公路桥梁的检测盲区及解决思路分析

2022-08-18马帅飞

运输经理世界 2022年13期

马帅飞

（北京中交桥宇科技有限公司，北京 100102）

0 引言

随着我国基础设施的不断完善，公路网愈加密集，桥梁的数量也越来越多。桥梁作为公路的重要组成部分，在公路的运营过程中扮演着重要角色。面对日益增多的桥梁，桥梁的养护工作势在必行。而随着桥梁运营时间的增长，桥梁运营过程中面临的问题也越来越多，桥梁养护工作对管理者来说尤为重要。检测作为桥梁养护的必要工作，对查明桥梁病害、缺陷及保证行车畅通、安全有着重要作用，但在桥梁的现场检测中会遇到很多不易检测到的构件，影响桥梁技术状况的评定。本文就公路桥梁检测中遇到的盲区问题进行探讨，并给出初步的解决对策，为桥梁外业检测提供参考。

1 桥梁检测的现状

1.1 目前桥梁检测的常见措施

《公路桥涵养护规范》（JTG 5120—2021）中规定：桥梁定期检查以目测观察结合仪器观测进行，必须接近各部件仔细检查其缺损情况。在桥梁检测外业中，大部分构件都需要借助平台，靠近构件进行检测，目前常用的检测措施有桥梁检测车、高空作业车、脚手架、桥梁桁车、检修梯道、人字梯等，如图1-图6所示。

1.2 目前桥梁检测中常见的盲区及检测措施

在外业检测过程中，有些桥梁的部分构件不能靠近检测，特别是大跨径、特殊结构桥梁构件等的尺寸较大，采用一般的检测方式，很难靠近每个构件进行检测，如此，在检测过程中就会产生盲区，容易产生盲区的地方主要有：

1.2.1 大尺寸箱形、T 形梁桥

大尺寸的箱形、T 形梁桥，由于受主梁截面尺寸的影响，一般的检测方式很难到达某些构件的特殊部位，故容易造成检测盲区。主要的盲区如下：

（1）连续刚构桥0块附近

第一，由于0块附近箱梁的腹板尺寸较大，一般桥检车很难到达0块附近箱梁外底板位置，而其他措施又不具备条件，所以0块附近的箱梁外部往往容易形成盲区。

第二，由于0块附近的箱内高度较高，搭脚手架比较困难，且成本较高，所以0块附近的箱梁内顶板及部分腹板容易形成检测盲区。

第三，由于受灰尘、施工弃渣等的影响，箱内底板病害往往容易被遮盖，故易形成检测盲区。

（2）大尺寸T 形梁

净空较高的大尺寸T 形梁桥，对其主梁的检测一般采用桥梁检测车，但由于操作空间的限制，人眼距T 梁翼板一般为1～2m，较小的裂缝肉眼几乎不可分辨，所以容易在翼板及腹板的上缘形成检测盲区，如图7-图9所示。

1.2.2 斜拉桥及悬索桥

斜拉桥及悬索桥的主塔、斜拉索、主缆、吊杆一般采用蜘蛛人、升降云梯等进行检测，但由于受高度影响，这些措施不能完全覆盖所检构件，且精度较低，故容易造成检测盲区。主要的盲区如下，如图10-图12所示。

（1）斜拉桥及悬索桥主塔。

（2）主缆、吊杆及斜拉索。

1.2.3 大跨径拱桥

大跨径拱桥主拱圈一般采用桥检车、升降云梯等进行检测，但由于受高度及形状的影响，这些措施不能完全覆盖所检构件，而其他措施成本较高、操作困难且精度不佳，故容易形成检测盲区。主要的盲区如下，如图13-图15所示：

（1）主拱圈（中承式或下承式拱桥靠近跨中附近、上承式拱桥靠近拱脚附近）。

（2）拱上立柱（立墙）。

1.2.4 高墩及水下基础

高墩桥梁一般采用搭脚手架、升降云梯、挂篮等进行检测，但由于受高度的影响，部分桥墩无法采取以上措施，而采用其他措施成本巨大，且操作难度高、检测精度低，所以容易形成检测盲区。

水下基础检测一般采用水下探摸、水下摄像等方式，但由于受视野、水流、水质等的影响，这种措施需要由专业的潜水人员进行，而且受条件限制多、精度不高、成本大，如图16-图18所示。

2 初步解决思路

基于以上的检测盲区，依据实际的检测经验提出以下初步解决思路：

2.1 设计方面

在进行桥梁设计时，在保证桥梁达到使用要求的前提下，以可到达、可检测为原则，对桥梁辅助检测平台进行必要设计。

例如，在连续刚构桥0块附近的箱内外、高墩体、主拱圈周围增设必要的检修通道，弥补传统检测平台的检测盲区问题。同时，对于双向两车道及以下的中小型桥梁，因其所处的环境空间往往比较有限，桥跨下方地形复杂，桥基承载能力偏弱，使得脚手架、悬吊平台等传统检测操作平台存在搭建不便、操作安全性较差、效率较低等不足，已经很不适用。另一方面，现有的各式大型桥梁专用检测维护车存在运行成本高、自重过大、检测占道等问题，不宜在中小型桥梁安全检测中应用。因此，就中小型桥梁的安全检测而言，更需要一种轻型便携、可快速操作的检测平台结构。

2.2 建立必要的监测系统

建立桥梁健康监测系统，是保障桥梁安全运营和延长使用寿命的有效手段。桥梁健康监测系统，利用长期安装在桥梁结构关键位置上的传感器进行实时监测，评估桥梁的结构状态，并在自然环境、交通条件或运营状况严重异常时发出预警信号，为桥梁的维护、维修与管理、决策提供依据和指导，从而在第一时间发现问题，有效避免恶性事故的发生。

我国一些新建的特大型重要桥梁，也引进了规模各异的桥梁健康监测系统，如香港的青马大桥，上海的徐浦大桥、虎门大桥等。这些特大型桥梁的监测系统复杂庞大，监测项目众多，初期投资和运营成本都非常高。但目前我国对中小型桥梁的重视程度不够，在技术力量、资金等方面的投入存在不足。因此，占我国桥梁总数99% 以上的大、中、小跨径（跨度在100m 以下）的桥梁几乎都没有安全监测系统，而桥梁事故往往就发生在这些桥梁中。

目前，中小型桥梁的常规检查措施，多以人工检测为主，包括定检和日常巡检。这种被动的检测方法仅能对明显的桥梁问题做出判断，很难确定桥梁的整体健康状态及损伤发展情况。业内公认的比较有效的检测方法，如外加荷载试验等检测方式，不但花费大，还需要阻断交通，影响桥梁的正常使用。此外，荷载试验还会加深桥梁的损伤程度，所以除非非常特别的情况，一般不常用。不仅如此，通过定期检查等方式仅能确定桥梁当时的健康状态，不能有效保障后续桥梁的使用安全。如美国密西西比河大桥，虽然于2005 和2006年分别对这座大桥进行过检查，但当时并没有发现任何结构性的安全隐患，可是，在2007年确发生了垮塌事故。