公路橋梁檢測(cè)評(píng)定的方法研究

　　本文重點(diǎn)對(duì)公路橋梁檢測(cè)與評(píng)定的方法進(jìn)行了分析，從外觀以及結(jié)構(gòu)等不同角度出發(fā)，闡述了不同的檢測(cè)手段，希望能夠?yàn)楣�路橋梁工程領(lǐng)域提供參考。

　　《公路》(月刊)1956年由中共中央宣傳部批準(zhǔn)創(chuàng)刊，是中國(guó)公路行業(yè)出版最早的中央級(jí)技術(shù)類科學(xué)技術(shù)期刊�！豆�路》辦刊方針是：嚴(yán)格遵守國(guó)家出版及相關(guān)行業(yè)法規(guī);宣傳公路行業(yè)的科技方針、政策、法規(guī)和公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、規(guī)程;交流和推廣國(guó)內(nèi)、外公路建設(shè)與管理的先進(jìn)技術(shù)和成功經(jīng)驗(yàn);報(bào)道本專業(yè)及相關(guān)學(xué)科的新理論、新技術(shù)、新材料、新方法。為提高公路行業(yè)的技術(shù)和管理水平、推動(dòng)我國(guó)公路交通現(xiàn)代化建設(shè)服務(wù)。

　　1對(duì)外觀檢測(cè)評(píng)定法的分析

　　外觀檢測(cè)評(píng)定法是針對(duì)公路橋梁的外觀進(jìn)行檢測(cè)與評(píng)定的一種方法、公路橋梁的外觀主要包括橋梁的支撐結(jié)構(gòu)、表面的缺損狀況以及公路路面的完成程度等方面。相對(duì)于傳統(tǒng)的檢測(cè)方法而言，外觀檢測(cè)評(píng)定法具有極大的便種性，不需要應(yīng)用相應(yīng)器械進(jìn)行大量應(yīng)用，僅僅需要通過肉眼的判斷結(jié)合一部分器械，便能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)判斷過程，因此也具有節(jié)約成本的價(jià)值，目前仍然有所應(yīng)用。外觀檢測(cè)評(píng)定方法將橋梁技術(shù)狀況按照等級(jí)進(jìn)行劃分，分類如下：

　　橋梁技術(shù)狀況等級(jí)分為一類(完好、良好狀態(tài))、二類(較好狀態(tài))、三類(較差狀態(tài))、四類(差的狀態(tài))、五類(危險(xiǎn)狀態(tài))，通過橋梁技術(shù)狀況等級(jí)總體上能判斷橋梁結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)。

　　2對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算法的分析

　　作為公路橋梁檢測(cè)評(píng)定工作中應(yīng)用的一種主要檢測(cè)與評(píng)定方法，橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算法在檢測(cè)評(píng)定結(jié)果準(zhǔn)確性的保證方面具有極大的優(yōu)勢(shì)。橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算法中需要應(yīng)用的參數(shù)包括截面、受損部位等多種部位的各方面數(shù)據(jù)，在公路橋梁工程中，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算法的而應(yīng)用可以借助相應(yīng)的公式來完成，通過對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的計(jì)算，有關(guān)人員能夠得出最終的結(jié)果，通過將其與正常結(jié)果的對(duì)比，如發(fā)現(xiàn)兩者之間存在差別，則可以判斷橋梁在某一部分存在問題。具體而言，橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算修正對(duì)于配筋混凝土橋梁主要是通過檢算系數(shù)Z1、承載能力惡化系數(shù)ξe、截面拆減系數(shù)ξs和ξc進(jìn)行修正計(jì)算。通過結(jié)構(gòu)的缺損狀況，結(jié)合實(shí)測(cè)結(jié)構(gòu)材質(zhì)強(qiáng)度以及結(jié)構(gòu)自振頻率確定檢算系數(shù)Z1;通過缺損狀況、鋼筋銹蝕點(diǎn)位、混凝土電阻率、混凝土碳化狀況、鋼筋保護(hù)層厚度、氯離子含量以及混凝土強(qiáng)度確定承載能力惡化系數(shù)ξe;根據(jù)材料風(fēng)化、混凝土碳化以及物理與化學(xué)損失確定截面拆減系數(shù)ξs和ξc。

　　通過對(duì)折減后的橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢算，綜合分析計(jì)算結(jié)果從而更加準(zhǔn)確的對(duì)橋梁承載能力進(jìn)行評(píng)定。該種方法要求計(jì)算人員具有很高的結(jié)構(gòu)計(jì)算分析能力，對(duì)有限元計(jì)算程序(如ANSYS)或有限元分析軟件(如Midas)具有較深的研究。

　　3對(duì)荷載試驗(yàn)法的分析

　　荷載試驗(yàn)法也能夠?qū)�公路橋梁的質(zhì)量以及使用現(xiàn)狀進(jìn)行檢測(cè)。在保證了施工質(zhì)量的前提下，公路橋梁施工完成之后，其荷載是能夠達(dá)到相關(guān)要求的。在公路與橋梁的使用過程中，一旦某一部位出現(xiàn)了問題，其荷載狀況必定會(huì)發(fā)生改變。通過荷載試驗(yàn)法對(duì)公路橋梁當(dāng)前的荷載狀況進(jìn)行分析，將其與正常數(shù)值進(jìn)行對(duì)比，則能夠判斷其是否存在問題。

　　3.1荷載實(shí)驗(yàn)法簡(jiǎn)介。所謂的荷載試驗(yàn)法主要是通過對(duì)公路橋梁的荷載進(jìn)行分析去判斷去是否存在質(zhì)量問題的一種方法。就目前的情況看，在公路與橋梁的檢測(cè)評(píng)定過程中，這一方法的應(yīng)用十分頻繁。相對(duì)于靜力荷載而言，動(dòng)力荷載對(duì)于公路橋梁的使用性能以及使用壽命影響較大，因此有必要針對(duì)動(dòng)力荷載試驗(yàn)進(jìn)行重點(diǎn)分析。

　　3.2動(dòng)力荷載試驗(yàn)的實(shí)現(xiàn)。動(dòng)力荷載試驗(yàn)的實(shí)現(xiàn)過程相對(duì)復(fù)雜，同時(shí)還需要應(yīng)用相應(yīng)的器械來完成。動(dòng)力荷載試驗(yàn)利用某種激振方法使橋梁發(fā)生振動(dòng)，測(cè)定橋梁結(jié)構(gòu)的固有頻率、動(dòng)力響應(yīng)等動(dòng)態(tài)參量，通過這些參量可以得到自振頻率、阻尼比、沖擊系數(shù)等動(dòng)力特性參數(shù)，從而宏觀的判斷橋梁結(jié)構(gòu)的整體剛度與運(yùn)營(yíng)性能。

　　動(dòng)力荷載試驗(yàn)?zāi)軌驅(qū)�公路與橋梁多方面的性能進(jìn)行測(cè)試，但需要認(rèn)識(shí)到的是，對(duì)不同性能的測(cè)試需要應(yīng)用的方法也不盡相同。(1)對(duì)脈動(dòng)試驗(yàn)的分析。脈動(dòng)試驗(yàn)屬于公路橋梁動(dòng)力荷載試驗(yàn)中的一個(gè)主要組成部分，這一試驗(yàn)的主要測(cè)試對(duì)象為公路橋梁的振動(dòng)響應(yīng)。在外界環(huán)境出現(xiàn)振動(dòng)的情況下，橋梁也會(huì)出現(xiàn)一定程度的振動(dòng)，由此所帶來的振動(dòng)如果超過了一定的范圍，便很可能會(huì)導(dǎo)致橋面出現(xiàn)損傷，對(duì)于橋梁性能所帶來的不良影響極其嚴(yán)重。(2)對(duì)跑車試驗(yàn)的分析。公路與橋梁建設(shè)的主要目的在于為交通的暢通性提供保證，由行人所帶來公路與橋梁的損傷在短時(shí)間內(nèi)無法顯現(xiàn)，造成公路橋梁出現(xiàn)較為嚴(yán)重?fù)p傷的原因主要在于車輛的通過，因此有必要通過跑車試驗(yàn)去對(duì)公路橋梁的動(dòng)力荷載進(jìn)行分析，這樣才能檢測(cè)出其在車輛不斷行駛前提下的受力極限。在公路載重汽車以不同的車速勻速通過橋跨結(jié)構(gòu)，由于在行駛過程中對(duì)橋面產(chǎn)生沖擊作用，從而使橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生振動(dòng)。通過動(dòng)力測(cè)試系統(tǒng)測(cè)定橋跨結(jié)構(gòu)主要控制截面測(cè)點(diǎn)的動(dòng)撓度(應(yīng)變)時(shí)程曲線，由時(shí)程曲線能計(jì)算得到車輛對(duì)橋面沖擊系數(shù)。(3)對(duì)跳車試驗(yàn)的分析。跳車情況屬于公路橋梁銜接段容易發(fā)生的主要問題。公路與橋梁作為兩種主要的交通媒介，在建設(shè)過程中均以質(zhì)量的保證為主要目的，但需要認(rèn)識(shí)到的是，兩者對(duì)于各方面參數(shù)的要求卻不盡相同。以荷載為例，公路與橋梁在荷載標(biāo)準(zhǔn)方面存在很大差別，一旦沒有使兩者在差別中達(dá)到平衡，跳車現(xiàn)象便會(huì)出現(xiàn)。跳車試驗(yàn)即為沖擊試驗(yàn)，該種測(cè)試主要是指汽車在跨過高度為15厘米的跳板后，對(duì)汽車附加質(zhì)量給公路橋梁結(jié)構(gòu)帶來的衰減振動(dòng)影響的測(cè)量，進(jìn)而很好的分析確定公路橋梁的阻尼比等。(4)對(duì)剎車試驗(yàn)的分析。載重汽車以不同的速度勻速行駛到測(cè)試截面時(shí)實(shí)施緊急剎車，使其產(chǎn)生較大的制動(dòng)力對(duì)橋梁產(chǎn)生一定的沖擊作用，測(cè)定橋梁試驗(yàn)測(cè)點(diǎn)的動(dòng)撓度(動(dòng)應(yīng)變)時(shí)程曲線，由時(shí)程曲線能計(jì)算得到?jīng)_擊系數(shù)等參數(shù)。

　　4結(jié)束語

　　綜上所述，在隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)以及各種不同外力所帶來的損傷程度的增加，公路橋梁在性能方面必定存在很大程度的不同。對(duì)公路橋梁進(jìn)行檢測(cè)與評(píng)定的意義在于及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中存在的問題，并在分析出具體原因的基礎(chǔ)上，從不同角度出發(fā)去解決問題，這樣才能從根本上提高公路與橋梁的質(zhì)量，從而使其能夠?yàn)槿藗兊某鲂幸约案黝I(lǐng)域之間的互相溝通提供更大的價(jià)值。