探讨桥梁检测在管理与养护中的重要性论文_赵剑

探讨桥梁检测在管理与养护中的重要性论文_赵剑

贵州省质安交通工程监控检测中心有限责任公司 贵州省贵阳市 550000

摘要:近年来,我国桥梁工程发展得越来越成熟。众所周知,桥梁工程既是百年工程,也是一项生命工程,其建设质量得好坏关系着千千万万人的生命安全。但是由于荷载和环境中有害物质的长期作用,桥梁在使用过程中会出现各种病害问题,如果不能得到及时的养护,将会带来及其严重的后果。

关键词:桥梁;检测;管理;养护;重要性

1我国的桥梁现状

随着交通事业的发展,和公路重型交通工具使用的急速增长,桥梁在使用过程中,会出现性能衰退和安全性降低等问题,若检测与维护不及时,就会产生增加养护成本、降低使用年限和危及结构安全的后果,并会降低路网效能。如今,我国公路桥梁还面临着各方面的问题:

一些旧时代修建的桥梁结构性能普遍偏差,荷载的技术标准低。还有为数众多的非永久性桥梁承载能力低,不适应交通运输需求,并且安全隐患突出,这些桥梁都需要进行改造,以便更好地使用。

不同类型的桥梁在使用中突出的病害问题有所不同。对缆索体系桥梁来说,拉吊索锈蚀老化和耐久性问题比较突出;对于预制拼装的中小跨径配筋混凝土桥梁,则存在横向联结薄弱、单板(梁)受力、梁(板)开裂和支座滑移、脱空等问题;而对于大跨径预应力混凝土箱梁,最突出的问题则是主梁开裂下挠、施工接缝不良和预应力损失等。

在不同地区,主要桥梁病害问题也有所不同,对于沿海地区,东北地区和南方地区,其病害问题主要是钢筋锈蚀、混凝土桥梁结构的冻融损伤和基础冲刷等不同问题。

2桥梁检测技术分析

2.1桥梁无损检测技术

通常来说,传统桥梁工程的检测大多依托动载、静载以及检测者的主观判断等,为我国桥梁工作的检查及修复做出了重大贡献。但是在现今信息技术不断发展的时代背景之下,为无损检测技术的实现提供了充分的物质及技术基础。并且近期以来,一些桥梁检测工作者已经制定出了较多的桥梁工程结构无损检测方法,并且已经在当下的桥梁检测过程中得到了推广。

2.2桥梁结构损伤检测技术

桥梁结构损伤检测技术可以分为小波分析以及神经网络检测两大类。其中前者能够有效实现对非稳定型号的分析检测,因此能够对桥梁构造损伤中的的特征因子进行辨析,直接提取相应的损伤信息,具有极为广泛的应用范围。而就神经网络检测技术而言,它能够依托于无损伤检测构建其系统的检测网络,进而在测定相应参数之后,将其输入系统之中,通过与损伤之前各项参数的对比来确定桥梁的实际损伤情况。

2.3动荷载检测技术

动荷载检测技术要根据公路钢筋混凝土桥梁结构的自振性能、联合振动性能以及车辆动力荷载,来获取桥梁工程实际运行的信息数据。具体来说,由于桥梁设计要控制外界环境因素的影响,来提高自身作用的稳定性,为此,试验人员要根据动应力和动挠度的数值达到最大化后,车辆临界速度,是否处于共振,从而使动力效果扩大至最大化。这种情况,就会降低桥梁结构的安全运行效果。具体的试验过程,应通过冲击系数来反映桥梁的动力试验结果。值得注意的是,实际动荷载试验过程会受到两方面因素的影响:①当桥梁结构在车辆荷载情况下,强迫振动特征的测试,会使动应力、动位移、强迫振动频率以及冲击系数等发生变化,相关人员要对其进行控制。②在对桥梁结构的自身特征进行测试时,频率、阻尼特性以及动力测试情况,先由振动开始,再由自振曲线进行记录,最后,通过快速傅立叶转换仪器,来分析荷载作用情况。

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2.4静载试验检测技术

静载试验检测技术即对结构参数进行量测,以控制影响结构稳定性的挠度与变形问题。例如,在对桥梁结构的侧向挠度、竖向挠度以及扭转变形进行试验分析时,应在每个跨度内设置三个检测点,来获取最大的挠度与变形数值。这样一来,就能进行截面应力分布状态的记录,以获取偏载特征与最大值。以贵州地区某桥梁工程项目为例,静载检测技术的应用需要在其控制截面上要设置5个测试点,来提高静荷载试验数据获取的准确性。其中主要包含截面突变处、上缘和下缘、主拉应力以及横隔板四周的剪应力等。值得注意的是,此测量过程,要控制好应变计转变为应变化。此外,还要对结构裂纹进行静荷载的检查,并做好荷载值的记录。对于裂纹出现的大小、长度、位置以及卸载后恢复的情况做好详细的记录,如果桥梁结构控制面出现裂缝变形的延伸问题,应立即停止加载,通过观测,来保证试验过程设备与人员的安全性。

3桥梁检测及桥梁养护概述

3.1桥梁养护

桥梁在实际使用过程中,往往会受当地自然环境、使用条件等的影响,导致桥梁的技术状况不断下降,同时受养护不到位的影响,使得桥梁工程后续退化速度加快,严重时甚至可能造成桥梁坍塌。而桥梁养护管理则主要采取加大养护资金投入的手段,根据桥梁的功能需求,做好桥梁后续运行过程的养护管理,需要借助相应的检测技术手段,以预测桥梁性能的退化程度,从而执行科学合理的桥梁养护计划,以保证桥梁服役期间的结构性能以及安全性能达到规定标准。实际养护中,影响桥梁养护管理的因素多种多样,包括桥梁在整个路网系统中的重要性、养护费用以及交通量等,在养护过程中,桥梁养护一般根据排序规则因素进行养护。

3.2桥梁检测技术在养护中的作用分析

第一,借助外观检测得出桥梁病害具体情况。桥梁检测技术中,最为直接的方式就是外观检测。外观检测包括桥梁的主体支撑系统、墩柱、混凝土路面等内容,老旧桥梁的检测侧重点在于检测桥梁混凝土碳化程度,一般碳化接近内部钢筋,钢筋会因为长期暴露出现腐蚀问题,这会对桥梁的安全性造成巨大隐患。通过对桥梁的外观进行检测,可以对桥梁进行及时的整治以及养护,如出现混凝土碳化深度增加的情况,则及时采取裂缝封闭以及化学灌浆的处理手段,对主梁底板或者护栏中的钢筋混凝土保护层厚度不足或者剥落的问题进行及时的修复;对于桥梁渗水情况,则可以疏通被堵塞的排水通气孔或者修复受损的落水管;对于桥梁承载力下降的情况,则采取及时增加主梁截面积以及布设预应力板的加固方式,以提高桥梁的整体承载力,使养护工作落实到位。第二,利用载荷试验检测桥梁整体性能。依据桥梁的受力状况,进行桥梁的荷载试验检测,通过静载荷加载或者动载荷加载试验,深入评估桥梁整体性能,从而为后续桥梁的养护提供科学合理的依据。静荷载通常使用到各种仪器,具体包括静态数据采集仪、水准仪、DASP振动测试系统等,如果静载试验检测桥梁只能满足设计活载汽-超20、挂-120的要求,则可以判定该桥梁的使用性能以及承载力都较差。而动载荷试验检测出桥梁刚度偏低、振动的相应较大,则提示桥梁的行车性能较差。借助动静载荷实验,可以得出桥梁的实际性能,由交通管理部门采取制定限载、限高以及限速等措施,能够延长桥梁使用寿命,提高桥梁养护质量。

4结束语

总之,桥梁检测作为保证桥梁质量以及安全性能的重要技术手段,借助各种现代化的检测技术设备,能够及时发现桥梁中的潜在危害,为已经投入运营的桥梁养护提供指导。桥梁养护工作中,借助检测技术,能够及时发现桥梁中存在的病害,通过动静载荷试验评估桥梁的整体性能,利用热成像技术对桥梁内部进行探伤,这些都对桥梁的管理和养护质量的提升有巨大帮助,保证管理和养护工作顺利开展,从而促进我国交通事业的稳步推进。

参考文献:

[1]包维杰.基于虚拟样机技术的桁架式桥梁检测车仿真与设计[D].长安大学,2008.

[2]马泉星.道路桥梁检测中无损检测技术的应用分析及阐述[J].甘肃科技纵横,2017,4604:48-50.

论文作者:赵剑

论文发表刊物:《基层建设》2017年第34期

论文发表时间:2018/3/21

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