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桥梁检测和状态评估研究与应用

2021-12-30王国朋

科技信息·学术版 2021年5期
关键词:桥梁检测应用

王国朋

摘要:本文首先阐述了桥梁状态评估内容,接着分析了桥梁检测的要点,最后对桥梁结构检测应用进行了探讨。

关键词:桥梁;检测;状态评估;应用

引言:

在桥梁设计和实际应用中,桥梁检测和状态评估起着关键的作用。桥梁检测分析允许对桥梁施工本身的安全性、耐久性和适用性等指标进行综合评价,以提高桥梁施工质量,延长桥梁使用寿命。在这方面,这也将是促进我国桥梁建设的重要措施。

1桥梁状态评估内容

1.1桥梁安全性的评估

在桥梁安全评估方面,桥梁承载力的有效预测直接影响桥梁的整体性能和安全性。桥梁的承載能力与桥梁质量密切相关。究其原因,桥梁的刚度和强度是否满足规定的要求,将直接影响桥梁的承载能力。公路桥梁占线路比例较大,常用桥梁跨度在40m以下的比较常见。桥梁结构和跨度的合理选择对保证桥梁的整体性能和运营安全起着重要作用。在桥梁检测和状态评估过程中,有必要进行承载试验,以判断桥梁的承载能力,为桥梁的安全运营提供参考依据。作为最直接有效的桥梁承载检测方法,在检测过程中,需要选择不同的检测点,根据最不利荷载工况原理测量该点的承载能力,并与标准承载能力进行比较,得到桥梁的承载能力,这是桥梁能否顺利通过,满足运输需要的重要依据。

1.2桥梁耐久性评估

评价桥梁施工的质量和耐久性,需要从原材料、施工程序、工程设计等多方面入手。在桥梁施工原材料的应用中:(1)要保证材料是合格产品,符合桥梁施工质量标准的要求;(2)堆放问题,保证材料的长期应用效果,不能失效;(3)在使用过程中,可以根据产品的特点采取必要的保护措施,保证材料能够长期发挥作用。在材料的选择上,选择优质材料可以有效提高工程施工质量。在桥梁耐久性评估中,考虑结构的耐久性是非常重要的。

1.3桥梁适用性评估

桥梁施工前,应根据施工现场情况和使用功能进一步确定施工结构模型,以充分发挥桥梁的使用价值。桥梁的使用价值主要从车辆的交通状况、道路的安全性和舒适性等方面来判断。

1.4桥梁的结构评估。

桥梁结构的评价主要集中在四个方面:(1)评价桥梁的外观;(2)评估桥梁的结构;(3)评估桥梁材料的选择;(4)评估桥梁的状态参数。通过以上评价,可以得到桥梁的整体性能,但无法评价桥梁的安全损失和退化速度。桥梁结构的评估方法主要有外观检测法、局部检测法、静态检测法、动态检测法等。评价方法要根据实际情况确定。例如,徐浦大桥是一座采用悬臂拼装法施工的组合梁斜拉桥,桥梁结构的强度可以通过回弹法、超声波法、贯入法、断裂法等进行检测。其中,回弹法和超声波法应用广泛,因为它们不会损伤桥梁。在检测过程中,要注意混凝土的凝固程度,其湿度会对回弹值和超声波脉冲速度产生一定的影响。

2桥梁检测的要点

2.1找准需要进行检测的桥梁部位

在桥梁检测过程中,桥梁检测有许多不同的形式和方法,其中最基本的就是对桥梁外观的检测。首先,从桥梁上部开始,这部分桥梁检查主要涉及的桥梁结构是对承重结构进行检查。还需要检查整个大桥结构的裂缝和空洞,以及最外层表面的混凝土是否脱落。此外,重要的是检查桥梁支座,看看整个装置是否完整。同时支座表面是否清洁,两侧钢板是否有不同程度的腐蚀,橡胶体是否有一定程度的磨损。桥梁上部检查后,需要对桥梁下部进行检测,包括整个桥台和桥墩的检测、基础的稳定性检测以及基础在外部自然环境和使用中的磨损和侵蚀检测。桥墩应注意其结构是否有裂缝或其他情况,也应注意所有表面结构是否异常,如是否有混凝土脱落或裂缝。一旦发现这些问题,要及时关注和解决。

2.2桥梁检修出现的相关故障问题和及可能带来的后患

仔细检查各个部件后,就会产生桥梁检查结果,这一点很重要。尤其是新建桥梁,检测结果的确认直接关系到桥梁正式投入使用时的影响。一旦检测结果与桥梁的实际情况存在一定的出入,就会导致桥梁在使用中存在安全隐患,严重时可能造成不可估量的后果和严重的安全事故。因此,经过严格规范的测试,桥梁的问题应该得到解决,包括整个结构中橡胶层的老化和支座的不断变化,这些问题与桥梁的使用寿命有着最直接的关系,将影响桥梁长期使用的安全性。如果橡胶层老化,并且在测试过程中没有检测到这个结果,会使橡胶支座失去功能,久而久之无法发挥相应的功能,不仅给桥梁带来很大的安全隐患,因此要重视相应的检测结果,迅速解决问题,避免这些故障问题的存在带来不必要的安全隐患和经济损失。

3桥梁结构检测应用

随着我国桥梁技术的全面发展,桥梁结构检测与评估技术得到了广泛的应用。

以某大桥荷载试验为例。该桥为下承式变截面钢管混凝土拱桥,全长504.58米,设计荷载为汽车-20,挂车-100。在试验中,静载试验的加载效率在0.93~1.05之间,符合《公路桥梁承载力检测与评估规范》(JTG/TJ21-2011)的相关要求,试验可靠有效。拱脚控制段测点的应变验算系数不大于1,表明拱脚试验段的强度满足规范和设计要求。卸载后,主要测点的相对残余挠度和应变不超过20%,满足规范要求,表明结构处于弹性工作状态。主要测量点的挠度校准系数不大于1,表明试验跨度的刚度满足规范和设计要求;L/4控制段测点应变校核系数不大于1,说明L/4试验段强度满足规范和设计要求;跨中控制段测点的应变验算系数不大于1,说明跨中试验段的强度满足规范和设计要求。脉动测试中,主桥实测竖向弯曲频率和横向弯曲频率与理论计算值基本一致,表明结构整体动刚度满足规范要求,结构阻尼比在2.49%-6.67%之间。主桥跨中截面在各车速下的实测动增系数在1.039~1.074之间,跨中截面最大冲击系数为0.074,在正常范围内。试验结果表明,主桥的实际承载力能够满足设计荷载的正常使用要求。

结束语:

桥梁状态评估在桥梁的建设和使用中起着极其重要的作用,它可以具体评估桥梁的耐久性、安全性和适用性等综合性能,为提高桥梁施工质量和延长桥梁使用寿命提供有效的参考。因此,在桥梁建设数量和规模不断增加的背景下,桥梁检测技术的逐步完善和新技术的更新是确保我国桥梁可持续发展的有效手段。

参考文献:

[1]动静荷载检测在桥梁检测中的应用[J].刘磊.山西建筑.2019(22)

[2]基于桥梁检测和状态评估的研究与应用[J].俞大旺.低碳世界.2019(14)

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