吊杆上下锚固区的混凝土有无开裂、渗水，吊杆锚头附近有无锈蚀现象，外罩有无裂纹，锚头夹片、楔块是否发生滑移，吊杆钢索有无断丝。采用型钢或钢管混凝土芯的劲性骨架拱桥，混凝土是否沿骨架出现纵向或横向裂缝。
3) 拱的侧墙与主拱圈间有无脱落，侧墙有无鼓突变形、开裂，实腹拱拱上填料有无沉陷。肋拱桥的肋间横向联结是否开裂、表面剥落、钢筋外露、锈蚀等。
4) 双曲拱桥拱肋间横向联结拉杆是否松动或断裂，拱波与拱肋结合处是否开裂、脱开，拱波之间砂浆有无松散脱落，拱波顶是否开裂、渗水等。
5) 薄壳拱桥壳体纵、横向是否出现裂缝及系杆是否开裂。
6) 系杆拱的系杆是否开裂，无混凝土包裹的系杆是否有锈蚀。
7) 钢管混凝土拱桥裸露部分的钢管及构件检查参见钢桥检查有关内容，同时还应检查管内混凝土是否填充密实。
7、 钢桥的检查
钢桥主要检查以下内容：
1) 构件（特别是受压构件）是否扭曲变形、局部损伤。
2) 铆钉和螺栓有无松动、脱落或断裂，节点是否滑动、错裂。
3) 铆焊边缘（热影响区）有无裂纹或脱开。
4) 油漆层有无裂纹、起皮、脱落，构件有无锈蚀。
5) 钢箱梁封闭环境中的湿度是否符合要求，除湿设施是否工作正常。
8、 悬索桥和斜拉桥的检查
悬索桥和斜拉桥主要检查以下内容：
1) 检查索塔高程、塔柱倾斜度、桥面高程及梁体纵向位移，注意是否有异常变位。
2) 检测索体振动频率、索力有无异常变化，索体振动频率观测应在多种典型气候下进行。
3) 主梁或加劲梁的检查，按预应力混凝土及钢结构的相应要求。
4) 悬索桥的锚碇及锚杆有无异常的拔动，锚头、散索鞍有无锈蚀破损，锚室（锚洞）有无开裂、变形、积水，温湿度是否符合要求。
5) 主缆、吊杆及斜拉索的表面封闭、防护是否完好，有无破损、老化。
6) 悬索桥的索鞍是否有异常的错位、卡死、辊轴歪斜，构件是否有锈蚀、破损，主缆索跨过索鞍部分是否有挤扁现象。
7) 悬索桥吊杆上端与主缆索的索夹是否有松动、移位和破损，下端与梁连接的螺栓有无松动。
8) 逐束检测索体是否开裂、鼓胀及变形，必要时可剥开护套检查索内干湿情况和钢索的锈蚀情况，检查后应做好保护套剥开处的防护护理。
9) 逐个检查锚具及周围混凝土的情况，锚具是否渗水、锈蚀，是否有绣水流出的痕迹，周围混凝土是否开裂。必要时可打开锚具后盖抽查锚杯内是否积水、潮湿，防锈油是否结块、乳化失效、锚杯是否锈蚀。
10) 逐个检查索端出索处钢护筒、钢管与索套管连接处的外观情况。检查钢护筒是否松动、脱落、锈蚀、渗水，抽查连接处钢护筒内防水垫圈是否老化失效，筒内是否潮湿积水。
11) 索塔的爬梯、检查门、工作电梯是否可靠安全，塔内的照明系统是否完好。
支座的检查
9、支座主要检查内容如下：
1) 支座组件是否完好、清洁，有无断裂、错位、脱空。
2) 活动支座是否灵活，实际位移量是否正常，固定支座的锚销是否完好。
3) 支承垫石是否有裂缝。
4) 简易支座的油毡是否老化、破裂或失效。
5) 橡胶支座是否老化、开裂，有无过大的剪切变形或压缩变形，各夹层钢板之间的橡胶层外凸是否均匀。
6) 四氟滑板支座是否脏污、老化，四氟乙烯板是否完好，橡胶块是否滑出钢板。
7) 盆式橡胶支座的固定螺栓是否剪断，螺母是否松动，钢盆外露部分是否锈蚀，防尘罩是否完好。
8) 组合式钢支座是否干涩、锈蚀，固定支座的锚栓是否紧固，销板或销钉是否完好。
9) 摆柱支座各组件相对位置是否准确，受力是否均匀。
10) 辊轴支座的辊轴是否出现不允许的爬动、歪斜。
11) 摇轴支座是否倾斜。
12) 钢筋混凝土摆柱支座的柱体有无混凝土脱皮、开裂、露筋，钢筋及钢板有无锈蚀。
10、墩台与基础的检查
墩台与基础主要检查内容如下：
1) 墩台及基础有无滑动、倾斜、下沉或冻拔。
2) 台背填土有无沉降或挤压隆起。
3) 混凝土墩台及帽梁有无冻胀、风化、开裂、剥落、露筋等。
4) 石砌墩台有无砌块断裂、通缝脱开、变形，砌体泄水孔是否堵塞，防水层是否损坏。
5) 墩台顶面是否清洁，伸缩缝处是否漏水。
6) 基础下是否发生不许可的冲刷或淘空现象，扩大基础的地基有无侵蚀。桩基顶段在水位涨落、干湿交替变化处有无冲刷磨损、颈缩、露筋，有无环状冻裂，是否受到污水、咸水或生物的腐蚀。必要时对大桥、特大桥的深水基础应派潜水员潜水检查。
11、其他检查
调治构造物是否完好，功能是否适用，桥位段河床是否有明显的冲淤或漂浮物堵塞现象。
12、现场工作要求
桥梁检查中发现的各种缺损均应在现场用油漆等将其范围及日期标清楚。发现三类以上桥梁及有严重缺损和难以判明损坏的原因和程度的桥梁，应作影像记录，并附病害状况说明。
工程资料的提供
现场检查完成后，拟提交如下成果资料：
1、桥梁定期检查数据表
当天检查的桥梁现场记录，应在次日内整理成每座桥梁定期检查数据表(见表2)。
2、典型缺损和病害的照片及说明
缺损状况的描述应采用专业标准术语，说明缺损的部位、类型、性质、范围、数量和程度等。
3、两张总体照片
一张桥面正面照片，一张桥梁上游侧立面照片。桥梁改建后应重新拍照一次。如果桥梁拓宽改造后，上下游桥梁结构不一致，还要有下游侧立面照片，并标注清楚。
4、桥梁清单
5、桥梁基本状况卡片
定期检查完成后，应将本次检查的桥梁总体结构和各部件技术状况评定结果登记在桥梁基本状况卡片内(见表3)。
6、定期检查报告
主要包括下列内容：
1) 辖区内所有桥梁的保养小修情况；
2) 需要大中修或改建的桥梁计划，说明修理的项目，拟用的修理方案，估计费用和实施时间；
3) 要求进行特殊检查桥梁的报告，说明检验的项目及理由；
4) 需限制桥梁交通的建议报告。

❹ 桥梁的全面检测技术

为了保证既有桥的安全运营和尽可能处长其安全使用年限，应对既有桥进行检测，而且应定期进行所谓全面检查就是对桥梁的引道、周边环境、地基下部结构、上部结构、桥面（包括桥面铺装层、伸缩缝、人行道、栏杆、防撞设施、排水设施、照明及防雷设施）、支座等作全面查看、量测。
1 桥梁的全面检测
1.1 对引道及桥址周边环境进行检查量测
①查看正桥与引桥、引道（线）的衔接处是否正常，与竣工时的情况相比较，是否有变化。②桥址及其附近的水流河道是否改变，必要时还应测定主河槽的水流速度及其流向；桥下净宽有无改变；桥墩台处培卜的局部冲刷与设计有有关数据相比是否增大。③两岸的桥头填土石砌锥坡有无冲刷、滑移和损坏。
1.2 量测全桥的标高和线形
①桥的标高和线形有联系关系，但又有区别。前者是指某点的高程值，后者则是桥梁相关点的连线。一座设计施工质量良好的桥梁，其标高和线形均应达到设计期望值。②量测的主要部位和项目有：墩台的支承垫石（即支座垫板）顶面、承台顶面和梁底处的标高；墩台身在桥的纵、横向有无偏移倾斜。a对斜拉桥和悬索桥，还应量测其主塔身在桥的纵、横向有无偏移倾斜，塔顶的变位。b对悬索桥，还应量测主缆的线形；③对拱桥，还应量测拱肋轴线的线形。
1.3 圬工梁拱检查量测
①检查圬工有无风化、剥落、破损及裂逢，特别注意变截面处、加固修复处及防水层的情况。对圬工剥落、裂缝处，应注意钢筋的锈蚀情况。钢筋混凝土梁应重点检查宽度超过0.2mm的竖向裂缝，并注意检查有无斜向裂缝及顺方向的纵向裂缝。预应力钢筋混梁要观测梁的上拱度变化，并注意检查有无不允许出现的垂直于主筋的竖向裂缝。②拱桥应量测实际拱轴线和拱圈（或拱肋）尺寸，并检查它们有无横向（垂直于路线方向）的裂缝发生。
1.4 钢结构检查量测
①检查钢结构构件油漆涂层的完好程度，有无起皮、剥落、锈斑等。特别是容易积水积尘或不通风部位有无锈蚀。锈蚀严重的，应量测钢板或构件的实际剩余厚度，以便考虑断面削弱的影响。②检查构件有无裂纹、穿孔、硬伤、硬弯、歪扭、爆皮及材料夹层等。要特别注意以下部位有无疲劳裂纹发生：承受拉力或反复应力的杆件与节点板连接处或杆（构）件接头处；由于损伤造成杆（构）件断面削弱及应力集中处；纵梁与横梁的连接角钢；无盖板的纵梁上翼缘角钢；主梁间的纵向联结系的连接处；单剪铆钉处；焊缝端部及其附近的基材；U形肋与横隔板连接处焊缝等。③检查钢箱梁工地拼接的大环形焊缝（即同一截面的顶板→ 腹板→ 底板→ 腹板的周圈焊缝）和U形肋嵌补段焊缝有无异常。④检查杆件的平直度，当城市杆的弯曲矢大于杆件由长度1‰、拉杆的弯曲矢度大于杆件自由长度的1/500时，均应注意弯曲的影响。⑤检查铆钉头有无锈蚀，铆钉有无松动。检查高强度螺栓是否完好，有无松动和延迟断裂等情况；有无因锈蚀或其它原因降低磨擦力现象；并应严密注意节点滑移的拱度的变化。
1.5 砖石砌体的检查量测 砖石砌体不同于钢筋混凝土的一个特点是，抗拉强度更小，结构脆性大，开裂荷载比较接近或几乎等于破坏荷载。因此，当砖石砌体出现由于荷载引起的裂缝时，往往是砌体破坏的特征或前兆。
1.6 墩台及基础的检查量测
①墩台的缺陷主要表现是：裂缝、剥落、空洞、钢筋外露及锈蚀、老化、变形位移等。②检查时，应对裂缝及破损具体位置、宽度、长度、深度进行量测和描述，绘制成图。
1.7 地基的检验 当发现墩台有沉降、倾斜、位移时，一定要对地基进行探测和商讨。对已成桥的地其检测是比较困难和麻烦的。可用触探和钻孔取样的方法，也可用荷载板试验。但很难在原位进行，常常只能是接近基础原位。对岩地基，可在基岩的露配镇穗头地点进行检验。
2 桥梁的检测定位方法
在结构损伤检测定位方面，目前可分为模型修正法和指纹分析法两类。
2.1 精确的有限元建模是大型桥梁凤震响应预测的重要前提；也是结构安全监测,损伤检测以及实现最优振动控制的基础。但是，尽管有限旅运无法得到了高度的发展，实际复杂结构的有限元模型仍然是有误差的。有限元建模为结构飞行提供完整的理论模态参数集，但这些参数常常与结构模态实验得到的参数不一致。因此，必须对结构理论模型进行调整或修正，使得修正后的模态参数与实验相一致，这一过程即有限元模型修正。
模型修正法在桥梁监测中主要用于把实验结构的振动反应记录与原先的模型计算结果进行综合比较，利用直接或间接测知的模态参数，加速度时程记录，频响函数等，通过条件优化约束，不断地修正模型中的刚度和质量信息，从而得到结构变化的信息，实现结构的损伤判别与定位。其主要方法有：①矩阵型法，是发展最早，最成熟，修正计算模型的整个矩阵的一类方法，它具有精度高、执行容易的特点，主要缺点是所修正的模型的物理意义不明确，丧失了原有限元模型的带状特点，这方面的代表应属Berman／Baruch的最优法。②子矩阵修正法，通过对待修正的字矩阵或单元矩阵定义修正系数，通过对宇矩阵修正系数的调整来修正结构刚度，该方法的最大优点是修正后的刚度矩阵仍保持者原矩阵的对称，稀疏性。③灵敏度法修正结构参数通过修正结构的设计参数弹性模量E截面面积A等来对有限元模型进行修正。
2.2 指纹分析方法，寻找与结构动力特性有关的动力指纹，通过这些指纹的变化来判断结构的真实状况。
在线监测中，频率是最易获得的模态参数，而且精度很高，因此通过监测频率的变化来识别结构破损是否发生是最为简单的。此外，振型也可用于结构破损的发现，尽管振型的测试精度低于频率，但振型包含更多的破损信息。利用振型判断结构的破损是否发生的途径很多；MAC，COMAC，CMS，DI和柔度矩阵法。
但大量的模型和实际结构实验表明结构损伤导致的固有频率变化很小，而振型形式变化明显，一般损伤使结构自振频率的变化都在5％以内，一般认为自振频率不能直接用来作为桥梁监测的指纹，而振型虽然对局部刚度比较敏感，但精确测量比较困难，MAC，COMAC，CMS等依赖于振型的动力指纹都遇到同样的问题。对桥缺损状态的评价缺乏统一有效的指标，有人以模糊理论，结构可靠度理论等为理论框架建立了各种桥梁使用性能评估专家系统，但必须首先建立各种规范和专家数据库。

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❺ 桥梁检测定位方法研究

一、桥梁全面检测理论
1对引道及桥址周边环境进行检查量测
(1)查看正桥与引桥、引遭(线)衔接处是否正常与竣工时情况相比较是否有变化51-论文-网-欢迎您
(2)桥址及其附近水流河道是否改变必要时还应测定主河槽水流速度及其流向桥下净宽有无改变桥墩台处局部冲刷与设计有关数据相比是否增大51-论文-网-欢迎您
(3)两岸桥头填土石砌锥坡有无冲刷、滑移和损坏51-论文-网-欢迎您
2、量测垒桥标高和线形
(1)桥标高和线形有联系关系但又有区别前者是指某点高程值后者则是桥梁相关点连线一座设计施工质量良好桥梁其标高和线形均应达到设计期望值51-论文-网-欢迎您
(2)量测主要部位和项目有：墩台支承垫石(即支座垫板)顶面、承台顶面和梁底处标高；墩台身在桥纵、横向有无偏移倾斜①对斜拉桥和悬索桥还应量测其主塔身在桥纵、横向有无偏移倾斜塔顶变位核宴②对悬索桥还应量测主缆线形；③对拱桥还应量测拱肋轴线线形51-论文-网-欢迎您
3、圬工粱拱检查量测
(1)检查圬工有无风化、剥落、破损及裂逢注意变截面处、加固修复处及防水层情况对圬工剥落、裂缝处应注意钢筋锈蚀情况51-论文-网-欢迎您
钢筋混凝土梁应重点检查宽度超过0.2mm竖向裂缝并注意检查有无斜向裂缝及顺方向纵向裂缝预应力钢筋混梁要观测梁上拱度变化并注意检查有无不允许出现垂直于主筋竖向裂缝51-论文-网-欢迎您
(2)拱桥应量测实际拱轴线和拱圈(或拱肋)尺寸并检查它们有无横向(垂直于路线方向)裂缝发生51-论
4、钢结构检查量测
(1)检查钢结构构件油漆涂层完好程度有无起皮、剥落、锈斑等是容易积水积尘或不通风部位有无锈蚀锈蚀严重应量测钢板或构件实际剩余厚度以便考虑断面削弱影响51-论文-网-欢迎您
(2)检查构件有无裂纹、穿孔、硬伤、硬弯、歪扭、爆皮及材料夹层等要注意以下部位有无疲劳裂纹发生：承受拉力或反复应力杆件与节点板连接处或杆(构改圆银)件接头处；由于损伤造成杆(构)件断面削弱及应力集中处；纵梁与横粱连接角钢；无盖板纵梁上翼缘角钢；主梁间纵向联结系连接处；单剪铆钉处焊缝端部及其附近基材；U形肋与横隔板连接处焊缝等51-论文-网-欢迎您
(3)检查钢箱梁工地拼接大环形焊缝(即同一截面顶板一腹板一底板一腹板周圈焊缝)和U形肋嵌补段焊缝有无异常51-论文-网-欢迎您
(4)检查腔或杆件平直度当城市杆弯曲矢大于杆件由长度1‰、拉杆弯曲矢度大于杆件自由长度1／500时均应注意弯曲影响51-论文-网-欢迎您
(5)检查铆钉头有无锈蚀铆钉有无松动检查高强度螺栓是否完好有无松动和延迟断裂等情况；有无因锈蚀或其它原因降低磨擦力现象；并应严密注意节点滑移拱度变化51-论文-网-欢迎您
5、砖石砌体检查量测
砖石砌体不同于钢筋混凝土特点是抗拉强度更小结构脆性大开裂荷载比较接近或几乎等于破坏荷载因此当砖石砌体出现由于荷载引起裂缝时往往是砌体破坏特征或前兆51-论文-网-欢迎您
6、墩台及基础检查量测
(1)墩台缺陷主要表现是：裂缝、剥落、空洞、钢筋外露及锈蚀、老化、变形位移等51-论文-网
(2)检查时应对裂缝及破损具体位置、宽度、长度、深度进行量测和描述绘制成图51-论文-网-欢迎您
7、地基检验
当墩台有沉降、倾斜、位移时一定要对地基进行探测和商讨51-论文对已成桥地其检测是比较困难和麻烦可用触探和钻孔取样方法也可用荷载板试验但很难在原位进行常常只能是接近基础原位对岩地基可在基岩露头地点进行检验5
8.检测内容
8．1桥面系
桥面系包括桥面铺装、人行道、栏杆、排水设施及伸缩缝等。主要从以下几个方面进行检查：
(1)桥面铺装有无裂缝、剥落、洼地积水、坑穴、波浪和鼓包；
(2)人行道及缘石有无剥落、破损；
(3)栏杆系有无撞击损坏、松动、开裂、下挠、上拱、歪斜及构件混凝土开裂；
(4)桥面排水设施有无破损、堵塞和漏水；
(5)伸缩缝有无破损，其功能是否正常。
8．2上部结构
(1)现浇砼梁体混凝土强度；
(2)现浇砼梁体混凝土碳化深度；
(3)梁体裂缝状况及分布规律等。
8．3下部结构
(1)墩台裂缝状况及分布规律；
(2)框架桥墩的风化、剥落、开裂、错位、下沉及水平位移或转动等情况。
8．4支座
(1)支座功能是否完好；
(2)组件是否完整、清洁；
(3)底座、梁底、辊轴混凝土是否碎裂；
(4)座板、齿板有无脱焊；
(5)有无断裂、错位和脱空现象；
(6)橡胶支座的是否老化、变形、失效。
9.混凝土检查评估方法
9．1混凝土强度检测
利用回弹仪进行，测区的选定采用抽检的办法，测区主要选择在构件受力最不利的部位，测区面积在0．2m×0．2m以内，测点在其中均匀分布。按照《回弹法检测混凝土抗压强度技术规范》(JG／T23—2001)规定，在每一个检测区域取16个回弹值。
9．2混凝土碳化深度的测量
在回弹值测定的测区或附近，先用冲击钻钻一个直径为16mm，深度为15ram的孔，清除干净后，利用浓度为1的酚酞酒精溶液滴在凿除部位的边缘。稍停片刻后，利用游标卡尺或钢板尺测量已碳化和未碳化混凝土交界面到混凝土表面的距离3～4次，每次读数精确到1mm。
9．3裂缝检测
采用刻度放大镜对裂缝宽度进行观察测量。
9．4现浇砼混凝土抗压强度检测
采用回弹值碳化修正法测定混凝土强度。碳化回弹综合测定混凝土强度是指采用回弹仪，在结构混凝土同一测区分别测定回弹值和碳化深度值，然后利用碳化深度对回弹值进行修正，从而推算测区混凝土强度的一种方法。该方法具有以下特点：减少龄期和含水率的影响，弥补各参数相互不足，提高测量精度。本桥采用抽样检验方法，抽取具有代表性的构件进行检测，作为该桥梁砼强度的参考值。每个测区分别测量碳化深度值和回弹值。
10.桥梁承载力评定方法
目前对于桥梁承载力的评定可分为4类：基于病害调查的经验评定方法，分析计算法，综合分析法，荷载试验法。
10．1基于病害调查的经验评定方法
此方法的主要依据是《公路养护技术规范》(JTJ073—96)。在桥梁检查的基础上，通过对桥梁的技术状况及缺陷和损伤的性质、部位、严重程度和发展趋势的调查，弄清出现缺陷和损伤的主要原因，分析和评价既存缺陷及损伤对桥梁质量和使用承载能力的影响，并为桥梁维修和加固设计提供可靠的技术数据和依据。这种方法要求现场检查人员必须具有丰富的工程经验和专业知识。
10．2分析计算法
这一方法主要根据实测的材料性能、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，是一种定量了解旧桥承载力的方法，国内外学者作了大量研究工作，许多国家都趋向于以“鉴定系数”来评价承载力。
随着计算机技术特别是钢筋混凝土有限元理论的发展，有限元计算法引起了各国学者的重视。编制有限元计算程序或采用通用的有限元分析软件，用计算机模拟实际桥梁的荷载试验，计算桥梁的实际承载力，评定步骤如下：①桥梁调查；②确定加载形式并划分单元；③分级加载计算；④评定承载力。
10．3综合分析法
此方法是在桥梁检查的基础上，采用无破损方式测定混凝土强度、混凝土碳化深度、混凝土氯离子含量、混凝土电阻率、钢筋混凝土保护层厚度和结构混凝土中钢筋锈蚀状况，进行折减后的结构承载力验算，综合分析计算结果和结构裂缝等外观条件，评定结构材料状况。
10．4荷载试验法
如前所述的基于病害调查的经验评定法和综合分析法对于桥梁承载力的初步评定是有效的，特别是对于全线桥梁的总体评价、划分桥梁类型、确定维修加固的轻重缓急是经济有效的方法。然而，对于重要的大型桥梁，需进一步进行荷载试验来
定实际的承载能力。荷载试验方法是在桥梁结构鉴定中应用历史最长的方法。主要优点是直观，较可靠，故多用于新结构的研究和桥梁质量的评定。在旧桥的评定中，又多用于桥梁实际工作状态不明确情况下的评定和研究工作，以弥补根据外观调查评定和综合分析评定方法的不足。但是，一般进行荷载试验要封闭路线，花费的资金较多，耗费时间长，只能对重要的大型桥梁进行荷载试验。这种荷载试验是非破坏性的，根据试验荷载的作用性质，通常分为静载试验和动载试验，前者反映桥梁在静载作用下的结构工作性能，后者反映桥梁结构的动力性能静载试验，通常采用车辆加载方式，测定梁的应变、挠度和裂缝，根据试验结果与理论计算值的对比分析，来判断桥梁的实际承载能力。
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二桥梁检测定位方法
结构理论模型进行调整或修正使得修正后模态参数与实验相一致这一过程即有限元模型修正51-论文-网-
模型修正法在桥梁监测中主要用于把实验结构振动反应记录与原先模型计算结果进行综合比较利用直接或间接测知模态参数加速度时程记录频响函数等通过条件优化约束不断地修正模型中刚度和质量信息从而得到结构变化信息实现结构损伤判别与定位其主要方法有：
(1)矩阵型法是发展最早最成熟修正计算模型整个矩阵一类方法它具有精度高、执行容易特点主要缺点是所修正模型物理意义不明确丧失了原有限元模型带状特点这代表应属Berman／Baruch最优法51-论您
(2)子矩阵修正法通过对待修正字矩阵或单元矩阵定义修正系数通过对字矩阵修正系数调整来修正结构刚度该方法最大优点是修正后刚度矩阵仍保持者原矩阵对称稀疏性51-论文-网-欢迎您
(3)灵敏度法修正结构参数通过修正结构设计参数弹性模量E截面面积A等来对有限元模型进行修正
2指纹分析方法寻找与结构动力特性有关动力指纹通过这些指纹变化来判断结构真实状况51-论您
在线监测中频率是最易获得模态参数而且精度很高因此通过监测频率变化来识别结构破损是否发生是最为简单此外振型也可用于结构破损振型测试精度低于频率但振型包含更多破损信息利用振型判断结构破损是否发生途径很多；MACCOMAeCMSDI和柔度矩阵法51-论文-网-欢迎您
但大量模型和实际结构实验表明结构损伤导致固有频率变化很小而振型形式变化明显一般损伤使结构自振频率变化都在5％以内一般认为自振频率直接用来作为桥梁监测指纹而振型虽然对局部刚度比较敏感但精确测量比较困难MACCOMACCMS等依赖于振型动力指纹都遇到同样问题对桥缺损状态评价缺乏统一有效指标有人以模糊理论结构可靠度理论等为理论框架建立了各种桥梁使用性能评估专家系统但必须首先建立各种规范和专家数据库
结束语
桥梁检测工作技术复杂、操作难度大、科技含量高，而且是高空和危险作业，担负任务的工程技术人员责任重大。只有把实践和理论充分结合起来，工程技术人员才能对桥梁作出正确的检测和评估，设计出切实可行的加固方法，从而增强桥梁的使用能力，延长桥梁的使用寿命。
3.检测依据
桥梁检测主要依据中华人民共和国国家、交通部及建设部等颁发的标准和规范进行，有关的技术标准各规范如下：
(I)《公路养护技术规范》(JTJ073—96)；
(2)《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)；
(3)《公路旧桥承载力鉴定方法(试行)》(1998)；
(4)《混凝土结构试验方法标准~(GB50152-92)；
(5)《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JTJ／T23-2001)；
(6)《公路工程质量检验评定标准》(JTJ071-98)；
(7)《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)；
(8)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)；
(9)《城市桥梁设计准则》(CJj1I-93)；
(10)《城市桥梁设计荷载标准》(CJJ77—98)JTJ073。

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❻ 公路桥梁承载能力试验与检测方法

1、前言
1.1公路桥梁承载力试验的目的与作用
全国每年都有一大批结构新颖、雄伟壮观、形式多样的桥梁建成，无论在桥梁单跨跨度、结构复杂程度和施工技术难度方面，我国桥梁建设技术水平已进入世界先进之列。
随着科学技术的进步，桥梁结构的设计方法和设计理论都有了根本性的变化，然而影响桥梁工程质量的许多不确定因素仍然存在，对于建成后的桥梁工程质量旅运，人们更希望了解和掌握其使用性能和效果。
对那些影响较大、结构新颖、隐蔽工程较多的桥梁进行全桥实桥荷载试验，是竣工验收时对桥梁工程内在质量进行评判时最直接和有效的方法和手段。同时亦为设计理论、施工技术总结积累经验，为桥梁建设的整体水平提高创造条件，为今后桥梁的养护管理提供科学依据。
美国一位专家曾说过：“无论多么高新的结构分析技术都不能取代用于评估公路大桥性能的现场测试。当建筑物承受工作荷载时，记录下应变测试结果，根据测试结果工程师就能更好地了解桥梁的真实结构响应。”
1.2新的公路桥梁汽车荷载标准
我国颁布的行业标准《公路工程技术标准》（JTGB01—2003），将使用近40年的原公路桥涵结构设计采用的车辆荷载标准模式及其分级作了重大调整。一是将四级标准车队荷载改为公路—I级、公路—，，级两级汽车荷载二是汽车荷载采用了国外普遍采用的车道荷载和车辆荷载组成的模式；另外，从形式上取消了验算荷载，将验算荷载的影响通配镇穗过多种途径间接地反映到汽车荷载模式中。
而《公路桥涵设计通用规范》（JTG D 60—2004）亦提出在公路桥涵设计时，车道荷载横向分布系数应按设计车道数布置车辆荷载进行计算；同时多车道桥梁上的汽车荷载应考虑多车道折减；当桥梁计算跨径大于150m时，还应按规定的纵向折减系数进行折减；当为多跨连续结构时，整个结构应按最大的计算跨径考虑汽车荷载效应的纵向折减。
1．3解读新的汽车荷载标准
美国早在?944年就在美国公路桥梁规范（AASHO）中采用车辆荷载与车道荷载，即双轨制的活载标准，用以补充活载设计标准的缺陷与不足。采用车道荷载的最大优点是，车道荷载便于在影响线上布载，一旦影响线形状、面积及最大坐标值已知，则加载手续简便，计算工作量少而对于特定桥型结构的桥梁，其内力影响线又是一定的。所以，为简化桥梁活载标准，同时也是为了更加符合桥梁实际使用情况，我国公路桥梁的汽车荷载标准采用国际上常用模式是利多弊少的。
对于新的汽车荷载标准，《培卜通用规范》的条文说明是：
①原规范汽车荷载的计算图式是一辆加重车和具有规定间距的若干辆标准车组成的车队表示的，实践表明这种图式对人工和计算机加载计算都不很方便，且计算效应随桥梁跨径的变化是不连续的。而采用由均布荷载qk组成的图式，只要知道桥梁的影响线面积和最大竖坐标，荷载效应即可计算出来，并且这些影响线面积和竖坐标值可在桥梁设计的有关手册查得或通过较为简单的计算得到。
②规范所规定的车道荷载实际上是一个虚拟荷载，它的标准值qk和pk是由对汽车车队（车重和车距）的测定和效应分析得到的。
③在桥梁设计时，为取得主梁的最大受力，汽车荷载在桥面上需要偏心加载，其方法仍可用车辆荷载偏心加载，从而得到汽车荷载横向分布系数。
为适应新的汽车荷载标准，在进行公路桥梁承载力试验和检测时，则应重点测试桥梁的内力纵向影响线和荷载横向分布系数，进而分析评定桥梁的实际承载能力。
2、公路桥梁承载能力试验与检测方法
2.1桥梁承载能力定量检测程序
对公路桥梁实施荷载试验用于检测和评定其承载能力和实际状况，应遵循内外相统一的因果规律，通过由现象到本质、由表及里的深化认识和跟踪，从检测和现场荷载试验入手，寻求桥梁现状和承载力的定性关系，从而确定桥梁具体测试方案、测试孔跨及其测试部位，按逐级加载的多工况实施静态测试；按不同车速进行动态测试；利用应力释放原理，施测结构自重恒载应力（有条件和具有相应测试仪器可考虑做此项测试工作）及混凝土弹性模量；对结构几何尺寸作空间变形观测；对混凝土材料标号用综合法作探测试验等等。在一系列实测数据的基础上，将实测值与理论值作相似条件下的对比分析，以校验系数作为指标参数和合理性的衡量标准。由此，对得出的承载力指标，再经过可靠度分析和实际状况评定，从而确定桥梁实际承载能力和实际状况。
2.2桥梁纵向影响线的测试
反映桥梁承载力的主要指标当数各控制截面的内力或应力，按新规范要求，当桥梁的纵向影响线和最大竖坐标已知后，荷载作用效应（内力或应力）即可得到，桥梁的承载能力也就知道。
下面结合工程实例，介绍采用双轴荷载测定桥梁控制截面内力纵向影响线的方法，进而对桥梁承载能力进行评定。
3、拱桥承载能力测试实例
3.1黄花大桥概况
黄花大桥位于江西省萍乡市的320国道上，是一座钢筋混凝土双曲拱桥，全长188m，主桥三跨，每跨净距28.5m。主桥设计荷载汽-13，拖-60，桥面净宽7.3m，无人行道，矢跨比1／6，设计拱轴系数M=2.20，主拱圈宽度为8m，拱圈厚0，88m，立柱式腹拱墩。下部构造为：15#片石混凝土实体墩和桥台，桥墩顶宽2.5m，基础均为明挖扩大基础。
3.2测定主拱圈纵向影响线
为测定主拱圈混凝土和钢筋应力沿拱跨纵向分布情况，即纵向影响线，测试时采用两辆“罗曼”车偏下游布载，共计10个车位（如图1所示）。
为了测得纵向影响线，须采用图1方式布载，将一辆双轴汽车顺桥向布置在各载位上，所得某测点相应的应变示于相应载位的纵坐标上，并用迭代法求得该测点位置影响线纵坐标值。
为了求得某测点的纵向影响线峰值，应首先把荷载的后轴置于该测点的位置上，然后以此递推其他载位。如图1中载位①载位⑩的载位系列可求得拱顶截面上各测点的影响线峰值，因为其中载位⑤的后轴正好位于拱顶截面上。
但对L／4等位于纵粱上的各测点与上述载位系统中各载位的后轴作用位置不重合，只能求得这些测点在这些载位下的影响值，而无法直接求得这些测点的影响线峰值。
为了能实测到该测点的峰值，可在此点布置另一载位的后轴，并向前或向后递推到其它载位，直到桥面的一端，组成一个补充载位系列。如图1所示，为了补充截面L／4的峰值，补充载位系列为载位11和13组成，载位13的后轴作用点在截面L／4上。为了保证数据正确，荷载要准确称重，作用点位置要尽可能对准。
3.3桥梁荷载横向分布系数测定
为测定桥梁的荷载横向分布情况，分别在试验孔拱顶和L／4截面加载测得主拱圈挠度，进而求得桥梁的实际横向分布系数。
②加载为两辆各重300kN“大交通”偏下游布置.
3.4大桥承载能力测试结果
①由实测的桥梁荷载横向分布系数可知，大桥各肋分配内力较均匀，整体性能较好。
②在两辆“罗曼”车作用下，无论是跨中截面的混凝土和钢筋应力，还是L／4和拱脚截面混凝土应力，其沿桥跨的纵向分布情况，以及相应的纵向影响线均和理论情况相吻合。说明该桥的施工质量和使用性能较好。拱上建筑与拱圈联合作用明显。
4、连续箱梁桥承载能力测试实例
4.1大桥概况
江西吉安赣江公路大桥全长1577.08m.全桥桥孔布置为34×16m空心板+5×40mT梁+（60+4×100+60）m连续箱梁（主桥）+2X40mT梁+14X16m空心板。桥面净空为净—15+2X1.76m人行道。设计荷载：汽车—超20级，挂车—120，人群荷载3.5kN／m2。
本桥主桥上部构造为双箱单室连续箱梁，下部构造为V形预应力混凝土墩，基础为中7．8m钻孔灌注桩。
4.2试验目的和内容
本次试验的目的是检测大桥结构的刚度、强度和整体受力性能，检验大桥是否符合设计要求及能否正常使用。因此，根据本桥主桥设计特点，以及正负弯矩分布情况，在汽车—超20级荷载作用下最大正弯矩位于距39号桥墩支座中心沿赣州方向108．9m处跨中截面（以下称A截面），最大负弯矩位于距39号桥墩支座中心沿赣州方向173．34m处支座截面（以下称B截面）。各V型桥墩墩顶设纵横系梁是保证V形墩正常工作的重要部件，纵向系梁为预应力混凝土，横向系梁为普通钢筋混凝土。为此，测试截面定为A截面、B截面及41号桥墩墩顶纵系梁中点截面（以下称C截面）。
4.3测试方法
由于本桥跨径大，测试范围长，桥面宽，设计荷载标准高等特点，如采用通常用汽车加载，按设计规范的4列车队满布桥面的方法，则需要大量的重型车辆，不仅这种车辆一时难以寻找和集中，而且需花费过多的经费。为此，本次试验采取对上述截面测取实桥在试验荷载作用的实际混凝土应力和挠度纵向影响线，并和试验荷载作用下理论计算的大桥相应截面的混凝土应力和挠度值进行比较分析，从而鉴定大桥是否符合设计要求和能否满足正常使用。
4.4试验加载汽车纵向车位布置
试验时加载汽车纵向车位布置是从39号桥墩上的连续箱梁端部开始，向赣州方向每隔8m作为一个测试车位，用红油漆和钢尺在桥面上标出。共计布置41个车位，计加载范围总长335m。此时加载后对A、B、C截面产生的应力和挠度值很小，可以不考虑其影响。
4.5测试成果分析
4.5.1测试成果分类整理如下列表2—表6
4.5.2测试成果分析
①由表2至表5中各截面的实测值和相应的理论计算值的校验系数可知，均符合《大跨径混凝土桥梁的试验方法》中所规定的1.0≥71>0.8的要求，说明本桥无论是从强度上或是刚度上均达到设计要求。
②表6中由实测挠度所推出的活载横向分布系数，较好地吻合理论计算的活载横向分布系数，说明大桥的整体受力性能较好，符合设计要求和满足正常使用要求。
4．6试验结论与桥梁承载力评定
从吉安赣江公路大桥主桥的鉴定性静载试验结果分析，大桥具有足够的刚度和强度承受设计荷载，其横向联系和桥面是强劲的，活载挠度横向分布与计算值吻合，大桥的整体受力性能良好。因此，可以认为大桥的设计和施工是成功的，达到了预期的目的，可以交付使用。
5、结语
①对于需进行施工质量评定的新建桥梁，鉴定性荷载试验的控制荷载就是设计荷载；按新规范的要求，桥梁的承载能力可通过实测主要控制截面的内力纵向影响线来分析评定。若是需进行承载能力评定的既有桥梁，应当先进行全桥检测，查明病害，再确定控制荷载，以防进行荷载试验时给既有桥带来新的损伤；如进行荷载试验是为测试重型车辆是否能通过该桥，控制荷载应选择与重型车辆具有同样效应的布载方式。
②鉴于我国现行的《公路旧桥承载能力鉴定方法》中静力加载试验项目的确定，主要是针对桥梁主要承重构件而言，对次要承重构件或局部受荷强度以及桥梁横向受力特征等问题没有涉及，而次要承重构件或桥梁横向受力特征计算取用合理性直接关系到检算结果的真实性，同时局部受荷强度问题往往是造成桥梁无法正常使用的关键问题，所以建议增加诸如行车道板、拱上建筑以及桥梁横向荷载分布测定等的加载试验项目。随着我国桥梁建设事业的发展，许多新桥型、新结构已在公路上被广泛使用，所以有必要结合全国公路桥梁普查情况，增加斜拉桥、悬索桥、连续刚构、刚构—连续粱组合体系、无梁板桥、系杆拱、预应力桁架拱、刚架拱等新桥型、新结构的加载试验项目。
③考虑到在以往的桥梁试验鉴定中，经常碰到测读的结构裂缝宽度虽然超限，但试验测得的结构主要控制截面应变和挠度要比计算结果小得多的情况，如果仅凭裂缝宽度这一单一指标超限就认定一座桥梁承载能力有问题，是不妥的。而规范对裂缝宽度的限制，更多是从耐久性角度考虑的，加上目前影响测读裂缝宽度的人为因素较多，所以在裂缝评定中建议采用裂缝形态、分布（间距）、高度和宽度以及卸荷闭合等多指标进行综合评定。

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❼ 斜拉桥检测技术的探讨

关键词：斜拉桥检测技术结构安全
1 概述
我国交通运输事业的飞速发展，为道路和桥梁的建设提供了良好的机遇，建成了不同结构形式的大跨径悬索桥、斜拉桥、拱桥、连续刚构桥等等，目前在役桥梁的总数已达80万座以上，标志着我国桥梁技术已进入世界先进行列。然而桥梁所处环境是比较恶劣，受到许多人为的、天然灾害的影响，以及桥梁管理的不足、人力和物力的有限，使桥梁老化、损伤情况较为严重。为了适应交通的需求，充分利用现有的桥梁，能安全地为社会服务，就需要对桥梁、特别是对年久失修的桥梁进行评估，了解桥梁工作状况，并预测其承载能力。
这包括对桥梁的质量检测、结构检算，必要时再进行荷载试验，总称为桥梁检测与评估，目的是了解桥梁存在的各种病害，取得关键部位的受力的应力（应变）、变形、位移或沉培卜降等重要数据，经过计算分析与研究确定病害的原因，桥梁结构实际承载能力以及剩余寿命，为桥梁养护提供依据。通常对桥梁结构检测项目包括：桥面系的检测、钢筋混凝土与预应力混凝土梁或钢梁的检测、圬工和钢筋混凝土拱及拱上建筑的检测、桥梁支座的检测、桥梁下部结构的检测、桥梁水文及调治结构的检测、结构裂缝的检测等等。桥梁结构检算是根据桥梁结构的相关规范，设计依据或竣工资料，也可以根据检测结果对桥梁结构主要控制截面、结构薄弱部位进行检算，来评定桥梁结构承载能力及其适用条件。桥梁荷载试验是对桥梁结构进行直接加载测试的一项科学试验工作，是基于桥梁检测和结构计算结论，通过对桥梁进行直接荷载试验，以获取实测资料，分析评定桥梁承载能力。
2 斜索索力的检测
斜拉桥的结构主要由三大部分组成，斜索通过索搭将斜拉桥梁上的恒载和活载传到墩或台的基础上。斜索检测包括索力的检测、锚固区的检测、索塔塔顶位移的检测、主梁标高的测量、典型部位日变化跟踪观测等等。斜索索力的检测是这类包含柔性构件结构检测的特点之一，通过准确地测取索配镇穗力，可以充分掌握全桥结构的受力状态。斜拉桥成桥后索力的检测方法有：频率法、磁通量法和光纤光栅法。光纤光栅法所用的传感器是在光纤的纤芯范围，采用紫外光对光纤侧面进行曝光或其它方法写入，使该段范围内的折射率沿光纤轴线发生周期性变化，再通过周期性变化栅格的反射波长的移动，来感应外界物理量的变化，这种测量技术的特点是尺寸小、线性度高且重复性好、抗电磁干扰和抗腐蚀能力强、绝对测量和响应速度都很快等优点。是结构健康监测的理想的，一种有较高的精度的技术。不过目前这种方法并未大范围推广应用，普及率，从而价格太高。
磁通量法是一种测定索力、监测斜索锈蚀程度的非破坏性方法。这种方法的使用是预先将作为传感器的磁通环套在斜索上，通过测定磁通量变化，根据索力与磁通量之间的关系来推算索力。磁通量法所用的传感器材料是电磁是，由两层线圈组成，因此不会影响索的任何力学和物理特性，除了温度之外几乎不受其他干扰因素影响，相对别的检测方法精度较高。缺点是对于没有预埋传感器的斜索测量是不能应用的。此外传感器和测试仪器价格很高，一般大跨度斜拉桥的斜索都有上百根，甚至好几百根，若每根索都安装磁通量传感器，成本太大。目前有一种新型的磁通量传感器，是由两个半环合成，检测索力时可以随时随地扣在斜索的外面进行，这就可以大减小检测工作的成本。但半环合成磁通量传感器灵敏度非常低，而且很不稳定，尚处于研制阶段，没有实际工程价值。
频率法检测索力是在人工或环境激励下，利用加速度传感器拾取斜索的随机振动信号，即时域图；再通过FFT将时域图转化为斜索的频谱图，确定斜索的各阶自振频率；根据索力与自振频率之间的对应关系到实测的索力。频率法测量索力是一种间接方法，其精度取决于高灵敏度拾振技术以及准确的索力与频率关系。检测时将加速度传感器简单地固定在斜索上，能同时进行单根或多根索力的检测。因为不需要预埋传感器，不仅适用于施工中的桥梁，也适用于成桥检测和长期监测，尤其是事先没旅运有预埋其它传感器的旧桥的检测，几乎是唯一的选择。不用预埋加速度传感器，可重复使用，成本较低，精度也较好的，因此是当今使用最为广泛的索力检测手段。 利用振动频率法求索力，可以确保斜索的安全。因为斜拉桥实际的索力只是斜索极限强度的40%左右，只要斜索不发生锈蚀，锚固区不出现松动、损伤等现象，斜索一般是不会发生问题的。但若要充分了解斜索的工作状态，还远远不够。已有的研究工作指出，斜索的刚度、垂度、仰角以及风力、雨雪等因素对自振频率都有影响，要正确地掌握斜索的索力，还应考虑消除这些因素的影响。
3 索塔塔顶位移的检测
斜拉桥所受的交通荷载、主梁自重及置于桥面各种设施的重量，都是通过斜索传递给索塔的来承担的。斜拉桥的索塔除了根部与地基刚性固结之外，再无其他约束。索塔的自重的所有的斜索索力则是索塔的荷载。索力的作用是沿索的轴线方向，其水平分力则是使索塔产生水平位移。通常索塔的平衡是利用塔轴线对称的两侧索力来维持。由于建筑材料的不均匀、施工过程中的误差等因素，很难保证索塔两侧索力的完全对称，从而造成索塔的偏移。于是索塔塔顶的定位则是确保索塔是否出现了偏移的重要措施。特别是考虑到索塔的长细比，尽管索塔具有一定的刚度，但仍然是一个细杆构件。根据结构分析，索塔可以看作是一悬臂构件，塔的位移是最显着的。
斜索索力的变化对索塔水平位移的影响不能小觑。另外，不论是钢塔还是混凝土塔，受温度的影响都是比较大的。国内大部分的气温在冬夏之差、昼夜之差，白天的阴阳面之差，都会对索塔产生温度效应。再进一步考虑到风和雨雪的影响，索塔塔顶实际上在不停地摆动。应用目前已有的测量仪器，如全站仪、GPS等设备，对索塔塔顶位移的检测是完全没有问题的。但是只有设法消除这些综合因素，测出的塔位移才是索塔的真实受力状态。
已有的研究表明，在实际检测中可以通过典型时段，对塔顶进行连续的跟踪的测量，同时监测温度、风力和风向等环境资料，有条件的话最好还能进行相应斜索的索力检测，然后归纳出塔顶位移和这些因素之间的关系式，最终给出索塔塔顶位移真实的检测值。
4 结构营运期间的仿真计算
桥梁结构仿真技术的应用日臻广泛，已在桥梁工程中的设计、施工监控和检测中必不可少的重要环节。斜拉桥的仿真计算是在于建立一个能够全面、正确反映桥梁结构真实性态的完整的有限元仿真模型，根据斜拉桥的结构特点和力学特性，进行计算分析，以代替一部分实际的工作，减轻一部分实际工程的工作量。
斜拉桥仿真模型建立的过程中，计算模式和计算理论的选择应该能够准确模拟承载构件的空间位置、尺寸、材料特性以及连接形式和荷载作用等因素。然后进行大规模的全桥结构效应分析计算，得到相对详尽、精确和可靠的分析结果。在建模过程中单元的合理选取和划分、边界条件的正确模拟都是如实反应桥梁实际状态的要点。基于有限元仿真模型的结构理论计算结构和斜拉桥实际检测结果的对比分析，可以相互验证，找出存在的错误，为今后修正更准确地建模提供依据，为以后的检测工作提供指导作用，以达到替代一部分的斜拉桥检测工作的目的。
结构营运期间的斜拉桥仿真计算，除了考虑正确建模之外，还应兼顾斜拉桥的动态因素。在斜拉桥正常使用中，由于荷载与环境因素的作用，主梁标高、索塔位置都不是确定不动的，因此在仿真计算时，有限元分析的各单元结点的坐标应根据实际工作状态而有所调整。另外随着时间的流逝，材料也会逐步老化、损伤，分析时也应考虑到材料性能的衰退。诸如此类的原因要求仿真计算必须与实际检测结合起来，才能真正准确地反映斜拉桥的受力状态。
表1是某斜拉桥在1997年到2002年5次标高测量的结果。按照动态建模的思路，在这五个时间段计算的有限元数据中，这17结点的坐标应该按实际检测的值代入，才是桥梁真实的结构尺寸。
除此之外，在建模过程中应考虑的动态参数还有索塔（特别是塔顶的坐标），索力等等。只有综合了这些因素，才能确保仿真分析得出的结论有实际有意义。
5 研究展望
通过对斜拉桥实际受力状态的检测，可以为桥梁使用的安全可靠及维修加固提供科学的依据和积累、必要的技术资料。另外通过建立斜拉桥的健康档案数据库，也能为进一步完善、发展桥梁结构的设计计算理论。
随着科学技术的发展，各种桥梁的设计、施工以及建筑材料的性能都在不断提高，但安全仍然是一个不容忽视问题。例如斜索的寿命是斜拉桥安全的关键之一。人们最关心是斜索如何防腐，以及锚固区的结构损伤和抗疲劳性能。近年来斜索防腐措施虽有不断改进，锚固区结构的设计与施工方法也在提高，但桥梁结构毕竟还是要长期经历风雨。所以说只有通过索力检测来了解斜索的安全，还是最为可靠。同样对于全结构的检测，仍是将来保证桥梁安全的重要措施。
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❽ 桥梁检测的主要内容有哪些

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。

(8)悬索桥检测时有什么方法扩展阅读：

桥梁检定 （bridge rating）是指为保证运输安全，对桥梁所进行的调查研究、系统掌握其使用状态、制定运用条件、并提出养护或加固措施的工作。桥梁检定也为积累技术资料，完善桥梁计算理论，加强科学的技术管理及提高桥梁技术水平创造条件。

1、结构混凝土

强度、混凝土碳化深度、钢筋位置及保护层厚度、表现及内部缺陷、钢筋锈蚀电位、氯离子含量、混凝土电阻率、钢筋锈蚀极化电流

2、桥梁梁板

静态应变（应力）、静态变形和位移、结构验算(采用专业软件《桥梁博士》)

3、桥梁结构

静动态应变（应力）、静动态变形和位移、自振特性参数（频率、振型、阻尼比）、振动加速度和速度、承载能力评价、结构验算。

桥梁检定的方法，包括检查、检算和试验。检定检查是测定桥梁结构各部和杆件截面的既有尺寸，检查各部分的病害及缺陷情况。

检定检算是根据结构的既有尺寸、实际截面的大小和材料的容许应力，反求结构的承载能力；对于桥梁孔径和冲刷的检算则是根据桥梁的既有标高、孔径大小和基础埋置深度以及水文、河床地质资料，反求桥梁的排洪能力。检定试验一般分为静载和动载两部分（见桥梁试验）；它可用来直接了解桥梁结构在荷载作用下的工作状态。

对旧桥的检定，一般以检查、检算为主，辅之以试验，而对新桥的检定则以试验为主。通过检查、检算和试验，所决定的桥梁承载能力称检定承载能力。如果检定承载能力大于国家规定的标准活载，或大于实际运行的活载，则桥梁满足运营的要求，可继续使用；如小于运行活载，则桥梁应进行加固，甚至改建。

结构分类

桥梁按照受力特点划分，有梁式桥、拱式桥、刚架桥、悬索桥、组合体系桥（斜拉桥）五种基本类型。

梁桥一般建在跨度很大，水域较浅处，由桥柱和桥板组成，物体重量从桥板传向桥柱。

拱桥一般建在跨度较小的水域之上，桥身成拱形，一般都有几个桥洞，起到泄洪的功能，桥中间的重量传向桥两端，而两端的则传向中间。

悬桥是如今最实用的一种桥，桥可以建在跨度大、水深的地方，由桥柱、铁索与桥面组成，早期的悬桥就已经可以经住风吹雨打，不会断掉，吊桥基本上可以在暴风来临时岿然不动。

长度分类

1、按多孔跨径总长分：特大桥（L>1000m）；大桥（100m≤L≤1000m）；中桥（30m<L<100m）；小桥（8m≤L≤30m）

2、按单孔跨径分：特大桥（Lk>150m）；大桥（40m<Lk≤150m）；中桥（20m≤Lk≤40m）；小桥（5m≤Lk<20m）。

其他分类

按用途分为：公路桥、公铁两用桥、人行桥、舟桥、机耕桥、过水桥。

按跨径大小和多跨总长分：为小桥、中桥、大桥、特大桥。

按行车道位置分为：上承式桥、中承式桥、下承式桥

按承重构件受力情况可分：为梁桥、板桥、拱桥、钢结构桥、吊桥、组合体系桥（斜拉桥、悬索桥）。

按使用年限可分为：永久性桥、半永久性桥、临时桥。

按材料类型分为：木桥、圬工桥、钢筋砼桥、预应力桥、钢桥。

❾ 桥梁常规定期检测检测些什么项目

（（（（一一一一））））桥面系检查桥面系检查桥面系检查桥面系检查 1111．．．．桥面铺装桥面铺装桥面铺装桥面铺装 桥面铺装观察量测的重点是桥面的纵坡横坡，桥面平整度、磨耗及损坏等情况。水泥混凝土铺装层常见的缺陷有: 磨 光：铺装层被车轮磨耗，形成平滑的状态，因铺装层骨料抗磨性能差或交通量过大所致。 裂 缝：因施工不良、温度变化以及上部结构产生过大的挠曲所致，有纵裂、横裂、网裂。 桥头跳车：由于结构物与填土部位之间的不均匀沉陷或结构物接头不平，这不仅降低行车的舒适性、降低行车速度，甚至导致车辆减震装置的损坏。 2222．．．．伸缩缝及支座伸缩缝及支座伸缩缝及支座伸缩缝及支座 检查要点是：对于橡胶伸缩缝是否出现橡胶板剥离，预姿渗此埋钢板外露、脱落、断裂，锚固螺栓剪断飞出，两侧混凝土开裂破碎，出现坑槽等；梳形钢板伸缩缝的宽度是否合适，有无拉开或挤抵现象，是否平整，是否完整，有无磨耗、损坏有关设备、构件是否完善，能否活动自如，工作状况是否正常，缝内是否有异物填塞；所有的伸缩缝应在平行、垂直于桥梁轴线的两个方向均能自由伸缩。 支座的检查主要查看其位置是否正确、滑行或歪斜是否超过容许限度，对于四个支座的简支板桥，支座检查尤需细致。 存在病害的支座、伸缩缝及其附近检查均通过量测及绘图方法完善资料，并拍摄相片记录。 3333．．．．栏杆栏杆栏杆栏杆、、、、人行道及交通安全设施人行道及交通安全设施人行道及交通安全设施人行道及交通安全设施 栏杆是否完整、牢固，注意除了因交通事故或人为损坏外，有时由于桥梁结构线型的改变而导致栏杆变形，甚至破损。人行道是否完整、符合要求。 4444．．．．防撞装置防撞装置防撞装置防撞装置防撞装置应始终保持完好，应特别注意其锚固螺栓、立柱和横栏。油漆是否完好醒目。 5555．．．．排水设施排水设施排水设施排水设施 为迅速排除雨水，防止雨水渗入梁体引起锈蚀而影响桥梁的耐久性，确保桥梁的正常使用，应保证排水设施的完好状态。 （（（（二二二二）、）、）、）、桥梁上部承重构件检查桥梁上部承重构件检查桥梁上部承重构件检查桥梁上部承重构件检查 1．．．．基本检测基本检测基本检测基本检测 1.1混凝土有无裂缝、渗水、表面风化、剥落、露筋和钢筋锈蚀，有无活性骨料硅碱反应引起的整体龟裂现象。 1.2 预应力钢束锚固区段混凝土有无开裂，沿预应力筋的混凝土表面有无纵向裂缝。 1.3 梁板结构的跨中、支点、变截面处、喊宽悬臂端牛腿或中间铰部位的混凝土开裂和钢筋锈蚀等缺损状况；刚构或桁架结构的固结处或节点部位的混凝土开裂和钢筋锈蚀等缺损状况；装配式梁桥联结部位的缺损状况；圬工结构有否变形，灰缝松散脱落、渗水、砌块有无裂缝、错位。（（（（三三三三）、）、）、）、下部结构调查下部结构调查下部结构调查下部结构调查 1111．．．．调治构造物调治构造物调治构造物调治构造物、、、、河床及导流堤的观察河床及导流堤的观察河床及导流堤的观察河床及导流堤的观察 调治构造物是检查它是否能正常发挥调治功能，着重检查调治结构物是否破损、河床是否变迁、淤积是否严重等现象。 重点应察看桥墩台近水迹迅面处病害，河流河道是否改变，桥下净空有无改变，以及两岸的桥头锥坡有无冲刷和损坏等。 2222．．．．墩墩墩墩台病害调查台病害调查台病害调查台病害调查 观察墩身及桥台是否开裂、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、冲撞损坏情况

❿ 拉索体系损伤的检测和监测方法

斜拉桥是二次世界大战后出现的新型桥型,由于其外型美观,施工方便和造价经济,现已成为大跨度桥梁的主要桥型。我国现已建大量的斜拉桥和悬索桥。仅近十年内就有超过20余座跨径400米以上的斜拉桥相继建成，更有一批跨径处于世界前列的斜拉桥在建设或筹建中。
缆索结构体系是大跨径桥梁的主要承重构件，其安全性和耐久性对桥梁的正常使用和整体安全是极为重要的。由于缆索结构体系是缆索承重桥梁的生命线，一旦因耐久性和安全性不足出现病害与劣化，其承接能力丧失会导致公路桥梁垮塌的恶性事故，造成恶劣的社会影响和巨大的经济损失。目前已建成且在运营中的多座桥梁已发生过大的振动、严重的锈蚀或断索事故，如广州海印大桥断索，四川綦江彩虹桥整体垮塌，四川宜宾小南门大桥吊杆断裂等。还有一些桥梁已全桥换索或正准备换索，如济南黄河桥，四川犍为桥、上海恒丰路斜拉桥、广东九江大桥、云南三达地桥等等。桥梁缆索体系耐久性和安全性不足的问题已引起桥梁工程界的高度关注，并积极在探索研究解决之中。如何监测和评价斜拉桥拉索和吊索（杆）的安全性、耐久性，已成为主管部门和工程技术人员十分关注的问题。
拉索体系的损伤主要有锈蚀、疲劳断丝、滑丝和断裂等几种，他们的检测与监测的技术也主要是针对上述损伤形式开展的。下面分别就目前通用的几种检测方法做一个简单的介绍。
1索体损伤检测技术
1.1人工检测法
长期以来，人们对于大跨径桥的模橘索体的检测主要采取人工检测，主要是检查索体是否遭受腐蚀，各紧固件是否松动，定期对索体各部件涂刷防护漆，对已锈蚀的及时除锈，清查索腐蚀的钢丝数量，判断其腐蚀程度。对于第三代缆索体系（PE防护拉索）目前多采用目测方法，先观测护套的表面，然后再根据表面的情况确定是否需要打开锚固区或在某些部位凿开护套，使钢丝外露以了解锈蚀、断丝等情况，在必要时对部分钢丝取样，并进行相关的物理和力学试验，以确定缆索的状态。桥梁缆索结构常规检测的实际操作情况如图1所示。
用常规检测方法主要是根据拉索腐蚀的程度等级来提出是否需要更换此索，其依据见表1或者根据建设部行业标准《城市桥梁养护技术规范CJJ99-2003》对缆索的安全性方面提出了定量的指标：以断丝面积2%或钢丝总面积损失10%作为斜拉桥拉索是否需要换索的阈值；对于悬索桥吊杆的更换，则只规定对“需要更换者”，应进行力学分析、制定更换方案。
a、凿开护套观测拉索b、楔入木楔的悬索桥主缆c、目测拉索锚固瞎燃端锈蚀状况
图1桥梁缆索结构的常规检测（目测）
表1拉索腐蚀程度分级
1.2磁漏检测法
无损检测对于构件锈蚀、裂纹等缺陷的检测其方法日趋成熟，在众多的无损检测方法中磁检测原理是最佳的无损检测方法之一。而磁漏法是无损检测的主要手段，它通旦神团过测量被磁化的拉索表面泄露的磁场强度来判定缺陷的大小。一旦拉索的表面有损伤或断丝，一部分磁场将从拉索中泄露出来，这一外泄的磁场可被传感器检测。当拉索遇到里面或内部缺陷产生的材料间断时，磁力线将会发生聚集（畸变）从而引起可被检测的磁漏或磁场变化。
目前此方法广泛应用于钢筋混凝土结构的钢筋定位检测和钢丝绳的检测，图2示为检测钢丝绳商业化磁漏检测仪器。由于斜拉桥拉索及悬索桥吊索外径（含护套）可达到甚至超过200mm。因此，如采用图2所示的磁漏检测仪器，则其大尺寸和重量将使得检测时必须借助专用机器人。我国近年也探索了利用爬升机器人检测斜拉桥的拉索。
图2钢丝绳的商业化漏磁检测仪器
在国内利用磁漏技术对斜拉索锈蚀、断丝、磨损等检测的研究进行了多年，从结果看与钢丝绳的检测相比有下述特点：
1）缆索一般用防蚀材料包裹,其端部用浇铸材料锚固。因此，即使是缆索最外层的断丝，其距磁敏元件也将有较大距离，而断丝断口向外扩散的漏磁场强度从断口处向外围呈空间负指数衰减，因而磁敏元件能够探测到的磁场强度将十分微弱；缆索内层断丝产生的可测磁场因外层钢丝的屏蔽效应而变得更加微弱，不易检测。
2）由于缆索外层包了非透明PE材料，缆索中断丝（内层的或外层的）的检测，不能直接观测到，只能依靠仪器作一些定量和定性的分析，从而判断缺陷在沿缆索轴线方向的位置和所处层次以及在截面上的分布状况等。
根据磁漏技术的特点，该技术用于斜拉桥拉索及悬索桥吊索在锚固区外的部分的钢丝锈蚀、断丝等检测是可行的，但对锚固区内的检测将难以进行。
1.3放射线检测法
采用放射线法可以探测索体的多种损伤，射线主要包括X射线和γ射线，放射线法可以检测索体内部损伤和缺陷。X射线的检测原理是：当射线通过被检测物体时，有缺陷部位与无缺陷部位对射线吸收能力不同，一般情况是透过有缺陷部位的射线强度高于无缺陷部位射线强度，因而可以通过检测透过被检物体后的射线强度的差异，来判断被检物体中是否存在缺陷。放射法不仅可以检测损伤的存在，还可以以三维空间坐标定位损伤。射线检测装置主要由射线源、胶片和摄相装置组成，为了屏蔽对人体的辐射，射线装置往往比较大，但携带式X射线装置可以用于现场拉索的损伤检测。
表面的缺陷也会对底片上的图像有影响，但通过现场对表面缺陷的观察，可以剔除图像上表面的缺陷，较准确地得到索体及锚头内部的断丝以及滑丝等损伤情况。
1.4超声波测试检测
美日等国曾在上世纪末对采用超声波检测斜拉索锚固区内的钢丝断裂的技术进行了研究，并应用于美国Cochrane桥。图3所示为在实桥采用超声波检测斜拉索锚固区内钢丝断裂的情况。据报道，当频率在5~10MHz时，超声波可检测锚固区2~5m长度内缆索的断丝。显然这项测技术不失为一种选择，但在检测斜拉桥拉索及锚固系统和悬索桥吊索系统时要使结果理想，必须事先进行严格标定，尽管理论上可测定索股的非规则性和断面损失，但实践中还有较大困难；另一方面，超声波测试技术对锚固区外缆索的检测仍有较大难度。
图3采用超声波检测Cochrane桥拉索锚固区内的钢丝断裂
1.5磁伸传感技术检测法
磁伸传感技术采用两个磁伸传感器进行测试，其中一个作为发射器，另一个作为接收器，两者均由一个线圈和一个偏磁场构成，如图4所示。
磁伸技术可用于缆索的断丝、锈蚀和其它原因引起的断面损失的检测。国外已对49丝拉索进行过试验研究，证实了其有效性。对长为100m，直径F15mm的钢铰线进行的试验表明磁伸传感可检测2%以上的断面损失。但与磁漏传感技术相似对锚固区内的检测仍不易进行。
图4缆索检测的磁伸传感技术示意图
1.6电反射技术
电反射技术（包括电时域反射/ETDR和电频域反射技术/EFDR）：电时域反射系统又称为“闭环”雷达，并在输电线的检测中广为应用，同时在岩土工程中亦有应用。电时域反射系统的工作原理是：系统对电缆发送高频电脉冲，电缆沿线阻抗的非连续和非匹配将会反射部分脉冲，而系统可将对该反射脉冲进行记录，并根据阻抗的变化情况分析电缆沿线材料的物理特性。电频域反射技术将反射信号在频域进行处理，其分析比时域结果将更为简洁和明确，并更易除去噪声的影响。对斜拉桥拉索及悬索桥吊索进行检测时，电反射系统可利用缆索本身的钢铰线或平行钢丝索作为电缆，同时并行其布置另一条附件的电缆作为地线，如图5所示。
a、实际缆索b、理想化的缆索
图5缆索电反射检测技术示意图（可检式缆索的一种模式）
目前，产品化的电反射测试系统已能获得缆索断面损失在7%以上的损伤数据，随着技术的进行，电反射系统的测试精度还将逐步提高。由美国国家自然科学基金资助的一项相关研究表明，电反射系统可以准确地区分缆索的表面腐蚀和坑蚀两种不同的损伤及其位置。由此可知电反射系统对于缆索表面锈蚀、坑蚀、断丝等损伤的检测是完整和可行的。经过事先的标定，电反射系统还可对（铁磁材料）缆索的应变进行测量。可见电反射技术是一种适合融入缆索制作的检测技术，其实施需与缆索生产相结合较为实际，但这对缆索体热挤PE护套时要求很高，以现行的挤出工艺和设备则还有不少的技术问题需解决。
此外无损检测还有磁弹性传感器技术；脉冲涡电流技术；非线性声振技术；聚能探达技术等。但这众多的检测技术使用起来都有各自的工况和使用条件，就缆索检测的工况和使用条件分析，采用上述哪一种技术检测都不能完全覆盖，必须复合解决。
2索体损伤监测技术
2.1声发射监测法
声发射监测是一种“被动”型监测，其基本原理是：当固体材料内部缺陷的发生和扩展，以弹性波的形式释放能量，并向四周传播，缺陷便成为声发射源。对于索体的检测就是当索体处于高拉应力的缆索钢丝出现裂纹、腐蚀或断丝时，其局部高应力的释放将产生特定的应力波，这种应力波可以被声发射监测系统捕捉到，并用于分析其表征的物理过程。在使用时，声发射监测系统必须不间断地工作，一旦出现某种应力波（声波）出现，则将其记录下来。图6为声发射技术在实桥缆索状态监测中安装的情况。但从检测效果看，弹性波在混凝土中衰减很快，故声发射方法不适用于粘结性缆索的监测。
a、用于缆索的AEM传感器b、斜拉索上的AEM传感器c、锚固区的AEM传感器
图6声发射技术在桥梁缆索状态监测中的应用
2.2振动法
振动法既可以用于拉索内力的检测，也可以用于拉索内力的监测。振动测试法是目前应用最广的索力测试方法，振动测试法的前提条件是索缆的长度、线密度、边界条件清楚、缆索不过短、过长、过粗或有中间支撑等。在这些前提条件下，只要使用得当，且在测试前对索力和频率的关系进行标定，则振动法能准确地测定索缆的静张力。为突破传统振动法的使用限制，振动法本身也在不断发展。振动法的发展还包括拾振技术（如采用激光、电磁感应等方式进行非接触式的振动测试）和信号处理技术的进步等。
振动测试采用的传感器主要有两类，一类是加速度传感器，图7所示为安装在斜拉索上进行振动测试的情况。另一类是压力传感器，主要通过在缆索端部安装穿心式压力传感器来实现。目前适合缆索使用的压力传感器有钢铉式和应变式两种，其中钢铉式压力传感器长期稳定性较好，但只能用于测试缆索静张力；应变式压力传感器长期稳定性差，但对缆索静张力和动张力均可测试。随着新桥建设中进行健康监测系统配置的趋势走强，新建缆索承重桥梁中将有一部分可能安装这类传感器，这对确保大桥的安全是有重要意义的。但是，对过去已经建成斜拉桥和悬索桥的缆索进行索力测试，采用压力传感器法显然不易实现也不经济；而加速度传感器法是安装在索上，既可用于旧桥也可用于新桥显然就要现实得多。
图7斜拉索振动测试（缆索静张力）
以上介绍了对桥梁缆索体系检测和监控的一些常用方法。它是一个复杂的过程，影响因素较多，目前人们都只是在进行研究和试验，希望找到一种理想、可靠的检测方法。因此这些常用的无损检测技术和监测技术都还不完善，还不能对病害拉索体系进行准确的评估。只能通过组合的方式组成一个系统来解决一些问题。
3结论和展望
由以上可见它们测力的原理不同，使用的仪器不同，测量的结果也不同，同一根索用不同的方法检测，测出的结果往往差异较大。桥梁的结构复杂，受力也很复杂。桥梁工作几年后，现实的状态和设计状态，成桥状态发生了很大的变化，索力会重新分布。如何根据索力检测结果对索缆的安全性进行准确分析，是一个相当复杂的问题。索力应力增高，是结构变形引起的还是钢丝断面减少引起的。钢丝断面减少是疲劳短丝引起的还是锈蚀引起的，往往很难判断。很难分清楚。尤其是当索缆锈蚀相当严重，但还未发生断丝的情况下，它的检测结果往往给人以虚假的安全感，令人担心。即使知道有了断丝，索缆的有效断面有了缩小，要弄清断丝的原因，也只能采用最原始的办法，把锚固区打开直接观测断丝情况。采用上述方法，虽然直接可靠操作性强。但是要打开索缆的防护层（包括水泥沙浆或者硫磺沙浆；金属外套或者PE外套），费时、费事、工期长，对交通影响大；打开部位重新恢复后的可靠度也值得考虑。
因此对桥梁缆索的检测和监控和是一个复杂的过程，影响因素较多，目前的无损检测技术没有一种可以同时适合锚固区内和锚固区外缆索的检测，只能通过组合的方式组成一个系统来解决，对这个系统所涉及技术、使用条件、工艺要求、数据的处理和分析以及结果的准确性和可靠性都需要进行深入的研究和试验，以便对缆索能否安全运行作出准确评价。而且在什么时候进行检测和监测，这不仅需要花费大量的人力物力进行多次论证，其结果往往还不能令人满意。
为了彻底解决这些问题，现在对拉索的检测和监测问题已经着手进一步研究和试验。其目的就是希望拉索能随时向我们报告它的病害情况，让我们随时可判断拉索的使用寿命，做到及时维护和更换，只有这样才能及时避免发生桥梁跨塌的恶性事件。可见不久的将来拉索发展的趋势必将是可控，在线检测的智能拉索。

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