市政工程高级工程师论文桥梁检测技术方法

　　本篇市政工程高级工程师论文通过工程人员对在役桥梁的健康检测，可知桥梁结构的使用情况，从而为我们进行即时的加固，维修，改造提供第一手数据。桥梁检测技术不成熟，还不完善，还有待进一步发展。可以发表市政工程高级工程师论文的期刊有《道路交通管理》杂志是由中华人民共和国公安部主管、中国道路交通安全协会主办、面向全国公开发行的道路交通管理专业刊物。多年来，围绕公安交通管理中心工作，传播现代交通管理理念、交流交通管理先进经验、宣传交通法规、普及交通安全常识，受到广大读者的欢迎。

　　当今交通事业发展迅速，桥梁在运营中会受到各种各样的结构损伤，为确保结构在使用期间的安全性，很有必要对结构进行检测。因此桥梁检测已成为现代路桥建设中设计，施工人员及养护人员极其感兴趣和重视的领域。此文主要对桥梁的现状，检测中使用的传统检测技术和新型检测技术进行了阐述。

　　关键词：

　　桥梁;检测技术;无损检测;光纤

　　0引言

　　交通运输业是拉动国名经济增长的一架马车，在服务国家经济建设中占有举足轻重的地位。近几十年来，我国经济迅速发展，人民生活水平有了很大提高，我国在基础设施上的投资规模与比例在大幅度增加，尤其是公路桥梁建设规模相比以前有了大力的发展。我国人口多，经济发展速度快，以及广大民众对交通需求越来越高，和公路桥梁上载重超重汽车的大量增多的现实情况，这就对桥梁通行能力和承载能力的要求，随之也越来越高。总之，在桥梁修建完成投入运营后，要对桥梁进行全方位的检测。以便了解桥梁的技术状况等及病害发生的部位，病害的严重程度及发生原因，并分析和评价既有病害对桥梁的影响，并对桥梁维修加固提供可靠的事实和技术依据。

　　1国内外桥梁发展现状及存在问题

　　1.1国内外桥梁发展现状及存在问题

　　截至2014年我国公路桥梁总数为75.71万座，长4257.89万米，数量比2013年年末增加2.18万座，长度增加280.09万米。其中特大桥有3404座，长610.54万米，大桥72979座，长1863.01万米。关于我国近几年来桥梁发展的情况，详见表1.我国病害桥梁大多是由于修建时间较早，当时设计标准较低，施工不完善造成的。我国桥梁主要存在的问题：(1)设计标准偏低，承载力不足(2)桥梁通行能力不足(3)环境及认为因素破坏(4)桥梁超龄服役，超载运行(5)设计与施工不足(6)运营期养护不完善。美国桥梁出现的问题也较严重。美国FHWA统计了全国在役桥梁情况，截至2007年底，美国桥梁总数达到59.91万座，有病害桥梁总数为151813座，占25.4%。还有资料对美国在1951-1988年发生的114起桥梁倒塌事故进行了统计。其他文献还对1989-2000年的桥梁倒塌情况做了分析，主要是由在这期间发生的几次大的自然灾害造成的，倒塌了的桥梁数达到503座。2000年以后，美国倒塌桥梁任不断增加。

　　1.2国内外桥梁检测现状

　　国外发达国家由于工业化程度高，经济发展较早，当交通发展进入高峰期后，便进行桥梁检测技术的相关有益尝试。上世纪80年代中后期以来，美国对总长为522米的三跨变高度连续钢箱梁桥Foyle桥进行了检测，在桥布设了传感器，用来检测桥梁在动荷载下的振动情况。墨西哥对总长为15.43千米的Tampico斜拉桥进行了动力测试，并对环境振动和传统振动试验的效果进行了分析。英国跨径为194米的Flinshire独塔斜拉桥，加拿大的ConfederationBridge等都建立了桥梁健康检测系统。我国对桥梁检测的研究,起步时间相对滞后。我国从2001年起到2012年底，共投入财政资金438.8亿元，其中交通运输部追加了170亿元，对21610座危桥进行了改造，这一举措意义很大，有效遏制了危桥高发趋势。

　　2桥梁检测的意义与内容

　　2.1桥梁检测的意义

　　桥梁检测是评估桥梁结构物使用性能，安全性能的一种重要方法，产生了很强的效应。桥梁检测的重要性可以从其蕴含的经济性，实用性，社会性等方面体现出来。通过检测可以得知结构物病害，损伤部位与程度;可知结构物的耐久性，强度与稳定性等情况。也可预知桥梁的使用年限，破坏机理，为我们进行即时的桥梁加固维修，减小交通安全事故提供资料。

　　2.2桥梁检测的内容

　　桥梁检测的内容包括对混凝土强度，承载力，耐久性检测及混凝土碳化深度，钢筋位置及保护层深度，钢筋应力，钢筋锈蚀率，氯离子含量。焊接钢筋接头强度，混凝土与钢筋间的摩阻力以及钢材性能。对于水下桥墩，要对桩基混凝土的脱落，裂纹，漏筋，机械损伤进行探查。还需对桥梁结构温度检测，包括控制截面温度和施工过程中环境温度值的检测。

　　3桥梁检测的方法

　　3.1桥梁外观检测技术

　　桥梁外观检测技术，是一种很直观，简单且实用的方法，在桥梁检测中经常使用，就是用肉眼观察桥梁结构，获得发生病害的部位方法。通过外观的检测，很容易发现桥梁存在的裂缝，损伤以及桥面的凹陷，剥落等病害。虽然这种方法简单实用，但只能察明桥梁结构外在的病害，不能对其内在的病害损伤程度进行发现。

　　3.2局部损伤检测技术

　　局部损伤检测技术，即用目视或专门仪器对有病害的局部地方进行专门检测。这种方法适用广，成本低，节省时间，可以很快地对混凝土强度，碳化深度，钢筋锈蚀率等检测。现在这种方法上采用的技术有回弹法，雷达法，红外法，超声波等。该方法对结构物的整体性能不能进行检测。

　　3.3整体损伤检测技术

　　相比局部损伤技术，整体损伤检测方法有很大实用性，它能弥补其不足，能对结构物整体工作性能进行全面检测。目前，该方法主要以荷载试验为主，有静荷载方法和动荷载法两种。通过这两种方法，可以获得结构物的响应数据(应力，应变，位移，速度和加速度)等，通过力学与数学方法分析数据，可对结构物的整体与局部进行检测，分析和评估。静载试验，就是通过在结构指定位置加载静力荷载，记录试验数据，分析结构性能。而动载试验，顾名思义，就是加载动荷载，一般通过振动方法，获得结构物的振动频率，阻尼比等。

　　3.3.1静载试验法

　　将静荷载加载在结构指定位置，在截面上布置相关测量仪器。常用仪器有应变仪，应力仪，百分表，位移表，倾角表等。通过这些仪器的记录，可以获得如下参数，包括：①桥梁结构的竖向和侧向挠度值和扭转变形②控制截面上应力的分布情况③桥梁支座的转角大小，位移大小及墩顶位移，转角情况④桥梁结构出现裂缝时所加荷载大小。将这些参数与理论计算值比较，可知实际截面参数是否与设计值相符。这就要求在检测时要有很高的精度，因此必须要精心准备试验前的相关工作。在试验前要对仪器的灵敏度检查，减小由于仪器误差对试验结果造成的干扰。这些试验数据，为桥梁整体结构评估提供了关键参考依据。

　　3.3.2动载试验法

　　动载试验法主要是通过振动试验，记录数据从而分析桥梁的承载力。当车辆，人群及风等动荷载作用于桥梁时，会使桥梁产生振动，此而使桥梁结构的性能发生或多或少的变化。而动载试验，正是对桥梁振动的工作机理加以研究，认识振动对桥梁产生的影响。通常这一影响由冲击系数表征。这种试验的内容包括①对桥梁振动频率，振型，阻尼比测试②动挠度，动应力，加速度，冲击系数测试。

　　4新型桥梁检测技术

　　科学技术的发展日新月异，一些先进技术逐渐应用于桥梁无损检测方面。桥梁无损检测的特点呈多样化，智能化发展，并有很大的发展前景。包括光纤维技术，新型传感器技术，电子仿真技术，神经网络识别技术等。这些新型技术比传统检测技术功能更先进，检测更精确，能在各种复杂环境工况下，及时检测桥梁病害。

　　4.1光纤维技术

　　光纤光栅传感器，它可以测量结构的湿度，应变大小。将光栅传感器作为应变传感器，可以直接粘贴在结构表面或预先埋入结构中，可以对结构物的各种工作性能检测，如桥梁的振动，受冲击情况，及钢筋的锈蚀率，混凝土的剥落等。优点是①抗电磁干扰能力强②电绝缘性能好③耐腐蚀④体积小，重量轻。缺点是环境因素对其的影响较大，在恶劣的环境中容易破坏。

　　4.2神经网络识别技术

　　这种技术大量应用于斜拉桥桥索的检测中，是一种数学方法。基本原理是基于人工神经网络法构造BP模型，在桥梁结构受力间建立映射，便可知其余桥索受力值。这就可以节约在检测中所耗的大量人力，物力，财力，也可以避免检测人员在工作中由于疲劳引发的检测误差。因此此方法是高效的方法。

　　4.3数字图像处理技术的应用

　　这一检测是随着计算机学科，数学学科的发展而在测量学中开发成的新型技术。方法是在检测时，图像作为信息的载体，利用计算机对获得的图像进行处理，从而对结构进行检测。此法避免人工检测人员效率低，速度慢，以及受环境因素限制的弊端，且应用范围广泛。可以对结构物进行实时动态检测，检测内容包括结构的裂缝，位移等。

　　5结语

　　总之，桥梁检测技术已成为当今桥梁建设，养护，加固中十分重要的领域。对于我们这个桥梁建设大国，我们的科技人员，工程人员很有必要开发出功能更多，检测手段多样化，检测结果更精确的技术，来确保广大民众的生命，财产安全负责，为经济社会建设服务。通过结合使用传统检测技术与新型检测技术，为这一领域提供了广阔的发展空间。

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