桥梁检测和状态评估的应用与分析

发表时间:2021/3/19   来源:《城镇建设》2020年35期   作者:王志超
[导读] 桥梁自身安全性与结构稳定性,会对各领域发展产生一定影响。
        王志超
        新疆方科建设工程质量检测有限责任公司 新疆库尔勒 841000
        摘要:桥梁自身安全性与结构稳定性,会对各领域发展产生一定影响。传统化的监管方式已经无法满足现代化桥梁监管要求,还需在各项工作开展过程中,考虑到检测和状态评估,提升桥梁检测工作质量。基于此,本文展开了相关的分析,通过分析桥梁检测和状态评估的主要内容方法以及实施流程,期望能够对提高检测评估工作质量带来一定的借鉴。
        关键词:桥梁检测;状态评估;应用分析
中图分类号:U371.23    文献标志码:A
1进行桥梁检测和状态评估的重要性
        从现代化桥梁工程项目建设情况分析,工程质量管理工作开展依然是考虑到桥梁性质,在建设过程中以满足相关标准要求为基础,引进与应用相关检测技术。而从进行桥梁检测和状态评估角度分析,不同的检测技术有自身独特优势,适应用范围也不同,为使各类进行桥梁检测和状态评估对工程质量产生积极影响,对施工组织结构稳定性、人员综合能力等提出较高要求,通过对进行桥梁检测和状态评估应用,详细分析检测信息数据,准确掌握桥梁施工进度与各项施工质量,避免桥梁施工存在安全隐患,有效解决桥梁质量问题。
2 桥梁检测和状态评估的主要内容
        2.1材料检测评估
        具体包括:混凝土材料检测。采用无损检测技术,如回弹法、超声波技术进行混凝土强度检测,综合考虑影响混凝土碳化的因素,对混凝土强度是否符合桥梁设计要求进行评估;钢筋锈蚀检测。根据混凝土中氯离子含量、混凝土碳化深度、混凝土电阻率等指标,推测钢筋锈蚀情况,并结合钢筋自然电位的检测结果,对钢筋锈蚀状况进行综合评估;钢筋分布检测。采用专用仪器设备进行现场采样,对钢筋分布和保护层厚度进行检测,结合桥梁结构的使用性能,对工程材料用量和合理性进行评估[1]。
        2.2承载能力检测评估
        承载能力检测评估内容包括桥梁结构完整性、结构变形、主要部件裂缝、混凝土质量、钢筋锈蚀等方面。不同类型桥梁的承载力检测评估侧重点有所不同,如钢结构桥梁以检测评估钢构件损伤、构件弯曲变形、构件裂纹为主;混凝土梁式桥梁以检测评估混凝土强度、保护层厚度、钢筋锈蚀程度为主;砖石桥以检测评估水泥构件裂缝、主拱圈开裂情况和尺寸变化为主。
        2.3适应性检测评估
        桥梁适应性检测评估一般是对单幅桥的交通运营状况进行检测评估,为桥梁使用和维修加固提供评估依据。适应性检测评估侧重于桥梁承载力评定,主要包括荷载试验、外观检查、结构检算、专项检测等方面,并结合有限元模型结构仿真验算分析结果,出具桥梁适应性检测评估报告。
3 桥梁检测和状态评估的方法
        3.1局部检测法
        检测中综合采用多种检测技术对桥梁局部状态检测,包括超声波检测技术、光学仪器检测、X射线检测技术等,这种检测方法的检测评估结果专业性强,但是检测成本较高。局部检测法要求检测人员深入到工程现场了解局部工程的具体情况,制定局部检测方案,确定局部检测的适用技术。
        3.3静态检测方法
        检测与桥梁结构、性能相关的参数,用以衡量桥梁结构强度、刚度和抗裂性能,将其作为承载能力评估依据。静态检测方法包括:a.通过检测桥梁静应变,测定桥梁部件的内应力分布情况;b.通过检测桥梁静位移参数,测定桥墩位移、桥梁扰度、桥梁两端位移情况。在检测中,要选取最不利承载区域、施工质量较差区域、搭设脚手架区域作为检测区域,在上述区域钻取试验孔,使试验孔可代表桥梁结构的整体情况[2]。


        3.4动态检测方法
        采用动力荷载实验,评估桥梁的承载能力和桥面通行状态。在检测中,检测部位为桥梁结构动力效应最大的构件,通过试验分析该构件的结构动力特性和动载响应情况,获取部件控制界面的动变形和动应力数据。桥梁动态检测内容包括桥梁动力频率、振形、阻尼比等特性值,以及桥梁冲击系数、动扰度、动应力等数值。
4 桥梁检测和状态评估的流程
        4.1准备工作
        在检测评估之前,做好相关准备工作,掌握真实全面的检测评估基础资料。具体包括:a. 掌握基本情况。深入到桥梁工程实地,掌握检测评估对象的总体结构情况,初步了解桥梁现状与特性。b.收集资料。资料为工程设计资料、施工资料、后期维护资料。
        4.2桥梁检查与检算
        制定桥梁检查计划,进入桥梁工程现场开展检查工作,详细记录检查情况。桥梁检查分为以下两个方面:a.桥梁普查。检查桥梁主体、衡量、桥面铺装、人行道、伸缩缝、泄水孔、桥梁支架、变形缝的技术状况;检查桥头搭板的完好情况;检查桥梁支座的变形、老化情况;检查桥梁裂纹的长宽深和混凝土外观情况。b.专项检查。将主梁、横梁、拱圈、墩台、腹拱墩作为检查重点,对重点构件的混凝土强度、碳化深度以及钢筋锈蚀情况进行测试。
        依照桥梁承载能力鉴定规范,结合桥梁竣工设计图纸,检算桥梁控制断面的刚度、强度和抗裂性等评估指标,以及桥墩、桥台、桥基础的强度、承载力等评估指标。
        4.3静、动载试验以及承载能力评定
        选定桥梁进行静载试验的控制断面,对桥梁结构的沉降、变形、混凝土应变、钢筋应变、裂缝等情况进行测定。实地测定桥梁冲击系数与车速之间的关系,测定桥梁结构控制断面的动应变、动扰度,测定桥梁结构竖向固有频率。
        承载能力评定,根据桥梁技术状态评估结果,对桥梁结构进行检查,综合各项检算、试验数据,评定桥梁结构的承载能力。承载能力评定要结合桥梁结构内力分析情况,确定控制断面位置,选取多个测试点,根据测试点的测试数据,获取最大剪力、轴力、弯矩、变形、恒载内力、变形等指标,对桥梁构造本身的力学状态进行客观评估[3]。
        4.4状态评估
        具体分为以下五个评定等级:一类桥梁,实际检测的桥梁承载能力、桥面行车状况,与原桥梁设计标准中的相关指标相符;桥梁专项检查的部件以及普检部件的状态良好,材料缺损部分不得超过原设计标准的 3%。二类桥梁,实际检测的承载能力、桥面行车状态能够达到原桥梁设计标准要求;桥梁专项检查的重要部件良好,普检的次要部件存在中重度缺损,材料存在不足 3%的缺损。三类桥梁,实际检测的承载能力为原桥梁设计标准要求的 90%以上,桥面行车状态不佳;桥梁专项检查中的重要部件出现中等缺损,裂缝出现功能性病害,但仍然能够维持基本的桥梁安全通行功能;桥梁次要部件缺损程度达到原设计标准限定的15%以上。四类桥梁,实际检测的承载能力为原桥梁设计标准要求的 80-90%,桥梁结构裂缝较为严重,出现轻度功能性病害;桥梁的重要部件和次要部件出现重大缺损,缺损值达到20%以上,使得桥梁部分功能丧失。五类桥梁,实际检测的承载能力不足原桥梁设计标准要求的 75%,部分钢筋断裂,桥梁结构变形值超出设计值,威胁桥梁通行的安全性;桥梁重要部件和次要部件出现失稳、严重破损现象,表现为功能性病害。
结束语
        总的来说,桥梁检测和状态评估是保证桥梁工程通行安全、提高桥梁整体质量的重要手段。进行检测评估工作的时候,相应的机构必须严格依据规定进行,对影响桥梁安全性、稳定性的结构性能和技术状态展开检测评估,从而获取承载能力方面的信息,由此判定桥梁质量,从而确保桥梁科学使用。
参考文献
[1]冯静,李正武,张登云,邹俊志.基于隐马尔可夫模型的桥梁检测文本命名实体识别[J].交通世界,2020(08):32-33.
[2]菅志伟.公路桥梁荷载试验检测在桥梁养护中的作用探讨[J].工程技术研究,2020,5(03):83-84.
[3]桂甜,江潆.桥梁试验检测技术应用研究[J].交通世界,2019(36):84-85.
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