探析桥梁施工中检测技术的应用

张 变 瑞

(山西高速公路工程检测有限公司，山西 太原 030008)

探析桥梁施工中检测技术的应用

张 变 瑞

(山西高速公路工程检测有限公司，山西 太原 030008)

阐述了目前我国桥梁施工过程中几种常见的检测技术，并以某桥梁为例，分析了无损检测技术和动静载荷试验在桥梁结构检测中的应用，有利于桥梁建设的改革创新，确保桥梁的安全稳定。

桥梁施工，检测技术，动静载荷，裂缝

在城市化建设中，交通的建设是重中之重，而桥梁的建设工作是必不可少的。近些年来建设的桥梁数不胜数，其中不乏经典之作。不过，值得一提的是，虽然我国桥梁建设水平正在飞速提高，但是桥梁整体的质量仍然有待提高，因此我们在桥梁建设的过程中必须开发出更为先进的桥梁质量检测技术，以此来完成对我国桥梁建设的改革创新，并保证桥梁工程的建设质量。

1 桥梁施工过程中常用的检测技术

在桥梁检测的过程中，所要进行检测的项目种类有很多，为了能够保证每一项都可以受到最为专业的检测，在检测过程中衍生出来了很多的检测技术和检测方法。归纳整理之后可以大致分为无线电检测技术、自感应检测技术以及冲击波检测技术。

1.1 无线电检测技术

无线电检测技术主要用来检测桥面是否存在裂缝，以及裂缝的深度和大小，从而进一步评估桥梁内部损伤的严重程度。在桥梁施工过程中，由于混凝土质量以及保养等因素的影响，桥面会出现大小深度不一的裂纹，为获取这些裂纹对桥梁的损失情况，检测人员通常会采用无线电对桥面进行检测。如果桥面裂痕较深且跨度较大的话，依靠肉眼便可以确定该桥梁桥面已经受到较为严重的损伤。但是有的桥面裂缝是无法靠肉眼观测就能够判断的。针对于这种桥面裂缝，就必须要使用无线电检测技术。无线电检测技术的基本方法是将无线电波作用于待检桥面之上，而后采集相应的传感收集器的相关数据，根据反射电波的时间和强度来确定路面裂缝的损伤情况。人类依靠肉眼是无法直接观察到无线电的，但是却可以通过相关仪器对其进行收集和检测。无线电波可以在空气中传播，却无法在大部分固体介质中传播，比如建设桥梁所用的钢筋混凝土，当无线电波接触到这些固体介质时就会发生反射，按照原路返回发射点。当桥面上已经产生了裂缝时，无线电波可以在裂缝中传播，裂缝越深，传播时间通常就越长，同时在传播过程中的损耗也就越大。因而反射电波接收的时间越长，强度越弱，则桥面裂缝的损伤程度就越深。

1.2 自感应检测技术

自感应检测技术属于预埋式桥梁检测方法，能够适应于各种不同的环境，且具备一定的准确性，因而被广泛应用于桥梁检测之中。该检测技术的原理是通过检测桥梁内部离子的电导率，从而判断内部结构是否发生变化，以及这种变化对桥梁内部应力所产生影响的大小。建设桥梁主要用到的材料是钢铁和水泥。钢铁容易发生锈蚀，在钢铁锈蚀的过程中，其中的单质铁与空气中的氧气以及渗入桥梁内部的水一起反应从而生成二氧化三铁和氢氧化铁，也就是铁锈的主要成分。其中，氢氧化铁在水中发生电离，电离出三价铁阳离子以及氢氧根离子；而水泥的主要成分是各种硅酸盐，虽然硅酸盐一般难溶或微溶于水，但是还是会有一小部分在水中发生电离，如果水泥结构受到破坏，其电离过程一定会受到相应的影响。因此当桥梁内部的钢筋出现锈蚀或者混凝土结构发生改变时，桥梁内部的离子含量就会发生明显变化，进而改变桥梁内部的导电率，自感应检测技术就是对这些因子的变化进行检测分析，从而了解桥梁内部应力分布和突变，进而确定缺陷位置和程度。

1.3 冲击波检测技术

冲击波检测技术主要用于检测桥梁内部构造是否存在空洞以及空洞的大小和深度，其原理是桥梁内部空洞在冲击波的作用下会产生相应的脉冲波，而脉冲波的波形和强弱恰好反映了内部空洞的位置及大小情况。当冲击波作用于检测区域时，如果检测区域内部结构存在损伤，那么就会产生相应的脉冲波，检测人员只要对产生的脉冲波进行分析处理即可得到检测区域内部是否存在中空情况以及裂纹分布情况。但是冲击波检测技术在对桥梁内部结构是否出现损伤进行检测的时候，往往会有很大的局限性。因为，冲击波如果过大，其对桥梁本身就会造成一定的破坏，这与桥梁检测的根本目的是完全相悖的。因此，在使用冲击波检测技术的时候，所释放的冲击波强度一般都比较小。而冲击波强度越小，其在桥梁内部所能够传播的范围也就越小，由于桥梁内部损伤而产生的脉冲波的强度也随之减小。也就是说，冲击波检测技术为了能够更好的得出相关结论并不对桥梁造成损坏，其所能够检测的范围是比较小的。如果要对整个桥梁进行检测，使用冲击波检测技术相较于其他几种检测技术而言更加的费时费力。

2 无损检测技术和动静载荷试验在某桥梁施工中的具体应用

某桥梁总跨度为100 m，跨径组合为5×20 m，上部为钢筋混凝土的“T”梁结构，下部为双柱墩台和重力台基结构，桩基采用高压灌浆法建造，桥面采用混凝土铺设，宽度8 m，双向两车道。为了检测该工程的施工质量和桥梁性能，相关人员采用无损检测技术和动静荷载使用对桥梁进行了全面检测，从而进一步确保桥梁安全稳定性能。

2.1 无损检测技术的具体应用

无损检测技术主要对桥梁混凝土裂缝以及内部结构进行相应的检测，这种检测技术顾名思义便是对检测对象不产生破坏的检测技术，因此又被称为非破坏性检测技术。上面所提到的无线电检测技术、冲击波检测技术以及自感应检测技术都属于无损检测技术的一种。通过无线电检测之后，该桥梁的路面存在少量的竖向裂缝，裂缝宽度和深度均未超过规定值，并且桥面存在麻面现象，已经用水泥进行了抹平修补处理。由于各个桥墩均未安装支座，因此“T”梁顶部和盖梁之间存在混凝土损伤，并且产生了3条裂缝，裂缝长宽分别为80 mm,0.15 mm；180 mm,0.05 mm，200 mm，0.10 mm；对此已经采取了相应的补救措施。与此同时，检测人员采用自感应电位法测定桥梁内部的结构变化，结构表明桥梁电导率并未发生明显突变，混凝土结构良好，钢筋锈蚀率为1，判定未被锈蚀。

2.2 动静载荷试验的具体应用

为了确保桥梁能够承载设计荷载，在桥梁施工过程中要对其进行动静荷载的试验，从而进一步检测桥梁自身所能承载的实际负荷。但并不是每一座桥梁都必须要进行动静载荷试验，一般来说，只有跨径大于40 m的梁式桥以及跨径大于60 m的拱式桥即所有的大跨径桥梁才需要进行动静载荷试验。一方面，检测人员在“T”梁跨度中选取5个测试点，布置相应的应变传感器，而后对测定区域施加某一静态压力值，根据传感器反映的弯矩来确定待测区域的弯矩值，检测结果显示：5处测量点的最大弯矩值为748.51 kN/m，低于762.10 kN/m的设计值，说明桥梁符合静载荷的要求。另一方面，检测人员选取荷载为10 t的汽车分别以20 km/h 和30 km/h的速度行驶在桥面上，然后在“T”梁之间紧急刹车，使得桥梁受迫振动[2]，从而去量测振动频率，试验结果表明：桥梁自振频率为4.06 Hz，低于理论设计值5.95 Hz，由此可以确定桥梁也符合动载荷的要求。通过上述实验可以确定，该桥梁的整体强度满足设计要求。

3 结语

由于材料、结构以及自然环境等因素的影响，一些桥梁会出现不同程度的损伤，而无损伤检测技术和静动载荷试验能够全面地评价桥梁施工质量，因此在桥梁施工过程中要采用相应的技术来检测桥梁质量，从而确保桥梁的安全稳定。我国桥梁建设的整体质量仍有待改进和加强，因此探索出先进的桥梁检测技术，对我国桥梁建设的改革创新以及工程质量的保证有着十分深远的影响。

[1] 郭晓媛，杨东良.裂缝对钢筋混凝土桥梁耐久性的影响与对策探讨.建筑工程技术与设计，2015(10)：115.

[2] 张华超.对桥梁荷载试验的浅谈.城市建设理论研究，2013(8)：91-92.

On application of inspection techniques in bridge construction

Zhang Bianrui

(ShanxiExpresswayEngineeringInspectionCo.,Ltd,Taiyuan030008,China)

The paper illustrates the common inspection techniques in the bridge construction process in China, analyzes the application of the nondestructive inspection technique and dynamic and static loading tests in bridge structures by taking some bridge as the example, was conductive to the reform and innovation of bridge construction, to ensure the safety and stability of bridge.

bridge construction, inspection technique, dynamic and static loading, crack

2015-09-15

张变瑞(1983- )，女，工程师

1009-6825(2015)33-0169-02

U446

A