浅谈对公路桥梁试验检测技术的分析

徐令宙

摘 要：为了保障公路桥梁的建设质量，除了制定合理的建设方案意外，还要在建设和使用过程中，通过科学合理的试验检测技术，对公路桥梁的外观、力学和材料性能进行有效分析。公路桥梁的检测一般包括了外观检测、内部缺陷检测以及材料力学性能检测等。常用的检测技术包括了静载试验、动载试验以及利用各类机械构件和电子传感器等进行检测和数据检测等技术。

关键词：公路桥梁 试验检测 技术分析

中图分类号：U446 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）12（b）-0042-02

随着我国经济建设的快速发展和交通运输量的不断增长，国民经济发展对公路桥梁需求量也在不断增加。虽然在过去的几十年间，我国的公路桥梁建设技术已经取得了长足发展，但相比起我国的道路需求量而言仍然捉襟见肘。因此，改进道路桥梁建设质量、提高建设效率，是道桥建设技术未来发展的重点之一。而公路桥梁检测技术的分析与应用，也是相关研究工作需要解决的重点问题。

1 公路桥梁检测技术的目的及重要性

1.1 公路桥梁检测技术的目的

通常在出现以下几种情况时，需要进行公路桥梁的质量检测：（1）当公路桥梁没有充分设计和施工资料，无法通过已有资料对其质量进行检测时；（2）当公路桥梁的施工质量不符合施工规范要求，或在竣工试用一段时间后，出现了明显的病害和质量问题时；（3）在公路桥梁的施工质量满足要求，但需要得到有关质量更为丰富的资料，或需要进一步提高桥梁的承载能力时，都需要进行检测。

1.2 公路桥梁试验检测技术的重要性

公路桥梁试验检测是工程质量控制以及工程验收的重要方法。一方面，试验检测数据是工程施工、验收以及后期养护管理决策的重要参考，涉及到极为广泛的桥梁建设理论体系；另一方面，对公路桥梁进行检测，可以更加科学选择工程建设材料，在保证建设质量的同时，减少工程施工成本；同时，在工程质量检测过程中，不断探索新技术和新的检测方法，不仅有利于工程施工技术的发展，还可以提高工程质量检测的可靠性，对于道路桥梁建設技术的发展有着积极意义。

2 公路桥梁检测的基本内容

2.1 公路桥梁的外观检测

公路桥梁的外观检测，主要从更加全面的角度对桥梁的质量情况进行分析，发现并评估需要重点检查的部位。例如：通过道路桥梁的外形分析其受力情况，发现容易产生较大挠度、裂缝和应力集中部位，以及总体评估桥梁构件的外观情况；对于桥梁来说，还可以分别对其上、下以及附属结构进行检查，由于每一个结构的受力情况不同，容易产生的质量问题也不尽相同。总体来说需要特别关注的几个问题包括：（1）桥梁端部的剪力缝；（2）跨中部位的裂缝及挠度；（3）连接部位的稳定性等。另外对于桥墩的位移情况，以及拱桥拱顶的裂缝情况也需要格外关注。在外观检查过程中，在发现桥梁病害以后，还需要仔细推敲找准病害的产生原因，以便于维修补救工作的进行。

2.2 公路桥梁的内部缺陷检测

在公路桥梁病害问题中，有许多内部缺陷是不能通过外观检测发现的，如：内部的蜂窝、侵蚀以及孔洞问题等，这类问题通常存在于道路桥梁的混凝土构件当中，无法通过外观或常规检测手段轻易发现，但往往会造成严重的质量问题，影响道路桥梁正常使用。要想对公路桥梁内部缺陷进行检测，则需要采用无损检测技术，如：雷达检测及超声波检测等。在进行内部缺陷检测时，需要重点关注的问题包括：（1）混凝土内部缺陷；（2）钢材内部缺陷；（3）焊缝缺陷、裂缝以及夹渣等。

2.3 公路桥梁的材料及力学性能检测

实际上，随着建筑材料技术的不断发展，在公路桥梁建设过程中，使用的材料也越来越多样化。在以传统的钢筋混凝土为主要材料的公路桥梁工程中，其材料特性和力学性能一般以设计资料为依据，不需要进行额外的检测。但当使用到新型材料或在钢材质量不能够完全保证时，就需要对材料性能进行抽样检测；而对于混凝土的使用性能，由于其会随着时间推移发生变化，通常需要在桥梁工程建设时，就留存一些额外的混凝土试块，以便于后期的强度检测。如果没有留存试块，则同样需要采用无损的检测方法，对混凝土强度进行检测。在公路桥材料及力学性能检测过程中，需要重点关注的指标包括：（1）钢筋和混凝土的强度；（2）钢筋的锈蚀情况；（3）新型材料的力学性能等。

3 公路桥梁检测的重要试验技术手段

3.1 静载试验

所谓静载试验，就是指公路桥梁在设计载荷以及常规的车载作用下的内部受力情况，通过观察桥梁的变形评估桥梁的承载能力，判断其是否满足设计要求。桥梁静载试验需要关注以下几个要点：第一，对桥梁施加静止载荷时，其纵向、侧向挠度以及扭转变形程度等是否满足设计要求，判断是否出现桥梁偏载以及承受能力不足等问题；第二，分析桥梁支座的下沉情况和桥梁截面的形变位移情况；第三，在加载情况下以及试验完成以后，分析桥梁的裂缝的尺寸、发展情况以及卸载后裂缝的闭合情况等。在静载实验中常用的测试仪器有挠度计、应变仪、水准仪以及百分表等。另外在进行静载实验时，现场的测试组织安排也是一项重点工作，只有制定好明确的分工配合工作，在每种载荷情况下测得对应的数据，才能保证测试数据的准确性。

3.2 动载试验

所谓动载试验，顾名思义就是测试桥梁在载荷不断发生变化情况下的承载性能，通常通过对桥梁施加附加振动力，使桥梁发生振动来进行测试。主要检测桥梁在动载荷情况下的动应力以及动变形情况。需要获取的主要检测指标有：桥梁在动载荷情况下的频率、振幅以及阻尼比；桥梁对于动载荷的响应情况，如：动应力、动挠度、加速度以及冲击系数等。在动载实验中常用的测试仪器包括光线示波器、信号放大器以及各类传感器和计算机等。

3.3 机械测试技术

机械测试技术常用在静载实验过程中测量桥梁构件的形变变化，这类机械设备由齿轮、弹簧、杠杆等传感和转化机构组成，它们将传感器所测得的形变量放大并加以显示，便于测试人员读数和分析记录。随着计算机和传感器技术的成熟，传统的机械传感测试技术的精确度和使用便利性越来越不能满足要求，而以光电信息技术为主的现代传感器技术应用则越发广泛。但机械测试技术由于其可靠性高、抗干扰能力强等特点，还将继续存在并使用相当长的时间。

3.4 光纤传感检测技术

相比起传统的机械检测设备，光纤传感检测技术的应用范围更加广泛，其能检测包括辐射、磁场、电流、电压、位移、压力、温度、振动等上百种物理量，其工作原理为：公路桥梁发生形变位移以后，光纤收到拉压产生应变，其内部的光信号发生改变。通过对光信号频率、幅值等参数进行分析，可以有效测得桥梁的承载变化情况。如果在施工期间将光纤传感器设置于桥梁内部，还可以起到长期监测桥梁质量变化情况的效果，大大方便了日常的桥梁检测和维修工作。

4 结语

随着经济建设的不断发展，国民出行量不断增长，我国公路桥梁的建设工程数量必将持续上升，行业发展势头十分良好。而安全可靠的公路桥梁建设质量，是保证国民出行安全的重要前提。因此，大力推进和发展公路桥梁的质量检测技术，对于保障和提高公路桥梁工程的建设质量，维持路桥工程安全运行，确保人民的出行安全等都有着重要意义。而随着现代计算机分析和传感器技术的快速发展，工程技术人员更应该与时俱进，开发和引进先进的检测技术、减少检测误差、提高质量检测精度，为桥梁工程的正常建设和后期维护提供可靠参考。该文仅针对当前公路桥梁建设情况和检测技术现状，提出了检测工作中需要重点注意的一些指标以及行业技术的未来发展方向，对于相关研究工作的进行具有一定的参考意义。

参考文献

[1] 陈永飞.对公路桥梁试验检测技术的浅析[J].工业，2015（38）：60.

[2] 罗光.浅谈道路桥梁工程的试验检测技术应用[J].建筑工程技术与设计，2014（18）.