黄立浦

摘要：桥梁是供道路、渠道、管线、铁路等跨越山谷、河流或其它交通线使用的建筑物，需要定期进行检测和监测，排查安全隐患。现对桥梁检测的基本内容进行分析，并重点介绍现有的桥梁检测和监测技术的开发与应用状况。

关键词：桥梁检测；监测技术；动载实验；静载实验

一、概述

我国桥梁大多建于20 世纪60～80 年代，设计标准多为汽-15、汽-20，施工水平和材料工艺致使桥梁的施工质量不高。桥梁检测是一项专业性强、技术复杂、危险性高的工作。定期对桥梁进行检测和监测，是保证其可以良好运营的前提。早期对桥梁检测，主要是通过人工目测检查、手工记录打分，来判定桥梁结构状况。随着国民经济的发展，交通量不断增长，车辆轴载不断提高，超载车辆对桥梁的损坏也愈发严重。面对这种严峻的形势，原始的手段已不能与之适应。工作人员应高度重视，加强对桥梁的认识，牢牢掌握相关的桥梁检测和监测技术，还要做到与时俱进，不断开发学习新的技术并加以应用。要更准确判断桥梁实际工作状况，为桥梁加固或大修提供依据。在桥梁外观病害检查的基础上，有必要进行深一步应用必要的检测仪器、设备对桥梁结构材料的检测和荷载试验。

二、桥梁检测的基本内容

桥梁检测的内容一般包含有桥梁外观检测、静载试验检测和动载试验检测三个方面。

（一）桥梁外观检测

依据交通部《公路桥梁技术状况评定标准》及《公路桥涵养护规范》对桥梁进行外观病害检查打分，其目的是对桥梁结构的外观损坏状况，有一个基本的掌握，并根据桥梁损坏状况打分、评定类别，为下一步桥梁结构材料检测提供依据。在桥梁外观病害检查的基础上，对外观损坏较严重的桥梁做进一步的桥梁结构材料检测，其目的是深入了解桥梁结构材料的工作状态及潜在的不利影响，并预测发展趋势，为判断桥梁耐久性和可靠性提供技术依据。

（二）桥梁的静载试验

在工程中，对新建桥梁进行竣工验收，或对运营阶段桥梁进行承载力的评定，最直接的方法就是对目标桥梁进行静载试验，以检测桥梁整体受力性能是否满足现行设计标准和规范的要求，它是评价桥梁性能最直接和有效的方法[4]。

静载试验就是往桥梁上加荷，加的同时进行观察、记录，当加载到最大荷载时就要看看桥有没有损坏的倾向，其目的主要是检验桥梁结构的设计与施工质量，验证桥梁结构设计理论和计算方法，能直接了解桥梁结构承载情况，从而判断桥梁结构实际的承载能力。静载试验大体分为三个阶段，即桥梁结构的考察和实验方案设计阶段，加载试验与观测阶段，测试结构的分析与总结阶段[5]。采用静载试验评定桥梁承载能力的方法是目前评定桥梁结构性能成熟而高效的方法。桥梁静载试验技术含量高，所涉及知识面广，在进行静载试验时必须细致、认真，方能准确判断桥梁的工作性能[4]。

（三）桥梁的动载试验

桥梁结构是以承受车辆荷载为主的，车辆荷载对桥梁的冲击和振动影响，会使其产生的动力效应大于静力效应。在旧桥上，这种动力效应增大的影响，随着目前交通量、交通车辆的行驶速度与载重的不断提高以及桥面系和部分联结构件等的损坏，而日趋严重。依据动力荷载试验的结果对桥梁做出评价是十分重要的。 动载试验的主要测试项目包括：测定桥梁的动力荷载本身动力特性，如荷载大小、方向、频率等，测定桥梁结构在动力荷载下的强迫振动响应，如振幅、动应力、冲击系数等。

三、现有的桥梁检测与监测技术的开发与应用

近年来，国内的学者经过不断的探索研究，通过大量的桥梁试验经验积累，已经在桥梁检测和监测技术方面有了新的进展，成功开发了一些无损失检测技术，完成了从传统的半损失检测技术到先进的无损失检测技术的过渡。现应用比较普遍的无损失检测技术要包括红外热像仪检测技术、感应检测技术、超声波检测技术、光纤传感器监测技术以及无线电监测技术这几种，现一一对这些技术进行介绍。

（一）桥梁检测技术

1、红外热像仪检测技术

红外热像仪检测技术主要应用于预测桥面病害，其检测原理是利用红外摄像仪的红外辐射，测取到混凝土裂层上的桥面温度热点产生的红外辐射能，最后转化为可视的桥面温度热图象，据此图象就可以直观地了解桥面温度分布，借助此就可以推测出混凝土的内部结构以及表面状态。

红外像仪检测设备轻便，响应实时、快速而稳定，可以远距离检测，是一种非直接接触检测物的检测技术[1]。

2、感应检测技术

感应检测技术在桥梁检测中应用最广泛，而且对应的感应器种类非常多。譬如加速计感应器，主要用于探测钢筋的断裂情况，因为钢筋断裂时，会瞬间爆发出巨大能量，产生的应力波由里向外传播，加速计感应器捕捉到这个应力波后，通过分析其到达的次数，就可以判定出断裂状况并确定断裂的位置；还有一种位移感应器，通过设置一个振荡感应器来监测翼墙位移情况。

这些感应器大多造价低廉、结构简单、性能稳定，特别适合大批量应用于桥梁检测。

3、超声波检测技术

超声波检测技术主要应用于检测隐蔽的桥梁桩基。桩基的质量关系到整个桥梁的安全，但由于其隐蔽性，如何检测其缺陷、测定其缺陷位置就成了一个核心问题，超声波检测技术的开发解决了这个难题，其工作原理是超声波检测仪先发出一系列周期性的电脉冲，这些电脉冲通过发射换能器转换成超声脉冲，该超声脉冲再通过接收换能器最终转换为电信号，最后通过统计分析超声脉冲在传播过程中的速率、振波以及主频率这些数据，就可以确定桥梁的桩基是否存在质量问题。

超声波检测技术简单易操作，成本低，速度快，能够检测的深度大，是使用频率最高的一种桥梁无损检测技术。

（二）桥梁监测技术

1、光纤传感器监测技术

光纤传感器监测技术主要应用于混凝土桥梁的结构检测，它是一种新兴的无损监测技术，其在监测中利用了光纤的两个特性：光损矢量和光传输时间原理。光纤传感器可预埋在混凝土或碳纤维增强塑料中，用于监测应力松驰、施工应力和动荷载应力，从而可以推断出桥梁的结构性能[3]。

2、无线电监测技术

无线电监测技术主要是用于监测控制钢桥的疲劳损坏。无线电监测设备事实上就是一个便携式的使用无线电遥控技术的系统，它由数據采集、传感、数据加工、传输这些独立单元组合为一体，通过随机布置这些独立模块，就构成一个个网络节点，这些节点彼此之间可以实现无线通信，而且每个节点都能够收集到的其周围的数据，如桥梁温度，湿度等。

除以上几种检测和监测技术外，还有更多新开发的检测技术，譬如激光系统、新型传感器、智能型支座，但因这些技术还不够成熟稳定，还没有被广泛应用，在此就不再累赘介绍。

四、结论语

总的来说，现在桥梁的通行压力日益增大，时不时就有新闻报道桥梁事故的发生，一方面是因为现有桥梁的承载能力已跟不上社会的发展，另一方面则是因为有关部门对桥梁检测和监测力度不够。为了避免桥梁事故的频频发生，保证国家的财产安全和个人的生命安全，有关部门应高度重视对现有桥梁的检测、监测和维护，工作人员应加强研究新的桥梁检测和监测技术，并推进新技术的应用，增强桥梁检测的准确度。

参考文献

[1]张俊平.桥梁检测[M].人民交通出版社.2002

[2]闰琪.公路桥梁检测技术之浅淡[J].科技致富向导，2013（20）

[3]章关永.光线传感器技术在桥梁状态监测中的应用[J].世界桥梁.2002（2）