浅析桥梁检测技术及其发展趋势

连小琳

石家庄市道桥管理处 河北 石家庄 050000

前言

桥梁作为交通运输的重要枢纽之一，在长期使用过程中，由于气候变化、自然灾害的影响，导致桥梁结构出现问题，此外，随着我国交通建设的不断发展，交通运输量不断增大，行车密度增加，行车荷载增加，加速桥梁结构老化，降低了桥梁结构的稳定性和承载能力，甚至影响运营安全,由此而引起的一系列问题，这些问题的解决都需要进行维修、改造和加固，只有不断提升桥梁的检测技术，并应用于桥梁的检测与维护中，才能增强桥梁安全。

1 桥梁检测主要内容

桥梁检测主要分为桥梁表面检测、内部检测以及桥梁承载力荷载检测，桥梁表面检测主要是对桥梁外表进行分析，确定桥梁基本状况，当桥梁出现问题后，要进行内部检测和承载力检测，下文将对检测内容进行详细的分析。

1.1 桥梁表面性检查

桥梁表面检测主要是以桥梁表面或局部为检查范围，例如检测桥梁外观尺寸、混凝土强度等级、混凝土碳化程度等，以观测形式得到表面判断结果，其主要适用于结构的没有重大损害的桥梁。桥梁表面性检查有着检查方式快捷、检查费用低等优点，但是如果桥梁存在严重隐性病害，会影响桥梁整体使用寿命，同时由于是表面性检查过多的依赖于检测人员的经验性判断，所以只能作为桥梁修建与使用年限较短、交通量较小的桥梁适用。目前桥梁表面性检查仪器的测量研究方向是用融合电、磁、雷达、数字信号处理等相关学科的高技术成套测试仪器和设备[1]。

1.2 桥梁局部检测

桥梁局部检测的方法是一种基础检测方法，这一检测方法能够获得对桥梁结构局部损伤和缺陷的初步认识。桥梁局部检测方法主要是进行人工目测或是通过一些专门检测仪器进行。桥梁局部检测的发展时间较长，技术手段也不断改进。传统的桥梁局部检测技术有涡流和磁粉，之后由出现了一些比较先进的检测技术，比如全息摄影和远红外热象等。

1.3 桥梁承载力的荷载检测

桥梁承载力的荷载检测包括静态荷载和动态荷载两个方面。静载试验检测方法主要是通过静载实验进行，测得桥梁结构相关性能参数，以确定桥梁自身状况。在桥梁承载力静态荷载检测中，每跨内至少要设置3个桥梁承载静态荷载点。参照挠曲度值、支座变形下沉值在实际测量得到这些主要参数后，就能测算出桥梁主要截面的竖向挠度、桥梁主要截面的侧向挠度和桥梁主要截面的扭转变形。在静态荷载实验过程中，在加载完成过程中如果发生桥梁控制截面变形、应力缝扩展时应马上停止加载，同时注意观察应力缝扩展情况，马上撤离仪器和人员。当撤离仪器和人员后，要同时观察在没有静态荷载下的桥梁剩余变形情况。同时对照观察支座变形情况，综合所有桥梁静载数据确认桥梁状况。

动力荷载实验主要是对桥梁结构动力性能和车辆荷载对桥梁结构的损伤，桥梁动力荷载实验具有一定的特殊性，其主要是通过动态荷载作用下桥梁结构本身对振动的响应，以及这种响应对桥梁结构的破坏。桥梁结构动力性荷载实验的主要目的是：测定引起桥梁结构产生振动的作用力的主要数值大小与动动方向、运动频率和作用规律等主要方面；测定桥梁结构的动力性能及其特性，固有的振动频率等主要数值；测定桥梁结构在动态荷载作用下的被动性振动响应范围，振动性应力的大小和其他主要性能作用[2]。

2 桥梁检测技术及其发展趋势

2.1 桥梁无损伤检测技术

随着我国科技水平的不断提高，桥梁检测技术也有了突破性地发展。当前，我国桥梁检测方法和手段不断更新。传统桥梁检测技术，对人的依赖性较强，现代传感技术与通信技术的出现，使桥梁检测技术逐渐趋于智能化。无损检测技术的出现得益于现代信息技术的发展，全新的检测方法为无损检测技术的发展注入了活力，加快了无损检测技术系统化、智能化、快速化的发展态势。

近年来，对于如何减少桥梁检测误差，研究人员提出了许多有效的方法，并在实践中取得显著的效果，在桥梁检测过程中得到广泛的应用。例如研究人员设计的应用激光雷达对桥梁下部结构的挠度进行检测，极大地降低了对桥梁结构的损伤；再比如在检测桥梁钢索、钢梁时运用的磁漏手段，这些先进的手段极大地降低了桥梁检测损伤，使得我国的桥梁检测技术提升了一个层次。

2.2 桥梁结构损伤识别技术

桥梁结构损伤识别技术是比较先进的桥梁结构检测技术，这一技术可以通过多种方法识别桥梁结构的损伤，下文主要介绍小波分析损伤识别法和神经网络损伤识别法。小波分析可以分析非平稳信号，因此，其可以准确识别损伤信号，进而识别损伤中的特征因子或直接提取损伤数据。小波分析在桥梁结构损伤识别中应用较为广泛，例如信噪分离、奇异信号检测等；神经网络损伤识别法，主要通过无损伤系统的振动测量数据构造网络，并确定相应的网络参数。然后将桥梁结构检测数据输入到相关网络中，网络会输出相关数据，如果桥梁整体状况出现稳定或者达标，系统输入数据与网络输出数据应吻合。相反如果输入数据与输出数据存在差异，那么则会判定桥梁结构受损，并根据差异的不同，判定桥梁结构受损的程度[3]。

3 结束语

桥梁是公路建设中重要组成部分，其起着跨越地面障碍的作用，在长期运行中会受外界因素影响出现损伤，影响桥梁本身和及交通通行安全。因此，必须要进一步落实桥梁检测技术，并以此为基础不断开发新型检测技术，同时依托于现今的信息技术，对神经网络检测系统等加以完善，实现对桥梁工程的量化检测，在为桥梁加固修复提供参考依据的同时，促进我国桥梁工程技术的全面发展。

[1]甘小龙.桥梁检测技术的发展与前景[J].科技经济导刊,2017,(26):91.

[2]李承霖.关于桥梁检测技术及其发展趋势简述[J].内蒙古科技与经济,2017,(06):83.

[3]杨怡.桥梁检测技术及其发展趋势简述[J].四川水泥,2015,(06):329.