魏濤濤
南京工大橋隧與軌道交通研究院有限公司 江蘇南京 210000
公路橋梁是我國基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,公路橋梁的建設(shè)目的是為了提高我國交通運(yùn)輸水平,為國民提供更加便利、高效、安全的出行條件。但是公路橋梁建設(shè)過程復(fù)雜繁瑣,一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題,對于經(jīng)濟(jì)、民生的發(fā)展會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的不利影響。所以公路橋梁的檢測試驗(yàn)是確保橋梁可以正常通行和后期確保橋梁繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的保障。公路橋梁的建設(shè),建成通車只是第一步,更重要的是運(yùn)營階段長期的養(yǎng)護(hù)、試驗(yàn)檢測、維修等工作,其試驗(yàn)檢驗(yàn)涉及到工程參數(shù)、材料驗(yàn)收評定、路橋養(yǎng)護(hù)管理等方面都會(huì)對橋梁的整體結(jié)構(gòu)起到重要的影響?,F(xiàn)役橋梁的試驗(yàn)檢測和技術(shù)評定,在建和竣工橋梁的荷載試驗(yàn)和質(zhì)量檢測,涉及人民安危,也因此向來受到政府及民眾的重視。
直接觀測橋梁外觀有無明顯破損裂痕,通??梢愿鶕?jù)橋梁的結(jié)構(gòu)形式確定需要調(diào)查的要點(diǎn)。由于橋梁施工使用的材料主要有混凝土、鋼筋、瀝青等原料,橋面經(jīng)過超重超限的車輛荷載、雨水侵蝕等不可避免的會(huì)導(dǎo)致橋梁出現(xiàn)不平整、坑洼、裂縫等現(xiàn)象。運(yùn)營時(shí)間越久,橋梁結(jié)構(gòu)都會(huì)出現(xiàn)不同程度的破損。因此對橋梁狀況的檢測、記錄、分析病害原因,并對出現(xiàn)損傷缺陷的橋梁及時(shí)采取措施進(jìn)行維修加固,是橋梁保持‘健康’的必須途徑[1]。
橋梁結(jié)構(gòu)主要分為三部分:上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)和橋面系。對橋梁結(jié)構(gòu)的檢測主要針對這三部分進(jìn)行。其中運(yùn)用現(xiàn)代傳感技術(shù)-激光雷達(dá)測試橋梁上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)的撓度,雙波長遠(yuǎn)紅外成像檢測橋梁混凝土結(jié)構(gòu)的缺陷等。通過對這些方面的檢測,測量橋梁的整體線形和局部缺陷。橋面系主要包括[2]:橋面鋪裝、防排水系統(tǒng)、欄桿、伸縮縫、燈光照明等,對這些部分的檢查主要通過目測病害。對橋面的定期檢測有橋面縱橫坡檢測,橫坡是由路幅和路側(cè)帶等組成的橫向坡度,縱坡是路線縱斷面的坡面兩點(diǎn)高差與水平距離的比,其排水主要是防止雨水路面堆積,使路中間與路邊緣有一定的高度比,即路中間高,兩邊低,水就可以往兩邊流,解決積水問題。如果橋身比較長,可以在橋的兩邊設(shè)置一些排水孔,以便路面積水的排出。對以上這部分的檢查主要是檢測橋梁有無缺陷和排水系統(tǒng)有無損壞。檢測要定期計(jì)量數(shù)據(jù),登記成冊,以備后期對比參考[3]。
荷載試驗(yàn)是指對既有橋梁或新建橋梁進(jìn)行加載試驗(yàn),記錄橋梁在荷載作用下的結(jié)構(gòu)反應(yīng),為橋梁承載能力評定和日后養(yǎng)護(hù)、維修、加固的決策提供科學(xué)依據(jù)和支持。通過靜載試驗(yàn)測試橋梁重要部位承載力以及在荷載情況下能否正常工作;通過實(shí)測數(shù)據(jù)與理論計(jì)算結(jié)果分析對比,判斷橋梁的承載能力是否滿足相應(yīng)的荷載等級。通過動(dòng)載試驗(yàn)測定橋跨結(jié)構(gòu)的自振特性和動(dòng)力響應(yīng)值,判斷結(jié)構(gòu)的實(shí)際剛度情況,結(jié)構(gòu)部件如果有缺損,振型會(huì)出現(xiàn)變異,變異區(qū)段即為缺損所在的區(qū)段。荷載試驗(yàn)通常使用應(yīng)變傳感器、光電撓度儀、全站儀、水準(zhǔn)儀等儀器來采集結(jié)構(gòu)的受力和變形數(shù)據(jù),利用損傷技術(shù)識別、機(jī)械測試技術(shù)等方法進(jìn)行系統(tǒng)分析,同時(shí)對比理論數(shù)據(jù),再評價(jià)結(jié)構(gòu)的整體性能。
圖1 激光雷達(dá)測試
交通運(yùn)輸業(yè)的不斷發(fā)展對橋梁道路的質(zhì)量要求也越來越嚴(yán)格,橋面通行車輛的增多,要求對橋梁的檢測也要頻繁和嚴(yán)格。并且在建造橋梁時(shí)所用材料和施工標(biāo)準(zhǔn)也都要提高。近年來橋梁檢測技術(shù)不斷進(jìn)步,檢測方法不斷更新,試驗(yàn)方式靈活多樣,對我國橋梁事業(yè)的發(fā)展起到了深遠(yuǎn)的影響。在這些技術(shù)的輔助下,我國橋梁質(zhì)量一定會(huì)不斷提高,更好的促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的長遠(yuǎn)發(fā)展。