钢筋混凝土桥梁试验检测技术及其发展

王子强

（辽宁省交通规划设计院有限责任公司，辽宁 沈阳110000）

1 概述

桥梁质量是否符合要求对于提供使用者出行环境的安全可靠具有关键性作用。另外，无论采取公路还是铁路等哪一种运输方式，都离不开桥梁所发挥的作用。基于此应提高重视桥梁建设质量等方面的问题。采取相应的检测试验手段，以确保桥梁建设质量及使用安全，并在使用过程中加强维修养护，以促进交通事业的健康发展。

2 钢筋混凝土桥梁试验检测技术

因环境或人为因素导致投入使用后的钢筋混凝土桥梁产生损伤，进而引发一些裂痕现象。在检测中这些问题比较容易发现，检测技术比较常用的一般是射线、电磁波干涉等。比较常用的射线检测技术主要有损伤、裂痕检测等，可较为准确地确定桥梁中存在质量问题的位置。该技术原理是，各类材料在其基本特性方面有不同程度的差异，其表现出来的红外辐射特性也完全不同，结合热成像技术作用能够发现，红外辐射向热图像采取相应的转换方式，可实现对桥梁发生损伤、裂痕的准确部位的精准定位。对电磁波主要特性的有效利用，可定位桥梁钢筋和孔道，进而将导致损伤或发生裂痕的准确部位及时找到。众所周知，射线对人体健康会造成一定程度的损害。在检测钢筋混凝土桥梁中，检测试验人员应提前准备好相关防护措施。

3 钢筋混凝土桥梁试验检测的主要过程

3.1 试验检测的内容

经外观检测钢筋混凝土桥梁形态结构上产生的变形、性能损害程度及受荷载作用影响工作状态，对该桥梁结构进一步明确承载能力可应用于何种条件下。桥梁建设竣工并投入使用前应进行相关的试验检测，桥梁在正常使用后也应定期开展相关的试验检测工作。结合有关理论知识进行验证，若存在一些不合理的地方应通过一些改进设计措施予以妥善解决。

3.2 试验检测的分类

静载试验检测和动载试验检测是钢筋混凝土桥梁中两种主要的试验检测方法，前一种方法主要是将载荷附加在桥梁中的不同跨度结构，处于静止状态的载荷，可对桥梁有关参数数据进行检测，后一种方法主要是在桥梁上方采用不同速度载荷经过时，对桥梁参数有关数据发生的动态变化加强必要的检测。

3.3 检测试验内容

桥梁检测试验内容涵盖对应变、振动及位移等方面的相关测试数据，应变测试主要是因在一定条件下相应范围的应力和应变之间呈现出线性关系，基于此可通过检测桥梁应变进一步计算出桥梁应力及其它参数值。钢桥通过检测桥梁内力、应力的集中状态等一些参数，深入分析桥梁各部分及与各部位相连接的共同受力作用。钢筋混凝土桥梁加深了解分布于混凝土和钢筋上的应力，截面中性轴位置等，多主梁桥还可对其分配到各片梁的荷载系数进行测定，位移测试主要是详细测定墩顶水平位移、桥跨挠度、混凝土裂纹及横纵向位移等参数的变化状况。振动测试主要是对桥梁结构中桥跨和桥墩的波型、振幅、阻尼、周期或频率、动载条件下的冲击系数及最大振幅等有关振动特性参数进行测定。

3.4 检测试验采用的仪器设备

检测试验通常可采用三种仪器设备，机械式测试仪器也被称为机测仪器，是早期在桥梁测试中应用的一种试验检测设备，其技术比较成熟。较高的可靠性，可与各种不同环境相适应，具有较为简单的测试过程等都是明显优势。但也存在亟待完善的地方，诸如线性特性不佳，检测试验结果的精度不高。检测试验系统虽然不复杂，但感知器设计相对复杂一些，这使设备外型不够精巧，在数据读取中较为繁琐，需多人相互之间进行合作方可完成检测工作，在一定程度上增大了此过程的复杂性，使整个过程分工安排不简单，所以其使用日渐被淘汰。

电测仪器在桥梁检测试验中目前是一种主要仪器设备，随着逐渐发展的电子技术在应用过程中逐渐发挥出重要作用。其工作的基本原理为，由传感器将机械量的检测值向电量进行相应转换，再采用电子仪器对电量进行分析并根据结果采取有效改善措施，利用指示记录装置详细记录有关数据。电测仪器的特点是其中的一些传感器是微型的，可与测试仪器的不同大小相适应而参与测试工作。较多种类的传感器可适应检测试验所处实际环境的相应需要，一些电测仪器设备能够实现远程操作控制并向控制仪器传回检测试验数据，其中的一些传感器的线性特性较为突出。电测仪器因此最适宜应用于具有较高灵敏度要求的测试环境中，设置好一些输出检测点，能够同时检测多个不同的采样点，明显提高了检测试验效率。多路测试系统具有高度自动化特点，可在动载检测试验中逐步扩大应用。但在具体应用过程中也难免存在一些亟待完善的地方，诸如电测仪器需要比较复杂的检测步骤，对具体操作人员的操作技术水平具有较高要求。若较小规模的待检测试验桥梁并达不到良好的检测环境，有待于进一步扩大该仪器设备的应用范围。

光测仪器在具体检测过程中应充分结合光传播方向为直线的基本原理，通过对待测参数的放大、转换并实时记录相关数据，主要优势在于阻尼不大、响应速度较快等。光测仪器可对物理化学原理等应用，诸如在偏振光作用下，光敏材料的力学特性和物理化学原理可产生光学效应，该光测仪器操作便捷、良好的直观性好及安全可靠等是明显优势。

3.5 检测试验的主要方法

实施检测试验方法的过程相对较为复杂一些，主要是检测试验点应客观合理地选定，对仪器设备应采取现场安装方式，确定附加载荷方式以便于有关试验工作的审图开展，对检测试验的相关数据记录分析研究，关键要对附加载荷方式进行确定。附加载荷方式不只是有效利用行驶车辆等物体，在还可采用仪器静载和动载试验中对实际载荷进行代替，进而模拟附加载荷以提高真实性。检测试验过程中，一定要根据操作规程严格进行检测试验，以免检测试验过程中出现一些问题，其结果的精确度与检测试验多次的相关数据具有重要关系，分析检测数据可能存在不同程度的误差，将误差程度较大的一些数据进行剔除。

4 钢筋混凝土桥梁试验检测技术的发展

随着我国日益重视科学技术，使桥梁试验检测技术得到迅速发展，逐渐探索出很多新颖桥梁检测技术并获得一定进展。诸如可将钢筋混凝土桥梁检测技术与互联网技术相结合，使桥梁检测数据资源利用互联网技术实现网络共享，通过对比研究分析后可知，桥梁检测试验位置中有一些比较特殊难以进行检测，而采用无人机这一新兴科技可将人力替代，向终端机上发送检测结果，再结合反馈的结果深入分析相关数据。结合日益成熟的钢筋混凝土桥梁检测技术，桥梁管理部门应将有关技术紧密结合，可显现出一些错误信息，并在已有桥梁管理系统信息数据库中添加新的试验检测数据，便于桥梁试验检测对数据信息进行调取。

5 结论

我国钢筋混凝土桥梁检测技术近年来的发展十分迅速，尽管其中存在不少的问题，但随着近年来桥梁试验检测技术的不断发展，有利促进了钢筋混凝土桥梁试验检测技术水平的提升。在试验检测工作中深入开展相关研究，深入地分析了钢筋混凝土桥梁试验检测技术、试验检测的过程及该技术的发展趋势。使提出的检测技术具有一定的新颖性，以确保获得更精确的检测结果，对于桥梁的维护效果也更为明显，有力保障了广大群众出行的安全可靠。