浅谈桥梁的检测

孙丽静,潘英龙

（1.黑龙江省交通科学研究所；2.黑龙江省龙建路桥第一工程有限公司）

1 桥梁检测工作的重要性

随着我国桥梁建设事业的蓬勃发展,桥梁的建设工程质量也越来越受到重视,随着公路建设管理体制的改革,利用世界银行贷款和采用多渠道资金建设的项目也越来越多,工程建设普遍实行投标和工程监理制度,形成政府监督、社会监理和企业检验的质量保证体系,而各级质量监督部门、建设监理机构以及承担建设施工任务的企业控制质量的主要手段则是依据国家和交通部颁布的有关法规、技术标准、规范和规程进行的试验检测。在加快公路桥梁建设的同时,必须依靠科技进步,提高工程建设质量,保证工程建设质量是广大桥梁建设者义不容辞的责任。竣工验收最有效、最直接的方法就是桥梁荷载试验。交通部为了规范公路建设试验检测市场,己颁布了公路工程试验检测机构资质等级条件和管理办法,全国各级公路工程试验检测机构资质认证工作也已经开始,技术人员岗前培训和试验检测机构管理制度完善工作普遍开始,这将促使我国公路工程建设质量水平再上一个新台阶。

另外,随着我国交通事业的不断发展,各种车辆的荷载等级也有很大的提高,大量低等级公路被改建扩建,现服役桥梁的耐久性、可靠性已成为公路建设决策部门的一件大事。20世纪七十年代以前修建的大量低标准公路桥梁己达到或接近设计基准期。在风、雨、洪水、冰冻、温度变化和湿度等自然因素侵蚀下,有些桥梁己出现不同程度的损伤,甚至其承载能力己大大降低,许多桥梁的结构性能发生了很大的变化而逐渐演变为危桥,对这类桥梁急需加以综合评定,以便采取相应的技术改造措施或拆除改建等处理方案。在2001年11月7日,有“亚洲第一中承拱”美誉之称的四川宜宾南门拱桥突然发生部分吊杆断裂、桥面坍塌事故,更是将桥梁的试验检测工作提到了日程上来。通过对桥梁进行科学的损伤检测和评估,充分了解桥梁的实际状况,可以避免灾难性事故的发生。

2 国内外桥梁检测工作的现状与技术发展趋势

自从18世纪70年代欧洲工业革命以后,随着大工业与交通运输的发展而发展起来的近代桥梁,至今己有200多年的历史。经过这两个多世纪的发展,桥梁的数量己异常庞大。1779年,英国建成了世界上第一座铸铁桥,从此,进入了近代桥梁的发展时期。随着炼钢业的发展,第一座钢桥修建于1874年美国的圣路易斯铁路桥。进入20世纪后,在新建的桥梁当中,铁桥己全部为钢桥所取代。在水泥问世之后,钢筋混凝土桥梁也随之发展起来,但始终局限于中小跨度桥梁。在1937年第一座预应力混凝土桥梁建成以后,混凝土桥进入了长跨度桥的行列。在已建成的桥梁当中有相当数量由于环境腐蚀和风雨侵蚀,发生了不同程度的坏化。建立对这些桥梁的安全评估或剩余承载能力的鉴定方法和技术手段己成为当务之急。

早在20世纪50年代就己经提出了既有桥梁的损伤检测问题。20世纪70年代经合组织完成了有关桥梁检测、承载能力评估和桥梁养护等研究报告。1980年和1982年分别在巴黎和华盛顿召开了关于旧桥问题的国际讨论会议。20世纪90年代以来,既有桥梁的检测和评估问题越来越受到公路管理部门、研究者和工程师的重视,除了大量的研究文献外,已经出版了关于桥梁检测方面的规程和规范。以美国为例,1967年,美国俄亥俄河上的一座桥梁在交通高峰期间倒塌,造成了46人死亡。桥的坍塌引起了人们对桥梁结构安全性的重视。次年,启动了国家桥梁检测计划,要求对高速公路上的桥梁进行定期和不定期的检测,最后,“国家桥梁检测计划”和1971年修订的“国家桥梁检测标准”组成了“最低限度桥梁检测标准”。我国这方面的工作也已做了不少,我国也制定了相应的规范、标准：象《大跨径混凝上桥梁的试验方法》（1982）。《公路旧桥承载能力鉴定方法》（试行）（1988）,《公路工程质量检验评定标准》（JTJ071-98）等。

近年来,世界各国在进行大量的机构试验研究的同时,都十分重视改进试验方法和试验技术。一些技术先进的国家先后建立了现代化的结构试验室,配备了规模大、功能全、技术先进的试验设备,应用近代电测、光测、自动化和计算机等新技术,实现了量测系统和数据处理的自动化,形成了一套比较完善的试验方法,为解决各种复杂的结构问题提供了可能性。

桥梁结构状态检测分为局部检测和整体检测两种。局部检测是对桥梁需要重点了解的部位进行细查,目的是搞清结构局部的物理、力学和构造特性或实际状态；整体检测则是从全局上把握结构的实际状态。无论局部检测还是整体检测,从方法上都可以分为表观检测和仪器检测两种。仪器检测又包括了局部检测方法、静态检测方法和动态检测方法。表观检测方法是桥梁结构状态检测的一个十分重要的手段,它通过人的观察对结构的外在状态进行调查。这种方法易于发现比较明显的结构缺陷象裂缝、焊接缺陷等症状。但它也有很明显的缺点如一些重要结构的内部损伤和不易观察部位的损伤都难以通过表观检测发现。

局部检测可对结构的局部区域进行细致的状态调查,可借助各种技术仪器,如X射线、超声波、显微镜、声学及光学仪器对局部结构进行有效检测。一般来说,用于局部检测的设备的价格昂贵,试验数据的解释需要专门的知识。而且在局部检测之前,需要对损伤的部位有大致的了解,检测部位还必须是人员设备可以到达的地方。