论公路桥梁检测技术及其应用

2013-04-17 01:06苏淑芳
交通运输研究 2013年6期
关键词:公路桥梁荷载

苏淑芳

(河北广通路桥工程有限公司,河北 邯郸 056001)

0 引言

在公路桥梁施工过程中,却会经常出现以下比较普遍的问题:在施工时由于勘测不到位,对施工中的基础深度、基底地质等情况无法掌握,若遇到洪水冲刷,就会出现桥墩基础冲空外露,产生不规则的沉降,拱圈、桥台会因为附加应力裂开,加之随着重型车辆的增加以及较为突出的超载现象的影响,桥梁的安全受到了更加严重的挑战。公路桥梁建设质量是影响其使用寿命关键因素,按照设计标准和施工资料以及规范作对公路桥梁的施工质量进行检测是保证质量的关键环节,因此加强公路桥梁检测技术的研究有一定的必要性。

1 公路桥梁检测的原因

公路桥梁需要检测的原因包括如下几个方面:a)公路桥梁没有完全按照的设计标准和施工资料以及规范作为保证质量依据;b)公路桥梁的施工过程和方法不能达到规范要求,同时与公路桥梁的初期设计要求有一定差距;c)公路桥梁在竣工试用很短时期内就发现了较为严重的病害,对桥梁承载力又产生了重要影响;d)公路桥梁的质量满足了既定的要求,但是要求进一步提高它们的使用寿命和承载力;e)为了获得更丰富的当地的相关资料,公路桥梁需要进行相应的超设计标准的检测。

此外,目前一些短期的检测工作已经难以满足现在大型公路桥梁的长期的安全运营和使用的质量要求,故需要对它们进行更长时期的检测和健康监护。

2 公路桥梁检测的主要措施

2.1 静载试验

2.1.1 桥梁的静载试验首先要针对桥梁的竖向挠度、侧向挠度以及扭转变形三个方面进行重点检测。而且在对桥梁结构中应该保证相应跨度内检测时至少要对三个检测点进行相应检测,并且要按照规范要求求出最大挠度值、变形值以及支座的相对下沉值。另外,试验时采用的计算理论通过长期的观测进行有效的验证关键是针对桥梁控制截面的内力检测,并且还要对挠度纵向和横向影响线进行计算和实际检测。

2.1.2 要对控制截面的应力分析时得出的数据进行记录,同时总结出最大值和桥梁发生的偏载特性。而且沿着截面的高度的方向至少要设置5个检测点,其中包括上边缘、下边缘和截面特殊位置检测。在有些特殊情况下还应该进行支点、横隔板的剪应力和主应力进行检测。

2.1.3 要对支座的伸缩量和转角改变程度、支座的沉降量以及墩顶相对位移进行检测。

2.1.4 要认真仔细的找出运营桥梁的表面是否有裂缝出现,如果通过检测发现有初始裂缝出现就要记录试验所施加的加荷载,并且对于裂缝出现的位置、裂缝发展的方向、长度、宽度以及卸载后裂缝发生闭合情况等相关资料要保证全部详细记录。如果尚未加到预计最大试验荷载时桥梁的控制截面发生的形变位移、应力或者是裂缝扩展的宽度就已经达到或者是超出了初期设计的荷载标准,此时就应该停止加载而且还要对裂缝仔细观察撤载后裂缝的扩展和恢复情况和残余变形的影响等。如果是特殊结构的桥梁,在对其进行静载试验时要观察索力和塔的变位的变化,同时要对支座进行测定。

2.2 动载试验

桥梁动载试验,指通过对桥梁本身施加一定的附加振动力,使得桥梁产生共振,并对桥梁回馈的振动信号进行检测和记录,进而得出相应的检测桥梁的结构频率,了解桥梁的基本结构情况和工作水平和状态。动载试验是最基础的动力检测方法,它以应用振动理论和试验为基础,对桥梁运营时的震动问题进行检测的主要方法。主要包括桥梁动力特性检测、动载响应的试验等。

2.3 严格把关质量与安全

2.3.1 在制定检测方案的阶段,对需要荷载试验的桥梁要按照施工和设计图纸结合桥梁现场实际状况进行严谨的结构建模并进行相关的结构计算;应由多人对多部位进行验算,选择下部墩台较好的跨进行荷载试验,减少自然环境对检测的影响,对动静载试验的检验;应提前做好预案,如需涉水或者水下作业也要做好充分的准备和计划,在制定检测方案时要将安全始终放在第一位,建立检测的安全操作规章制度,通过依靠制度来建立健全检测过程中的工作要素以避免相关事故的发生,使检测工作实现安全化、标准化。特别是脚手架规格的选择及安装、人员操作等各方面要严格按照相关的施工流程并加以严格的监管。

2.3.2 在检测工作实施阶段,要特别注意人和设备的安全保障,主要包括如下几个方面。

2.3.2.1 工作人员的安全是在检测过程中的最本质的要求,通过教育培训,安全意识引导和制度约束,可以实现系统在检测过程中的安全生产无事故发生。对检测现场人员进行“想安全、会安全、能安全”的安全意识教育,并保障这一思想认真落实到检测工作中的每一个细节中去,用严格的规章制度对检测人员进行全面和全过程的监管。例如,在桥面等车流量大的工作地段,必须按相关规定安放红帽子标志和引导安全设施牌,工作人员必须穿着反光背心;在脚手架上工作时,工作人员必须佩戴安全绳和安全帽并且准备好相关防护措施。检测车在作业时必须严格按照操作规程规定进行操作,在作业范围内工作;在动静载试验时严格按照已经制定完毕的检测方案进行车辆的加载及调配,夜间工作期间必须安排好照明及警示工作。

2.3.2.2 检测设备要严格按要求对仪器设备进行存放、保养和定期计量,对一些设备运行中出现的微小变化也要引起高度的重视,及时的找出并发现原因并加以解决,在检测现场要严格按照操作规程使用仪器时应注意仪器安排位置的安全可控性,避免不利自然环境影响,实现仪器设备的整体安全,最终减少其对检测工作和检测结果的影响。

2.3.3 外业检测工作完成后,要根据记录下的现场情况与之前建立的模型进行微调,做到所建的模型尽可能和实际加载情况保持一致,以达到检测结果真实性和安全性。对使用完的仪器设备要认真地清洁保养并按照要求放置于干燥通风的库房以便于今后使用。要对每次外业检测工作进行总结,认真查找不足和存在的风险点以便在下一次工作中得到重视和加以改进。

3 结语

我国桥梁检测技术和水平还存在着一定的缺陷,不够完善。随着科技的不断进步和发展以及新型检测设备的不断出现,桥梁检测技术也会越来越成熟。因此,对桥梁结构的检测要对于相关的检测理论进行不断的改进和创新,并且要对桥梁检测方法不断完善,使得桥梁检测模型试验结果能够与桥梁实际情况相吻合,最终实现桥梁结构的可靠检测以保证桥梁能够安全、持久的运行。

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