赵性营

(中铁三局集团华东建设有限公司,江苏南京　210000)

对钢筋混凝土桥梁可靠性评估

赵性营

(中铁三局集团华东建设有限公司,江苏南京210000)

随着混凝土在桥梁结构中的应用非常广泛,对混凝土桥梁的使用寿命和桥体的质量进行严格的检测与评估。在进行混凝土桥梁的现场检测过程中,应对桥梁的支撑结构、桥面的平整度和桥梁的整体布局进行合理的检测,对桥体的承重力和桥体的拉伸力度进行精确的测量,进而对桥体的使用寿命和桥体的可靠性做出评估。

混凝土桥梁现场检测可靠性评估老化与养护未来展望

1　混凝土桥梁的检测

桥梁检测是检测人员采取一定的技术手段来了解桥梁的已存在或潜存的病害及其发生部位、病害级别、产生原因、影响等多种情况，从而为桥梁的病害治理及维护技术等提供科学的数据支撑，在保证桥梁安全系数的前提下保证其承载量。

1.1电阻应变测试技术的可靠性分析

电阻应变测试技术在桥梁检测中的应用主要是通过在桥梁的钢筋砼结构的应变检测中采用电阻应变片，利用应变片、应变仪与只是记录器组成的测量系统对桥梁的具体承载量等进行检测。

测量速度快、灵敏度高及其在短期内性能相对稳定是电子应变测试技术在桥梁检测中应用的主要原因，其灵敏度和稳定性保证了其测量的可靠性。且电阻应变测试技术的主体是应变片，电阻应变测试技术也存在长导线电阻、潮湿环境等电阻应变测试技术发展的缺点。随着技术的不断发展，电阻应变测量技术中材料和工艺也不断完善中，目前应变片的材料多数采用敏感栅及粘接剂材料，受环境因素的影响越来越小。随着工艺的深化，电阻应变测量技术会逐渐完善，对桥梁的相关结果的检测可靠性也会愈加稳定，适宜在道路桥梁等土木工程建设中推广、利用。

1.2混凝土桥梁外观检测技术

混凝土桥梁外观检测法主要是通过直观的观察混凝土结构的桥梁出现裂缝或其他病害的检测方法，此种方法是最直观的也是最常使用的检测方法。许多桥梁的病变的是源自桥梁的内部构造，待其恶化到一定程度时才会通过外观的裂变或具体的病变表现出来，因而混凝土桥梁外观检测技术不能检测出其桥梁内部是否存在质量隐患。混凝土桥梁外观检测技术对桥梁检测确有一定的作用，但对深层次的检测考虑其可靠性低，不适宜在桥梁等影响国家或地区经济发展的重要交通建筑物上使用。

1.3结构静载实验检测技术的可靠性分析

结构静载实验检测技术是一种针对于识别桥梁损伤的重要检测方法，桥梁进行静载实验过程中关于桥梁的结构、性能等相关的数据会具体的表现出来。进行该项实验前检测人员要根根据实验的要求及目的对桥梁进行相关的考核，并根据桥梁的结构图纸、相关建设资料进行分析以确保可以符合该项技术的检测要求;实验过程中第一步要进行荷载实验，通过仪表观测各种数据，为桥梁的结构静载实验提供核心的数据支持;通过荷载实验得出的数据，检测人员要进行详细的数据计算与分析。主要的数据计算有截面应力值、变形值、测试试验点应力值等，检测人员通过对各种计算结果的分析可以得出实验桥梁的刚度、抗裂性及承载量等方面存在的问题或病变，为桥梁病变的治理与修护提供了方向。

结构静载实验检测技术通过对桥梁的荷载情况进行核心测量，通过数据计算和分析，检测人员可以更加具体的掌握桥梁的问题或病变情况，为桥梁的治理提供了较为精确的指导。但由于该项技术检测耗时较长，因而所需要的费用较高，普及度较低。

综合分析结构静载实验检测技术对桥梁检测的优缺点，作者认为结构静载实验是检测桥梁问题的有效方法。随着技术的不断完善，实验的时间和费用消耗会得到更加合理的控制，对推进该项技术的进一步推广有很大的受益。

2　提高桥梁设计可靠性措施

混凝土桥梁病害尽管在既有桥梁中较为普遍，甚至还比较严重，但只要加强检测、监控，及时地安排大维修，更新改造，绝大多数病害桥梁是能够满足行车条件及行车安全需要的。

2.1加固设计

为力保桥梁安全性，应选择经久耐用的桥梁结构，比如选用刚构混合梁体。刚构混合梁体具有较大的墩高差，必须调整桥墩线刚度，改变桥墩内部受力分布结构，这样会增大桥墩体型，降低美观度，增加施工难度。全连续梁体有过大的长度，给墩台施加过大的水平力，增大了墩台疲劳和内部损坏。应根据桥梁建设地点的地形，固接较高的中间高墩和与之同刚度的临近桥墩，增强梁体弹性，有利于提升桥墩对各种水平力的承受能力。在矮边墩上部加设橡胶支座，建设连续梁体，增强高墩和矮墩的受力性能。

2.2桥梁结构设计的优化措施

在这里我们探讨的是基于可靠性的优化设计。这种优化模式是由Forscll最先提出来的，他把使总耗费最小化作为优化目标，主要研究了可靠性与优化之间的关系。他指出，用整个桥梁结构失效概率作为功能约束的优化过程应该产生出更加平衡与合理的安全度相一致的设计。他认为，科学的优化设计应该考虑桥梁结构在各种荷载作用下的性能，同时桥梁结构的服役期很长，如果不加维修，它的功能一定会越来越衰退，所以必然要及时采取相应的维修和加固的措施。不难理解，桥梁结构设计可靠度标准越高，建造桥梁结构的原始成本就越少。所以会存在一个最优化设计可靠度，在这个标准下，桥梁结构服役期的总耗费是最小的。

2.3桥梁设计中的隔震设计措施

在桥梁抗震设计的工作中，隔震装置的设计以及其它类型构件的设计应是最重要的两项内容，而隔震设计工作的核心内容就是对隔震装置的设计工作，现阶段，弹性反应谱法是世界上绝大部分国家进行隔震设计时所选择的方法，并且在不同的国家其设计规范也是有着区别的。在桥梁的隔震设计工作中，对桥梁附属结构的合理设计也是十分关键的，常见的附属结构有防落梁装置、伸缩缝以及限位装置等，在进行了详细的时程分析以及对以往众多地震的危害研究和调查的过程中，这些附属结构的设计优劣对于桥梁整体结构的抗震性能以及动力响应效果也是有着重要的影响的。但是实际的情况却是，大部分的设计人员都认为只要将主要结构设计好就一定能够保证桥梁的抗震性能，并且在计算地震响应的程度，附属结构的计算方法是十分复杂的，所以设计人员往往也都不会涉及这部分内容，对细部构造进行设计时必须充分的保证其连续性。

2.4优化桥面铺装层防水设计

桥面铺装层防水设计关系到箱梁铺装保护施工质量，特别是在连续梁和悬臂梁的架设施工中，更应做好防水层设计，应采用良好密实性的钢筋混凝土或者复合纤维混凝土，增强防水效果。与此同时，加强泄水设施设计，在泄水管周围构造、加强伸缩缝排水设计，以防水分渗入箱梁内部，腐蚀钢材。

3　结语

桥梁的检测与诊断是以精确的检测和数据计算最终判定桥梁发生病变的位置及病变程度的唯一方式。从目前桥梁病变、损伤的检测与诊断方式、方法总结可知，我国的桥梁检测与诊断技术已经取得了一定的进步。只有这样我们才能进一步地提高我国桥梁设计的技术水平，增加桥梁的使用寿命，并在节省桥梁工程的维修资金基础上，有效的保证桥梁工程的可靠性，为国家的经济发展做出贡献，也为人们提高生活质量提供有利保障。

赵性营(1987.10—),男,山东聊城人,助理工程师,现就职于中铁三局集团华东建设有限公司。