公路桥梁检测技术与应用

黎晓东

（新疆交通规划勘察设计研究院，新疆 乌鲁木齐 830000）

0 引言

我国的公路桥梁技术现在已得到很大的发展，可以和世界公路桥梁技术相竞争，但是就目前的经济发展速度而言，仍然无法满足日益严峻的交通需要。所以，在今后的交通运输系统发展中，应该重点关注公路桥梁检测技术的研究，进一步推进桥梁建设中的技术创新，加强日常的维护工作。

1 公路桥梁检测的科学意义

路桥建设过程中，工程材料的自然缺陷、工程结构设计、建造和施工的失误难以避免，路桥建成之后，如何对路桥的实际品质进行鉴定是业主最关心的问题。由于对路桥的质量目前尚缺乏严格系统的量化检验方法，致使一些劣质工程得不到及时发现和处理。轻则增加了日后的路桥维修保养成本，使国家和地方财政负担加重；重则会发生桥毁人亡的惨剧。所以加强公路桥梁检测对于保证人民生命财产安全和改善交通质量以及促进经济发展都有着很重要的作用和影响。

2 公路桥梁检测的原因

公路桥梁的检测涉及到的问题，具体原因包括以下几个方面：

a）公路桥梁缺乏充分的设计和施工资料作为质量检测依据；

b）公路桥梁的施工质量会出现不符合规范要求，同时与公路桥梁的设计要求也有差距；

c）公路桥梁在竣工试用一段时间以后发现了较为严重的病害和质量隐患，对其承载力有重要影响；

d）公路桥梁的质量满足要求，但是要求进一步提高它们的承载力；

e）为了获得更丰富的相关资料，公路桥梁需要进行设计标准的检测。此外，一些短期的检测工作已经不满足现在大型公路桥梁的质量要求，需要对它们进行更长时期的检测和健康监护。

3 公路桥梁检测技术及应用

3.1 公路桥梁结构整体性能、功能鉴定

按照受力状态可分为静载试验和动载试验；按照试验持续的时间长短分为瞬时试验及长期试验。在静载作用下，一般要测定作用力的大小（包括静荷载、支座反力、推力等的大小）、构件的内力（包括弯矩、轴向力、剪力、扭矩等）、断面上各种应力的分布状态及其大小、各种变形（包括挠度、相对位移、转角等）以及局部损坏现象（如裂纹），按主要承重结构的形式分有实腹梁桥和桁架梁桥两大类。实腹梁桥的横截面积主要由弯矩决定，而弯矩大致与跨度的平方成正比（均布荷载条件下），当跨度大时，梁的腹板上的平均法向应力颇小，不能使材料充分利用，所以跨度不宜做得太大；桁架梁桥的杆件承受轴向力，材料能充分利用，自重较轻，跨越能力大，多用于建造大跨度桥。但实腹梁桥构造简单，制造与架设均比较方便。

3.2 公路桥梁健康检测

桥梁检测往往仅是为了确定桥梁的损伤状况，最多是在一定程度上对桥梁的继续工作能力提出评价。这对已用的桥梁设计理论提供长期的、及时的由足尺寸真实构件在真实环境下结构响应为基础的设计验证，继而为研究发展桥梁理论提供低成本高效率的“试验”支持。以桥梁健康检测作为设计的验证具有前所未有的优越性，道路交通量以大大高于预测流量的速度猛增也加剧了桥梁结构的自然老化。目前在国内的桥梁健康状况检测领域比较成熟的检测技术主要有以下几种：红外热像仪检测技术、光纤传感器检测技术电磁波探测技术、声探测技术等。桥梁健康状况检测技术已得到了一定的发展，对结构在工作环境、运营条件特性的认识也将不断地得到深化。

3.3 公路桥梁机械检测技术

机械测试仪器一般有杠杆、齿轮、轴、弹簧、指针和度盘等部件构成，其传感机构的功能是直接感受被测量的构件变化，并把这种变化传到转换机构在接触式机械量测仪器中。转换机构的功能是把传感机构传来的被量测构件的变化转化为长度的变化，并且把它放大或缩小，或者改变方向，如百分表中的大小齿轮指示机构的功能，是将经过转换机构转化为长度并加以放大、缩小或改变方向之后的变化用一定形式表现出来。

3.4 公路桥梁射线检测技术

首先，对桥梁的检测就是当桥梁中有缝隙或损伤的时候，发出的红外线与周围的不一致，所以可以依靠红外线成像的原理来检测桥梁的损伤。简单的说红外热像检测技术就是依据物体的红外辐射、表面温度、材料特性三者间的内在关系，借助红外热像仪把来自目标的红外辐射转变为可见的热图像，红外热像仪检测技术，从而得以显现。其次，电磁波探器是利用超高频短脉冲（106～109Hz）电磁波探测地下介质分布的一种地球物理勘探方法。检测在桥梁无损中的典型应用，如混凝土中的钢筋和孔道的定位以及缺陷和疲劳探测等，电涡流的大小与分布受构件材料介质和表层缺陷的影响，根据所测电涡流的变化量，就可以判定材料表层的缺陷情况。对检测装置或设计的检测仪器的射线源一定要进行有效的防护，将射线对人体的影响控制在最低的程度。这是核子仪在设计时所必须考虑的关键问题。

综上所述，应加强公路桥梁检测技术的研究，推进技术的创新与应用，以确保桥梁建设质量与桥梁安全运营，保障国家的财产安全，个人的生命安全。

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