橋梁常規(guī)檢測(cè)技術(shù)

橋梁的健康狀況是橋梁管理者最關(guān)心的問(wèn)題,橋梁運(yùn)營(yíng)管理的關(guān)鍵是要及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理一些缺陷,避免事故的發(fā)生。定期進(jìn)行橋梁檢測(cè)有助于盡早發(fā)現(xiàn)病害,以便及時(shí)維修與加固,進(jìn)而節(jié)約橋梁維修費(fèi)用,提高橋梁運(yùn)營(yíng)期的綜合經(jīng)濟(jì)效益,對(duì)于確保橋梁安全運(yùn)營(yíng)與延長(zhǎng)使用壽命具有重要意義。
橋梁檢測(cè)分類
1)按照受力狀態(tài)可分為靜載試驗(yàn)和動(dòng)載試驗(yàn)。
在靜載作用下,一般要測(cè)定作用力的大?。òo荷載、 支座反力、推力等的大?。?、構(gòu)件的內(nèi)力(包括彎矩、軸向力、剪力、 扭矩等)、 斷面上各種應(yīng)力的分布狀態(tài)及其大小、 各種變形(包括撓度、 相對(duì)位移、 轉(zhuǎn)角等)以及局部損壞現(xiàn)象(如裂紋)。
2)按照試驗(yàn)破損情況分為無(wú)損檢測(cè)、半破損檢測(cè)和破壞性檢測(cè)。
我國(guó)橋梁檢測(cè)以動(dòng)靜載試驗(yàn)為主,輔以混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)、超聲波探測(cè)與腐蝕作用試驗(yàn)等多種方法,這些檢測(cè)方法是傳統(tǒng)方法,在橋梁檢測(cè)中應(yīng)用最為廣泛。
橋梁檢測(cè)技術(shù)已得到了一定的發(fā)展, 對(duì)結(jié)構(gòu)在工作環(huán)境、運(yùn)營(yíng)條件特性的認(rèn)識(shí)也將不斷地得到深化,為橋梁極早發(fā)現(xiàn)病害提供了更多手段。

橋梁常用檢測(cè)方法
強(qiáng)度檢測(cè)
1)回彈法檢測(cè)
回彈法混凝土強(qiáng)度主要是通過(guò)回彈儀在結(jié)構(gòu)混凝土各測(cè)區(qū)內(nèi)測(cè)量回彈值R,根據(jù)規(guī)范中給出的相關(guān)公式求其每個(gè)測(cè)區(qū)的平均回彈值,結(jié)合檢測(cè)的混凝土碳化深度值,然后根據(jù)規(guī)范中已建立的測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度換算表,查規(guī)范得 測(cè)區(qū)的混凝土強(qiáng)度值。
回彈法是混凝土表面硬度的檢測(cè)方法,優(yōu)點(diǎn)是操作易于掌握,儀器構(gòu)造簡(jiǎn)單,檢測(cè)效率高,費(fèi)用低廉。缺點(diǎn)是受參數(shù)、測(cè)試環(huán)境和混凝土表面狀態(tài)影響較大,結(jié)果 波動(dòng)性大。
2)超聲法
超聲法對(duì)混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)是利用波在混凝土中的傳播速度隨強(qiáng)度等級(jí)的增高而增大的原理進(jìn)行強(qiáng)度檢測(cè)。
將超聲波換能器置于被測(cè)物體上(黃油、凡士林或水等耦合劑等),通過(guò)儀器中的脈沖信號(hào)發(fā)生器發(fā)出一系列的周期性電脈沖,加在發(fā)射換能器上的壓電體上,轉(zhuǎn)換成超聲脈沖,穿過(guò)被測(cè)物到達(dá)接受換能器,超聲儀將接收到波速、波幅、頻率、波形等聲學(xué)參數(shù),通過(guò)對(duì)各參數(shù)綜合分析和判斷,從而可對(duì)混凝土強(qiáng)度強(qiáng)度,進(jìn)而還可以推斷混凝土完整性、均勻性的缺陷。
3)超聲-回彈綜合法
超聲-回彈綜合法以材料的應(yīng)力應(yīng)變行為與強(qiáng)度的關(guān)系為依據(jù)進(jìn)行強(qiáng)度檢測(cè)。
在結(jié)構(gòu)混凝土同一測(cè)區(qū)分別測(cè)量聲時(shí)值t和回彈值R,然后利用已建立起來(lái)的測(cè)強(qiáng)公式推算該測(cè)區(qū)強(qiáng)度的一種方法。在測(cè)試結(jié)果上將超聲法和回彈法結(jié)合在一起,起到互相補(bǔ)充測(cè)試受不同因素影響,產(chǎn)生的測(cè)試偏差,使結(jié)果更加接近真實(shí)值。
鋼筋檢測(cè)
其檢測(cè)內(nèi)容包括 鋼筋銹蝕電位 、混凝土氯離子含量 、混凝土電阻率 以及 混凝土碳化深度 。
鋼筋銹蝕檢測(cè)是通過(guò)對(duì)鋼筋所處環(huán)境情況(如混凝土中氯離子含量、混凝土電阻率和碳化深度等)和鋼筋本身自然電位的檢測(cè)結(jié)果,綜合評(píng)定橋梁結(jié)構(gòu)中鋼筋銹蝕狀況。
電磁法采用電磁感應(yīng)原理對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋位置、間距、保護(hù)層厚度和鋼筋直徑進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。
力學(xué)檢測(cè)法
1)橋梁靜載試驗(yàn)
根據(jù)有關(guān)規(guī)范和規(guī)程的指標(biāo),通過(guò)對(duì)橋梁實(shí)際加載,檢測(cè)橋梁最不利截面的變形和受力狀態(tài),從而推斷橋梁結(jié)構(gòu)在荷載作用下的實(shí)際工作狀態(tài)和使用承載能力; 測(cè)試方法上可以采用指定荷載級(jí)別的車輛緩慢行駛到測(cè)試部位進(jìn)行加載。 條件受限制時(shí),也以施加荷重(水泥,預(yù)制塊件,水箱加水等)或者以液壓千斤頂裝置施力等方式來(lái)模擬某一等級(jí)的車輛荷載。
結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)的評(píng)價(jià)指標(biāo)主要有兩個(gè)方面:一方面通過(guò)比較控制測(cè)點(diǎn)的實(shí)測(cè)值與理論計(jì)算值來(lái)評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)的工作性能與安全儲(chǔ)備;另一方面是通過(guò)比較控制測(cè)點(diǎn)的實(shí)測(cè)值與規(guī)范允許值來(lái)評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)所處的工作狀況。
2)橋梁動(dòng)載試驗(yàn)
橋梁結(jié)構(gòu)是以承受車輛荷載為主 的,車輛荷載對(duì)橋梁的沖擊和振動(dòng)影響,常會(huì)使其產(chǎn)生的動(dòng)力效應(yīng)大于相應(yīng)的靜力效應(yīng)。因此通過(guò)動(dòng)載試驗(yàn)測(cè)定橋梁結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性參數(shù)和在動(dòng)力荷載作用下的強(qiáng)迫振動(dòng)響應(yīng),確定橋梁在車輛荷載作用下的動(dòng)力效應(yīng)及使用條件,對(duì)橋梁評(píng)價(jià)是十分重要。
橋梁結(jié)構(gòu)的振動(dòng)分析是橋梁結(jié)構(gòu)分析的又一項(xiàng)重要內(nèi)容,包括兩方面:
一是測(cè)量車輛荷載作用在橋梁指定斷面上的動(dòng)應(yīng)變或指定點(diǎn)的動(dòng)撓度;
二是測(cè)量橋梁結(jié)構(gòu)的自振特性和動(dòng)力響應(yīng)。
動(dòng)載試驗(yàn)結(jié)果分析,對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)承載能力作出切合實(shí)際的評(píng)價(jià),也是對(duì)既有橋梁使用功能作實(shí)質(zhì)性的分析評(píng)定。
測(cè)試儀器主要包括拾振器、信號(hào)放大器、動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀、光線示波器、筆錄儀、磁帶記錄儀與數(shù)字信號(hào)處理機(jī)等。通常情況下,中小跨徑梁橋可采用磁電式測(cè)試系統(tǒng)量測(cè)橋梁結(jié)構(gòu)的自振特性,對(duì)大跨徑橋梁可采用壓電式測(cè)試系統(tǒng)量測(cè)超低頻振動(dòng)。