关于桥梁检测及承载力评定的探讨

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摘要：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。公路上超重超载车辆的增多，对旧危桥的正常使用存在较大安全隐患。在现有的经济和技术条件下，如何准确评估危桥、旧桥的承载能力是目前研究的热点问题。

关 键 词：桥梁检测评估承载力

中图分类号：TU997 文献标识码： A

在桥梁荷载试验前，应先做好准备工作，针对需要检测的桥梁尽可能的收集其设计与施工资料。如桥梁跨径、各截面几何尺寸、设计标高、设计荷载等级、支座、行车道标准和墩台设计标高及布置、材料的物理力学性能等。同时，还应对桥梁现状作出详细的调查：对桥梁的具体病害类型，病害位置及病害程度有详细的认识。根据这些基础资料拟定桥梁的试验方案，如发现情况和问题及早对试验方案进行及时修改。

1 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。

2 桥梁检测方法

2.1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。

2.2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。

3大桥静动载试验实例

3.1桥梁概况

某桥桩号K23+216处，桥梁长118m，主跨为3孔25m+32m+25m现浇钢筋混凝土连续箱梁，引桥为2孔8m+8m现浇钢筋混凝土简支板梁，桥面宽11.60m，车道宽9.6m，人行道宽2xlm，桥中线半径为160m，桥面纵坡25％，超高2％，路线与河道斜交角度为15-35度，是一座弯、坡、斜的连续箱梁桥。设计荷载为公路II级。主跨上部结构为钢筋混凝土单箱单室箱梁，长度为82m，箱梁高1 89—2．1Im，顶板厚22cm，底板厚20cm．腹板厚30cm，在支点附近加厚为60cm。各支点处及中跨跨中设60cm厚横隔板。主桥桥墩为直径2m的钢筋混凝土单圆柱墩，墩台基础位于河床下2-4m处基岩上，墩高6m，采用盆式支座。

3.2混凝土结构质量检测

3.2.1 桥梁外观缺损状况检查

依据交通部《公路养护技术规范》(JTG H10-2009)桥梁定期检查规定，按照桥梁各结构部件的划分，对桥梁外观使用状况进行现场检查、打分、评分。

3.2.2结构材料状况检测与评定

(1)混凝土强度检测

①混凝土碳化深度检测

表1 凝土碳化深度评定表

检测结果：混凝土碳化深度平均值为22 2mm，未超过钢筋保护层的设计厚度(净30mm)，已超过实测保护层平均厚度(18.Omm)。

②超声回弹法检测混凝土强度

混凝土强度的检测可直接反映结构混凝土的质量。本次检测主要采用超声回弹综合法来检验混凝土的匀质性，并依据超声回弹法来推定结构混凝土的特征强度。

表2 混凝土强度推定值表

检测结果：该桥箱梁结构混凝土的推定强度最小值为40.7MPa，盖粱结构混凝土的推定强度最小值为33.1MPa，满足结构混凝土的设计强度(c30)。

(2)钢筋混凝土保护层厚度检测

混凝土保护层为钢筋提供了良好的保护，其厚度和分布的均匀性是影响钢筋耐久性的重要因素。该桥保护层设计厚度为30mm，现场检测的钢筋混凝土保护层厚度见表3

表3 钢筋保护层厚度评定表

(3)钢筋锈蚀检测

①混凝土氯离子含量的测定

混凝土中氯离子含量大于0.40％的百分率为0％，在钢筋位置处混凝土中氯离子含量最大为O.07％，所以结构中钢筋受氯离子的侵蚀很弱。

②混凝土电阻率检测

通过对结构混凝土电阻率的测试来评价结构中钢筋锈蚀的快慢程度。实测混凝土电阻率的测点数及所占的百分率见混凝土电阻率评定

表4 混凝土电阻率评定表

检测结果：由表4得知混凝土电阻率最小值为-1kcm，混凝土电阻率小于12kcm，可能发生腐蚀的百分率为3.l％，说明该桥结构混凝土基本未受到腐蚀。

③结构混凝土中钢筋锈蚀检测

实测混凝土结构中各构件的钢筋自然电位测点数、所占百分率、最大电位差、平均电位差及两相邻点电位差相差大于150mv的测点数

检测结果：钢筋锈蚀最大电位差为-252mV，两相邻点电位差相差大于150Mv的测点数的比率为7.3％，钢筋可能出现坑蚀以上的比率为99％，说明钢筋可能发生锈蚀。

4 结束语

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。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。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。